NORMATIV

NORMATIV DE PROIECTARE, EXECUIE I EVALUARE LA ACIUNI SEISMICE A LUCRRILOR HIDROTEHNICE DIN FRONTUL BARAT REVIZUIRE NP 076-2002. Indicativ NP 076-2012Aprilie 2013C u p r i n s

1. Obiectul normativului

2. Seismicitatea i parametrii seismici

3. Proiectarea i calculul seismic al lucrrilor hidrotehnice din frontul barat. Interaciunea structur-lichid- teren de fundare

4. Calculul seismic al barajelor de beton i de umplutur

5. Calculul la cutremur al construciilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat.

6. Calculul seismic al barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale.

7. Execuia barajelor n zone seismice. Msuri constructive antiseismice

8. Supravegherea i monitorizarea lucrrilor hidrotehnice din frontul barat realizate n zone seismice.

9. Lucrri de reabilitare a construciilor hidrotehnice afectate de cutremure.

10. Documente de referin

11. AnexeAnexa A- Glosar al terminologiei folosite n prezentul normativ.

Anexa B-Criterii i reglementri seismice internaionale.

Anexa C -relaii de calcul n metoda pseudostatic.

Anexa D-evaluarea presiunilor hidrodinamice din cutremure.

Anexa E- evaluarea presiunilor seismice din terenul de fundare.

Anexa F -analiza seismic a unui baraj de greutateAnexa G- analiza seismic a unui baraj de pmnt.

1. Obiectul normativului

1.1. Normativul cuprinde prevederi privind proiectarea, execuia i evaluarea siguranei lucrrilor hidrotehnice din frontul barat (baraj, diguri, centrale-baraj, ecluze, lucrri auxiliare) la aciunile seismice.

(1) Astfel, n capitole succesive se prezint seismicitatea i parametrii seismici, principii de proiectare antiseismic, calculul i evaluarea siguranei seismice a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat, execuia acestor lucrri n zone seismice, msuri constructive antiseismice, supravegherea i monitorizarea precum i lucrri de reabilitare a construciilor hidrotehnice din frontul barat afectate de cutremure.

(2) Prevederile se refer att la barajul propriu zis ct i la celelalte lucrri hidrotehnice existente n frontul barat: centrale-baraj, prize de ap, descrctori, echipamente hidromecanice, ecluze, ziduri de sprijin i de racord etc.

(3) Sigurana lucrrilor din punct de vedere al aciunii seismice depinde de rspunsul lor la combinaiile de ncrcri compatibile cu aciunea seismic. n consecin aciunea seismic nu poate fi disociat nici de alte forme de ncrcare, nici de starea i condiiile specifice lucrrii respective.

(4) Dei normativul trateaz numai aspecte legate direct de aciunea seismic, responsabilii pentru sigurana acestor lucrri trebuie s ia n consideraie toi factorii implicai, structurali i nestructurali n acord cu practica din domeniu.

(5) Deoarece normativul reflect n general practica inginereasc curent va fi necesar ca normativul s fie periodic revizuit i completat cu practicile noi aprute n ingineria seismic a construciilor de retenie.

1.2. Prezentul normativ pune la dispoziia specialitilor care proiecteaz sau execut lucrri hidrotehnice din frontul barat elementele necesare teoretice i practice (constructive) privind metodologiile de calcul i comportarea acestor lucrri la aciunile seismice.

(1) n prezentul normativ se au n vedere n primul rnd prescripiile tehnice privind cerinele fundamentale aplicabile construciilor i armonizarea reglementrilor tehnice specifice n vigoare din domeniu, cu cele agreate pe plan intern i internaional, respectiv Codul de proiectare seismic Indicativ P100-1, respectiv P100-3, EUROCOD 8, buletinele i congresele ICOLD cu tematic din domeniu i publicaiile Clubului European al rilor membre ICOLD.

1.3. Prevederile prezentului normativ se aplic la lucrrile hidrotehnice din frontul barat amplasate n condiii geologice acceptabile n practica din domeniu, stabilite prin studii geologice, hidrogeologice, geotehnice i geofizice.

(1) Amplasamentele cu zone puternic tectonizate, cu falii cu risc ridicat de producere a unor alunecri relative ntre feele adiacente, afectate de alunecri, surpri sau procese carstice, nisipuri refulante sau cu pericol de lichefiere, masive cu materiale solubile (sare, gips), umpluturi recente i neconsolidate nu vor fi acceptate de regul pentru lucrrile hidrotehnice din frontul barat.

1.4. Normativul se refer la lucrrile care se proiecteaz, precum i la lucrrile existente care urmeaz s fie expertizate sau verificate, potrivit legislaiei specifice, aplicabile, n vigoare. (1) Prezentul normativ se adreseaz tuturor factorilor implicai n procesul investiional: proiectani, verificatori de proiecte, experi tehnici atestai, executani, responsabili tehnici cu execuia, investitori, proprietari, administratori i utilizatori, personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori/ageni economici din domeniul lucrrilor hidrotehnice, precum i autoritilor administraiei publice i organismelor de verificare i control.

1.5. Normativul se compleetaz cu urmtoarele anexe:

Anexa A- cuprinde glosarul terminologiei utilizate n prezentul normativ;

Anexa B-cuprinde principalele reglementri internaionale n domeniul siguranei seismice a barajelor;

Anexele C,D,E - cuprind, cu titlu de recomandare, relaii de calcul n metoda pseudostatic, evaluarea presiunilor hidrodinamice din cutremure, evaluarea presiunilor seismice din terenul de fundare;

Anexele F,G -cuprind aplicaii privind analiza seismic a unui baraj de greutate i respectiv a unui baraj din umpluturi.

2. Seismicitatea i parametrii seismici

2.1. Tria unui cutremur poate fi descris prin magnitudinea sau intensitatea lui.

(1) Magnitudinea este o msur a energiei eliberate de cutremur i n consecin un cutremur este caracterizat de o magnitudine unic.

(2) Intensitatea este o msur a efectelor distructive ale unui cutremur ntr-o anumit zon i n consecin intensitatea unui cutremur variaz n funcie de zona analizat.

(3) Evaluarea triei unui cutremur poate fi fcut fie prin constatarea efectelor asupra persoanelor construciilor sau mediului, fie prin nregistrri instrumentale n staii seismice.

(4) Cea mai utilizat scar de magnitudini este Gutenberg-Richter (M) avnd nou grade de magnitudine (1...9). n domeniul scrilor de intensitate mai cunoscute sunt scara Mercalli modificat (MM) avnd dousprezece grade de intensitate (I...XII) i scara Medvedev Sponheur i Karnic (MSK) avnd zece grade de intensitate (I...X), n variantele MSK-64 i MSK-76. In Uniunea European s-a elaborat scara EMS 98.

(5) n figura 2-1 se prezint corelaii ntre diverse scri de trie a cutremurelor. In cazul scrilor de intensitate comparaia se face pentru intensitatea epicentral a cutremurului.

(6) n Romnia, n conformitate cu STAS 3684 "Scara intensitilor seismice" gradul de intensitate seismic se exprim n grade pe scara internaional MSK-64 (scara Medvedev-Sponheur-Karnik).

Fig. 2.1 Corelaii ntre diverse scri seismice

2.2. Valoarea de vrf a acceleraiei seismice orizontale a terenului (ag) ntr-un amplasament corespunde unui interval mediu de recuren (IMR) de 225 ani (probabilitate de depire de 20% n 50 de ani) pentru zonele influenate preponderent de sursa seismic subcrustal Vrancea i de sursele crustale din Banat, respectiv unui interval mediu de recuren de 100 ani (probabilitate de depire de 40% n 50 de ani) pentru restul teritoriului Romniei n conformitate cu normativul P100-1 (fig. 2-2).

(1) Aciunea seismic primar se definete n mod uzual prin doi parametri:

ag valoarea de vrf a acceleraiei seismice orizontale a terenului pentru cutremure cu intervalul mediu de recuren IMR conform aliniat 1 articol 2.2;

- perioada de control (col) caracteristic diagramei de compoziie spectral a micrii seismice din amplasament, reprezentnd grania dintre zona de valori maxime n spectrul de acceleraii absolute i zona de valori maxime n spectrul de viteze relative (fig. 2-3).

(2) In figura 2.4 se prezint spectrele normalizate de rspuns elastic pentru acceleraii orizontale la nivelul fundaiei, funcie de perioadele de col (Tc). Spectrele normalizate se obin din spectrele de rspuns elastic pentru acceleraii absolute prin mprirea ordonatelor spectrale la valoarea de vrf a acceleraiei terenului ag .

Fig.2.2 Zonarea teritoriului Romniei n funcie de valorile de vrf ale acceleraiei terenului pentru proiectare ag cu IMR=225 ani i 20% probabilitate de depire n 50 de ani (linie roie).

Fig. 2.3 Zonarea teritoriului Romniei n funcie de perioada de col ( Tc )

a spectrului de rspuns.

(3) Spectrele de rspuns elastic n acceleraii absolute [Sa(T)] pentru componentele orizontale ale aciunii seismice se obin din spectrele normalizate [ (T) fig.4 ] corectate cu valorile de vrf a acceleraiei terenului ag:

Sa(T) = ag (T) (2.1)

(4) Spectrele de rspuns elastic n viteze relative [Sv(T)] sau deplasri relative [Sd(T)] se obin din Sa(T) conform relaiilor dintre spectrele elastice de rspuns:

Sd(T) = Sv(T)/ = Sa(T)/2 unde =2/T (2.2)

Fig. 2.4 Spectre normalizate de rspuns elastic pentru acceleraii orizontale la nivelul fundaiei, funcie de perioadele de col (Tc).

(5) Spectrele de rspuns calculate conform relaiilor (2.1) si (2.2) se aplic pentru calculele de evaluare a siguranei lucrrilor hidrotehnice din frontul barat (SEE).

(6) Spectrele se aplic pentru actiuni seismice orizontale pe direciile (direcia) cele mai nefavorabile de rspuns structural specificate n capitolele urmtoare pentru diversele construcii hidrotehnice din frontul de retenie.

(7) In cazul construciilor hidrotehnice din frontul de retenie situate n vecintatea relativ a epicentrelor cutremurelor se vor face verificri i la componenta vertical a aciunii seismice. Valoarea de vrf a acceleraiei pentru componenta vertical avg se determin cu relaia (2.3) dac nu exist alte recomandri:

avg = 0.5 ag (2.3)

(8) Spectrul de rspuns elastic n acceleraii pentru componenta vertical a aciunii seismice [Sv,a(T)] se determin cu relaia:

Sv,a(T) = avg (T) (2.4)

(9) In figura 2.5 se prezint zonele de hazard seismic datorat cutremurelor crustale din Romnia. In condiiile realizrii unor spectre de rspuns specifice acestor zone, certificate prin documente oficiale, ele se vor aplica n calculele de proiectare

Fig. 2.5 Teritoriul Romniei cu prezentarea zonelor de hazard seismic datorat cutremurelor crustale.

(10) In calculul dinamic al construciilor de retenie aciunea seismic se descrie prin accelerograme. Ele pot fi artificiale, generate pe baza unui spectru de rspuns elastic construit funcie de ag si Tc din amplasament sau pot fi accelerograme nregistrate scalate la valoarea ag din amplasament cu condiia unui coninut de frecvene compatibil cu condiiile locale.

(11) Nivelul de hazard seismic deteminat n conformitate cu relaiile de mai nainte este un nivel minim care trebuie considerat n proiectarea construciilor hidrotehnice de retenie.

2.3. n cazul barajelor sau construciilor hidrotehnice de barare (care creeaz retenii) avnd clase de importan I sau II (STAS 4273-83) sau categorii de importan la lucrrile noi (pentru faza proiectare) A, B, (NTLH-021) nivelul de hazard seismic al amplasamentului (ag, Tc) se va stabili pe baza unui studiu special de seismicitate a amplasamentului, fundamentat pe studii de teren geologice, hidrogeologice i geofizice aprofundate, precum i pe studii i cercetri seismologice statistice.

2.4. Studiul de seismicitate al amplasamentului se elaboreaz n scopul zonrii seismice de detaliu, microzonrii seismice a zonei amplasamentului construciei hidrotehnice i stabilirii parametrilor de baz ai cutremurului.

Studiul trebuie s cuprind urmtoarele date:

(1) Caracterizarea condiiilor geologice structurale i seismotectonice a zonei amplasamentului construciei hidrotehnice la scar regional (100...300 km), reprezentat pe hri, seciuni geologice, bloc-diagrame geologice, tectonice i de electrometrie.

(2) Caracterizarea condiiilor geomorfologice i geofizice ale amplasamentului construciei hidrotehnice la scar local, reprezentate pe profile geologice i geofizice pe baz de foraje i ncercri geofizice asupra vitezelor undelor seismice ( i ) i a densitii straturilor.

(3) Caracteristicile geotehnice ale straturilor superficiale de teren (moduli de elasticitate dinamic longitudinali "" i transversali "", viteze de propagare "" i "", amortizare "") i variaia acestora n funcie de solicitare.

(4) Descrierea condiiilor seismice locale, precum i a zonelor seismotectonice care afecteaz amplasamentul, cu precizarea focarelor i epicentrelor, a caracteristicilor seismice ale acestora (acceleraiile maxime, intensitatea, frecvena cutremurelor, relaia magnitudine-frecven, gradul seismic al amplasamentului), precum i coeficienii de intensitate seismic ai cutremurelor de calcul (cg=ag/g unde g este acceleraia gravitaiei) al construciei hidrotehnice pentru cutremurul de baz la exploatare (OBE) i cel mai mare cutremur posibil (MCE).

(5) Date istorice primare de observaie direct i nregistrri de cutremure puternice, medii i slabe la staiile seismice instalate n regiunea sau zona studiat sau n zone cu proprieti geologice i geodinamice asemntoare:

a) amplitudinea maxim a acceleraiei, vitezei i deplasrii;

b) caracterizarea spaial a micrii seismice (raportul amplitudinilor acceleraiilor dup diferite direcii, caracteristici de corelaie spaial);

c) forma nfsurtoare a istoriei n timp a micrii pentru cele dou unde de volum (P i S) i pentru undele de suprafa;

d) durata total a evenimentului seismic: durata prii semnificative a micrii i numrul de cicluri semnificative;

e) perioadele celor dou faze principale ale micrii seismice ( i );

f) timpul de atingere a maximului de la nceputul fazei pentru cele dou tipuri de unde (DoS, DoP).

(6) Predicia compoziiei spectrale a micrii seismice puternice n amplasamentul studiat se face pe baza urmtoarelor date:

a) determinarea perioadelor proprii ale structurii terenului; perioadele proprii ale terenului la solicitri slabe cresc semnificativ n cazul unui cutremur puternic din cauza degradrii terenului; n cazul unor terenuri nestncoase modul de evaluare cantitativ a creterii perioadelor proprii se bazeaz pe curbele de variaie ai modulului de deformaie transversal "" al terenului n funcie de deformaia specific unghiular "";

b) nregistrrile de cutremure puternice n zon;

c) date din literatura de specialitate.

(7) Studiul de seismicitate trebuie sa aib n atenie hazardul de apariie a unor fenomene de seismicitate indus de lacurile de acumulare create de construciile de retenie i modificrile unor parametri seismici n perioadele de umplere i de exploatare a acumulrilor.

2.5. Cutremurele care se iau frecvent n consideraie n analizele seismice ale lucrrilor hidrotehnice din frontul barat, n acord cu terminologia internaional pot fi MCE (Maximum Credible Earthquake - Cutremurul maxim credibil), SEE (Safety Evaluation Earthquake - Cutremurul de evaluarea siguranei) i OBE (Operating Basis Earthquake - Cutremurul de baz de exploatare). Alte cutremure tipice din terminologia internaional sunt definite n Anexa A.

(1) MCE este cutremurul care ar produce cel mai nalt nivel posibil al micrilor pmntului n amplasament n funcie de condiiile geologice.

(2) SEE este cutremurul care genereaz cel mai nalt nivel al micrilor pmntului la care nu se produce o rupere catastrofic a barajului. SEE poate fi la limit MCE, sau o anumit proporie din MCE, sau poate fi determinat n funcie de perioada de revenire a cutremurelor de o anumit intensitate n amplasament.

(3) OBE este cutremurul care este probabil s se produc pe medie nu mai mult dect o dat pe durata ateptat de via a construciei (dar nu mai puin de 100 de ani, corespunztor duratei de via a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat). Sub aciunea OBE, barajul i lucrrile auxiliare trebuie s rmn funcionale dar ele ar putea necesita unele reparaii.

(4) Micarea pmntului poate fi caracterizat prin valorile de vrf sau efective ale acceleraiei, vitezelor sau deplasrilor.

(5) Acceleraia de vrf (PGA - peak ground acceleration) este acceleraia maxim n cmp liber care s-a produs pe orice direcie orizontal n timpul cutremurului. Acceleraia de vrf are o durat extrem de scurt, de obicei producndu-se n una sau dou dintre oscilaiile seismice de frecvene nalte i n consecin conine puin energie. Semnificaia inginereasc a PGA este discutabil. n general, se accept ca parametru al acceleraiei seismice, un parametru bazat pe evaluarea energiei cutremurului i care n cele mai multe cazuri este 0.5 PGA.

(6) Acceleraia de vrf efectiv este acceleraia de vrf dup ce nregistrarea micrii seismice (accelerograma) a fost filtrat pentru eliminarea oscilaiilor de frecvene foarte nalte care au influen redus asupra rspunsului structural.

2.6. Cutremurul (cutremurele) de proiectare al unei construcii hidrotehnice se stabilete (stabilesc) n funcie de valoarea de vrf a acceleraiei terenului (ag) i de clasa, respectiv categoria de importan, a construciei hidrotehnice respective.

(1) n cazul construciilor hidrotehnice de clase de importan III, IV sau V sau categorii de importan C i D se stabilete un singur nivel de intensitate a cutremurului de proiectare i anume cutremurul de baz de exploatare (OBE).

(2) n cazul construciilor hidrotehnice de clase de importan I sau II sau categorii de importan A i B se stabilesc dou niveluri de intensitate a cutremurelor de proiectare i anume: cutremurul de baz de exploatare (OBE) i cutremurul de evaluarea siguranei (SEE).

(3) n tabelul 2-1 se prezint acceleraiile seismice maxime ale cutremurului de baz de exploatare (aOBE) n funcie de valoarea de vrf a acceleraiei terenului (ag) n amplasament conform normativ P100-1 i de clasa, respectiv categoria de importan, a construciei hidrotehnice.

Tabelul 2-1

Clasa sau categoria de importan

a construciei hidrotehniceAcceleraia seismic maxim

pentru OBE (aOBE)

I sau A pentru lucrri noi0.28 ag dar nu mai mic de 0.12g

II sau B pentru lucrri noi0.28 ag dar nu mai mic de 0.10g

III sau C pentru lucrri noi0.28 ag dar nu mai mic de 0.08g

IV sau D pentru lucrri noi0.24 ag dar nu mai mic de 0.06g

V0.24 ag dar nu mai mic de 0.05g

(4) n stabilirea acceleraiei seismice maxime a cutremurului de proiectare OBE se ia valoarea cea mai mare rezultat din cele dou estimri (pe baz de clas de importan i respectiv pe baz de categorie de importan).

(5) Acceleraia seismic maxim a cutremurului de proiectare OBE al construciilor hidrotehnice din frontul barat avnd clase de importan I sau II sau categorii de importan A sau B amplasate n zone cu valoarea de vrf a acceleraiei terenului (ag) n amplasament conform normativ P100-1 mai mare sau egal cu 0.35g se va stabili i pe baza unor analize suplimentare, n vederea sporirii dac este cazul a valorilor rezultate din tabelul 2-1.

2.7. n cazul construciilor hidrotehnice de clase de importan I sau II sau categorii de importan A i B pentru care se stabilesc dou niveluri de intensiti a cutremurului de calcul, acceleraia maxim a cutremurului de evaluarea siguranei (SEE) se stabilete n accord cu P 100-1 sau pe baz de studiu de seismicitate a amplasamentului, conform Tabel 2-2.

Tabelul 2-2

Clasa/categoria de

importan a construciei hidrotehniceSEE

Acceleraia seismic maxim

I sau A pentru lucrri noi

II sau B pentru lucrri noiag conform P 100-1 sau

acceleraia maxim conform studiului de seismicitate n amplasament

3. Proiectarea i calculul seismic al lucrrilor hidrotehnice din frontul barat.

Interaciunea structur lac-teren de fundare

3.1. Proiectarea antiseismic a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat const n realizarea unor forme structurale care mpreun cu fundaia i mediul nconjurtor s conduc n cele mai economice condiii la obinerea urmtoarelor performane:

a) comportarea structural i funcional satisfctoare fr degradri semnificative n condiii de solicitare inclusiv seismice considerate ca normal s se produc pe durata de via a construciei;

b) acceptarea unor deteriorri structurale i funcionale dar care s nu genereze descrcri necontrolate din lacul de acumulare sau ruperi catastrofale sau s pun n pericol sigurana structural pentru condiii de solicitare excepionale.

(1) Degradrile care pot fi tolerate n cazul barajelor din beton, beton cilindrat (rolbeton), balast stabilizat includ mici (limitate) deplasri remanente, fisuri limitate de suprafa, anumite creteri ale debitelor de infiltraie. In cazul barajelor din umpluturi tasrile la coronament s fie mai mici dect grzile de siguran, eventualele fisuri sa nu produc infiltraii concentrate cu amorsarea fenomenului de eroziune intern, creterile presiunii apei din pori din zonele saturate din corpul sau fundaia barajului s nu conduc la fenomene de lichefiere (mobilitate ciclic) sau la pierderea stabilitii ansamblului baraj-teren de fundare.

3.2 Managementul riscului i analiza riscului se recomand a fi aplicate n evaluarea seismic a construciiloe din frontul de retenie. Aceste metode pot fi aplicate ca suport n urmtoarele cazuri: priotizarea evalurilor de siguran cnd se consider un numr mare de baraje, evaluarea beneficiilor n diverse alternative de msuri de reabilitare, selectarea nivelurilor de ncrcare i evaluarea rspunsului structural. Managementul riscului i analiza riscului potril de asemenea aplicate n cadrul evalurilor seismice generale pentru luarea deciziilor finale.

3.3 Prin proiectarea antiseismica se urmreste limitarea degradrilor, avariilor, precum si evitarea prabusirilor elementelor structurale si nestructurale, ale echipamentelor si instalatiilor, pentru:

a) evitarea pierderilor de vieti omenesti sau a rnirii oamenilor ;

b) evitarea intreruperii activitatilor si a seviciilor eseniale pentru mentinerea continuitii vietii sociale si economice in timpul cutremurului si imediat dupa acesta;

c) evitarea distrugerii sau a degradarii unor bunuri culturale si artistice de mare valoare ;

d) evitarea degajarii unor substante periculoase (toxice, explozive etc.);

e) limitarea pagubelor materiale.

3.4 Alegerea metodelor de calcul al analizelor seismice structurale trebuie s fie corelat cu clasa i categoria de importan a construciei din frontul barat i cu datele de intrare disponibile (date seismotectonice, parametrii micrii seismice n cmp liber, investigaiile din amplasament). Gradul de finee al analizelor vor crete progresiv, analiza iniial fiind bazat pe cele mai simple metode conservative corespunztoare problemei. Analizele structurale de nalt finee trebuie s considere date rezultate din investigaii specifice n amplasament i nu valori asumate din literatur.

3.5 Msurile de protecie antiseismica a constructiilor hidrotehnice din frontul barat se au n atenie n toate fazele de realizare a lor: proiectare, execuie, exploatare.

(1) n proiectarea antiseismica, se vor lua urmtoarele msuri:

a) alegerea unor amplasamente favorabile din punct de vedere al comportarii sistemului structura-teren la actiunea seismica si evitarea fundarii pe terenuri defavorabile; daca un amplasament cu probleme nu poate fi evitat, se vor lua masuri de imbunatatire a condiiilor de fundare pe baza de studii speciale ;b) alcatuirea de ansamblu a constructiei astfel nct sa se obtina o comportare favorabila sub actiunea cutremurelor si o modelare clara pentru calcul ;c) realizarea structurii de rezistenta a constructiei din punct de vedere a parametrilor de rezistent, stabilitate, rigiditate si ductilitate, conform cerintelor prezentului normativ ;

(2) n timpul execuiei constructiilor se vor urmri urmtoarele msuri:

a) introducerea in opera a unor materiale de calitatea celor prevazute n proiect, calitate atestata conform prevederilor legale;

b) aplicarea unor tehnologii de executie corespunzatoare ;

c) respectarea pe santier a detaliilor de alctuire prevzute in proiect.(3) n exploatarea constructiilor, se va avea continuu n atenie:

a) adoptarea de msuri de exploatare si de intretinere, conform regulamentelor de exploatare care sa asigure pstrarea integral a capacitatii de rezistenta a structurii b) urmarirea n timp a strii construciei pentru detectarea n timp util a eventualelor avarii si eliminarea cauzelor si urmrilor acestora;

c) intervenia operativ n caz de necesitate asupra constructiei sau a regimului de exploatare.

3.6 Proiectarea antiseismica a constructiilor hidrotehnice urmreste s realizeze:

(1) Alctuirea generala corespunztoare a constructiei prin :

a) alegerea unor forme favorabile ale structurii n plan si n elevaie cu evitarea discontinuitilor brutale si asigurnd distributia armonioas a maselor si rigiditilor, corelate cu functiile constructiei hidrotehnice;b) dispunerea si conformarea corecta a elementelor structurale si a structurii n ansamblul ei, a elementelor de constructie nestructurale, precum si a echipamentelor si instalatiilor adapostite de constructie ;

c) evitarea interactiunilor necontrolate, cu eventuale efecte defavorabile, ntre componentele sistemului, ntre elemente structurale si nestructurale (baraj si centrala aval), ntre componente cu rigiditati foarte diferite ;d) dispunerea si configurarea corecta a structurilor anexe care conditioneaza funcionarea i sigurana sistemului (prize, deversori, conducte, galerii).

(2) Asigurarea unor rigiditi suficiente n masur s limiteze la valori admisibile att deplasarile absolute ct si pe cele relative n corelaie cu interaciunea cu celelalte componente ale sistemului.

(3) Obtinerea unor mecanisme structurale favorabile de disipare a energiei (izolatori seismici, mecanisme de plasticizare, componente seismo-absorbante) sub actiuni seismice de intensitate ridicata. Acest obiectiv implic :

a) dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate n domeniul postelastic cu prioritate n zone sau elemente care prin natura solicitarii poseda o capacitate de ductilitate consistenta sau a caror rupere nu pune n pericol stabilitatea generala a constructiei, si care pot fi reparate fara eforturi tehnice si costuri exagerate ;b) n situatiile n care nu pot fi evitate solicitri n domeniul postelastic de deformatie n elemente sau zone care nu se ncadreaza n categoria mentionata anterior, aceste solicitri trebuie sa fie limitate astfel nct s se evite riscul prabusirii construciei sau al unor degradri care ar necesita cheltuieli mari pentru lucrarile de refacere ;c) evitarea ruperilor premature cu caracter casant prin modul de dimensionare si /sau alcatuire constructiva ;d) zonele plastice poteniale sa fie astfel alctuite nct sa se obin capaciti suficiente de deformare postelastica si o comportare histeretic ct mai stabila ;e) o atentie deosebita trebuie acordata analizei postelastice a terenului de fundare si zonei de contact teren structura, n special beton-umpluturi, care pot influena semnificativ comportarea si sigurana sistemului.

3.7 Actiunile seismice prin oscilatiile terenului fac parte din categoria celor exceptionale i produc urmtoarele tipuri de ncrcri:

(1) fore de inerie datorate masei construciei precum i maselor legate de construcie provenite din ncrcri gravitaionale permanente (tehnologice, utile) ;

(2) presiuni hidrodinamice (suplimentare fa de cele hidrostatice) datorate oscilaiei masei de lichid din rezervor si interaciunii hidroelastice cu construcia care oscileaz deformndu-se elastic;

(3) mpingerea dinamic a terenului si umpluturilor.

3.8 Metodele de calcul seismic care se recomand n prezentul normativ sunt n general aplicabile la toate tipurile de construcii hidrotehnice.

(1) Obiectul calculelor l constituie sistemul unitar structur-lac-teren de fundare att din punct de vedere al dimensionrii ct i al verificrii.

(1) n general calculele seismice necesit utilizarea unor programe de calcul specifice validate de practica inginereasc, normativul avnd orientarea principal n aceast direcie, calculele bazndu-se uzual pe aplicarea metodei elementelor finite.

(3) Datele de intrare necesare pentru efectuarea calculelor seismice sunt urmtoarele:

a) caracteristicile fizico-mecanice statice i dinamice ale materialelor;

b) parametrii seismici de calcul din amplasament.c) elementele geometrice ale structurii;

d) datele geologice, hidrogeologice i morfologice ale amplasamentului;

3.9 Calculele la actiunea seismic constau n principal din:

a) calcule de rezisten (stare de eforturi si deformaii) ;

b) calcule de stabilitate la alunecare sau rsturnare.

(1) Calculele de stabilitate la alunecare se fac prin metoda echilibrului limita si prin metoda elementelor finite bazat pe starea de eforturi.

(2) n cazul barajelor din umpluturi calculele se refer suplimentar la evaluarea riscului de lichefiere i a deplasrilor seismice remanente.

3.10 Calculele la aciunea seismic se pot face cu una sau mai multe din urmtoarele metode de analiz:

a) pseudostatic;

b) analiz spectral (analiz modal cu spectre seismice de rspuns;

c) analiz modal cu integrarea ecuaiilor decuplate;

d) dinamic prin integrare numeric n timp;

(1) Metodele pseudostatica si bazate pe analiza modal se folosesc n domeniul comportrii liniar elastice a sistemului analizat; in metoda spectrala se pot utiliza si spectre neliniare; metoda de integrare numaric n timp este utilizabila att n domeniul liniar elastic ct si neelastic de comportare, pe baz de legi constitutive de comportare a materialelor compatibile cu metoda si programul de calcul.

3.11 Metoda de analiz pseudostatic se poate aplica n calcule de rezisten i de stabilitate prin metoda echilibrului limit:

(1) pentru construcii de clase de importan I i II sau categorii de importan A i B metoda se poate aplica numai pentru evaluri preliminare n fazele iniiale ale proiectului (prefezabilitate, fezabilitate);

(2) pentru construcii clasele III, IV i V sau categorii de importan C i D metoda se poate aplica n orice faz de realizare a proiectului.

(3) pentru calculele de stabilitate la alunecare, metoda se poate aplica n toate fazele de realizare a proiectului indiferent de clasa sau categoria de importan a construciei, n paralel i cu alte metode de analiz.

3.12 Metoda de analiz pseudostatic implic simplificri majore n calcul acceptnd c acceleraia seismic de la baza construciei rmne constant pe ntreaga nlime a construciei.

(1) Forele de inerie induse de cutremur din masa construciei i forele hidrodinamice sunt considerate n calcul ca nite ncrcri statice nelimitate n timp. Analiza presupune i micarea de corp rigid a barajului i apa incompresibil. Interaciunea baraj-roc de fundaie sau efectul absorbant al materialelor din fundul sau malurile lacului nu sunt luate n consideraie. Forele de inerie sunt calculate folosind acceleraiile terenului pe direcii corespunztoare (orizontal amonte-aval sau vale-vale, vertical) i apoi sunt aplicate n centrele de greutate ale volumelor n care a fost discretizat structura. (2) Forele hidrodinamice sunt estimate folosind relaiile Westergaard, Zangar sau altele echivalente. Stabilitatea la alunecare a barajului este verificat n ipoteza c acceleraiile maxime de calcul pe orizontal i vertical (dac au fost considerate) se produc simultan.

(3) Metoda de analiz pseudostatic este conservativ prin urmtoarele ipoteze:

a) continuitatea ncrcrii seismice (nelimitat n timp);

b) neglijarea amortizrii;

c) neglijarea absorbiei de energie prin baraj, teren de fundare, fundul i malurile lacului;

d) aplicarea simultan a acceleraiilor maxime orizontale i verticale (dac au fost considerate n calcul).

(4) Metoda este neconservativ datorit neconsiderrii amplificrii acceleraiilor de rspuns pe nlimea construciei (n elevaie), care pot fi semnificative chiar pentru baraje de nlimi mici.

3.13 Metoda pseudostatic se va folosi numai pentru evaluarea stabilitii i rezistenei construciilor hidrotehnice din frontul barat sub aciunea OBE (cutremurul de baz de exploatare).

3.14 Elemente generale i specifice metodei analizei spectrale (analiz modal cu spectre seiemice de rspuns) sunt urmtoarele:

(1) calculele se fac n domeniul liniar elastic ;

(2) metoda se bazeaza pe nsumarea probabilistica a raspunsurilor maxime ale structurii din fiecare mod propriu semnificativ de vibratie, la un cutremur compatibil cu amplasamentul si reprezentat prin spectrul seismic de raspuns ;

(3) spectrele normalizate scalate la acceleratia amplasamentului conform P 100-1 se aplic pentru construciile hidrotehnice din frontul barat n acord cu prevederile din Capitolul 2 al normativului prezent. In cazul construciilor de retenie ncadrate n clasele de importan I si II sau categoriile de importan A si B spectrele de calcul pot fi obtinute prin studiul seismic de amplasament n care caz se utilizeaza spectrul netezit nfaurtor.

Datele de intrare necesare analizei spectrale sunt urmtoarele:

(1) geometria structurii cu datele semnificative (din punct de vedere al rigiditilor); modelul n elemente finite al structurii ;

(2) morfologia terenului n amplasament cu detalii care pot influena rspunsul sistemului (de ex. : viroage, creste, surplombe, proeminente );

(3) caracteristicile fizico-mecanice dinamice ale materialelor din baraj, respectiv:,; greutatea volumetrica a materialelor din structur; amortizarea ca fractiune sau procent din amortizarea critica (); ntruct se poate determina numai experimental a posteriori, n faza de proiectare se vor folosi valori din literatura sau din experienta altor lucrari similare; n lipsa unor astfel de date se pot folosi valorile din tabelul 3-1:

Tabelul 3-1

Fractiune din amortizarea critica ()

Sistem analizatOBESEE

Baraj de beton 0.02 - 0.050.04 - 0.07

Baraj de materiale locale0.05 - 0.120.07 - 0.15

Teren de fundare0.05 - 0.120.08 - 0.20

(4) pentru beton, n lipsa unor determinari pe probe de laborator sau n situ se accepta pentru valori n domeniul 265000 - 370000 daN/cm2 (corespunznd valorilor statice 200000 - 250000 daN/cm2) iar pentru coeficientul Poisson dinamic () 0.22 - 0.26 ;

(5) pentru materialele din umplutura de pmnt, n lipsa determinarilor de laborator sau teren se pot folosi datele care s-au obinut din simularea execuiei (calcul static neliniar), corectate (multiplicate) cu coeficieni care iau n consideraie caracterul dinamic al solicitrii; se poate folosi si modulul dinamic mediu daca acesta a fost determinat prin metode geofizice ;

(6) pentru construcii de clasele de importan I si II sau categoriile de importan A i B se pot folosi date indicative (,) numai pentru fazele de prefezabilitate i fezabilitate, pentru fazele urmtoare sunt obligatorii studii de teren si de laborator specifice pentru precizarea datelor de calcul;

(7) terenul de fundare se introduce n calcule numai prin rigiditatea lui, masele terenului de fundare fiind considerate nule.

3.15 Metoda integrarii numerice directe n timp const n evaluarea succesiv pas cu pas n timp a raspunsului structurii la actiunea seismic introdusa ca functie discret n timp (de obicei acceleraii la intervale foarte scurte de timp).

(1) Metoda integrrii numerice directe n timp este n egal masur aplicabila n cazul comportarii liniar elastice ct si neliniare a materialelor.

(2) n cazul calculelor liniar elastice, aplicabile n special structurilor de beton sau metalice fundate pe teren normal sau rigid, sunt necesare urmatoarele date de intrare:

a) discretizarea modelului n elemente finite ;b) caracteristicile elastice dinamice ale materialelor care alctuiesc sistemul (baraj, teren de fundare, etc) respectiv modulul de elasticitate dinamic (), coeficientul Poisson dinamic (), amortizarea care poate fi evaluat din rata amortizrii () pentru diverse moduri proprii folosind modelul Rayleigh;c) greuti volumetrice pentru materiale ;d) mase adiionale calculate din presiuni hidrodinamice si concentrate n nodurile n contact cu lichidul, cu componente pe directiile axelor sistemului global ;e) directiile de actiune a accelerogramei;f) accelerograma artificial (sintetic) sau nregistrat, compatibil cu amplasamentul, scalata la nivelul de calcul cerut, care poate fi OBE/SEE ;g) accelerograma poate fi dat la suprafaa rocii de baza sau la nivelul terenului; se recomand a se utiliza accelerograma corespunzatoare bazei terenului de fundare modelat n calcul, stabilit pentru modelul n elemente finite ca si n cazul calculului static. In cazul accelerogramei de la nivelul terenului se va proceda la deconvoluionarea ei prin terenul de fundare pentru evaluarea ei la baza discretizrii terenului de fundare.

3.16 Interaciunea structur-lichid n metoda analizei spectrale se va considera conform principiului maselor adiionale, ceea ce nseamn acceptarea ipotezei lichidului ideal i incompresibil. n metoda integrrii numerice directe, interaciunea structur-lichid se poate considera att conform principiului maselor adiionale dar i prin procedeul analizei pe subsisteme. Interaciunea structur-lichid-teren de fundare se recomand a fi considerat prin procedeul analizei pe subsisteme.

(1) Procedeul analizei pe subsisteme presupune discretizarea fiecrui subsistem (baraj, lac de acumulare, teren de fundare) al sistemului unitar structur-lichid-teren de fundare conform cu metode numerice specifice (elemente finite, diferene finite, elemente de grani) i analiza comportrii seismice a subsistemului dup legile lui proprii de comportare.

(2) In particular unele subsisteme pot fi tratate analitic. Unitatea sistemului se obine punnd condiiile de egalitate simultan n timp a rspunsului din diversele subsisteme n nodurile de conexiune dintre ele. Procedeul de lucru este iterativ i se aplic n cadrul metodei de integrare numeric n timp.

4. Calculul seismic al barajelor de beton i din materiale locale

4.1 Cele mai importante probleme de siguran a barajelor de beton solicitate de cutremure sunt generate de fisurarea excesiv care poate conduce la instabilitate potenial prin alunecare sau rsturnare (dizlocare). Alunecarea poate s se produc pe suprafeele existente cu rezistene mai reduse din corpul sau fundaia barajului sau rezultate n urma fisurrii excesive a betonului respectiv a interfeei beton fundaie indus de cutremure. In cazul barajelor arcuite instabilitatea prin alunecare este mai probabil s apar la nateri, n zona de rezemare a barajului n versani.

4.2 In cazul barajelor din umpluturi sigurana lor seismic este condiionat n principal de mrimea tasrilor la coronament indus de cutremure care s nu provoace deversarea barajului si erodarea lui i de producerea crpturi (fisuri) transversale care s genereze infiltraii concentrate i erodarea corpului barajului.

4.3 n calculul seismic al barajelor de beton i din materiale locale se pot aplica toate metodele de calcul seismic prezentate n capitolul 3 precum i alte metode specifice pentru tipuri de baraje (deplasri remanente, analize de lichefiere etc.)

(1) Alegerea metodei de calcul se face n funcie de clasa sau categoria de importan a barajului, stadiul lui de realizare sau existen (studii, proiect, exploatare, post seism) i tipul barajului. In figurile 4.1 i 4.2 sunt prezentate scheme bloc asupra calculelor care trebuie efectuate n proiectarea antiseismic a barajelor de beton i din umpluturi.

4.4 Direcia de aciune a cutremurului de calcul va fi n mod obinuit pe orizontal, amonte-aval. Pentru barajele situate n vecintatea relativ a focarelor seismice (

1.5 , unde este distana ntre amplasamentul barajului i epicentrul focarului, iar adncimea focarului) se va considera i componenta vertical a cutremurului, care va fi egal cu 50% din componenta orizontal.

(1) n cazul barajelor cu contrafori sau arcuite se va considera i componenta orizontal, vale-vale (perpendicular pe axul vii) care ca mrime va fi egal cu componenta orizontal, amonte-aval (n lungul vii).

(2) n cazul cnd se consider mai multe direcii de aciune a cutremurului asupra aceluiai baraj, componentele cutremurului vor fi considerate acionnd separat dac metoda de calcul aplicat este pesudostatic sau analiz spectral. n aceste cazuri rspunsul structurii la fiecare component se analizeaz independent i nu se cumuleaz.

(3) n metoda integrrii numerice directe n timp, componentele de pe diverse direcii ale cutremurului de calcul (accelerograme, tahograme, seismograme) se pot aplica i simultan.

Fig.4.1 Schem bloc privind analizele pentru proiectarea barajelor de beton n zone seismice.

4.5 Calculele seismice se vor efectua obligatoriu n ipoteza "lac plin" considernd nivelul n lac la cota normal de retenie (NNR). n situaii justificate calculele se vor efectua i n ipotezele "lac gol" sau lac la niveluri intermediare, ntre gol i plin.

(1) n calculele liniar-elastice rspunsul la aciunea seismic se va aduga rspunsului la celelalte ncrcri (statice, dinamice) conform combinaiilor de ncrcri stabilite prin reglmentrile specifice. n calculele neliniare rspunsul la toate ncrcrile din combinaia respectiv incluznd aciunea seismic, se va evalua innd cont de istoria n timp a ncrcrilor.

Fig.4.2 Schem bloc privind analizele pentru proiectarea barajelor din umpluturi n zone seismice.

4.6 n mod obinuit aciunea seismic se va considera o aciune sincron (n toate nodurile discretizrii n care se consider aciunea seismic, ea este simultan identic, adic se accept c viteza de propagare a undelor seismice este infinit). n cazul barajelor de clase de importan I, II sau categorii de importan A, B care se ntind pe amprize mari (lungime la coronament

500 m sau lime la baz B300 m) se recomand n mod suplimentar considerarea caracterului nesincron n aplicarea undelor seismice (ipoteza vitezelor finite de propagare a undelor seismice n amplasament).

4.7 Barajele i alte construcii din frontul barat, indiferent de clasa sau categoria de importan n care sunt clasificate vor fi din punct de vedere al siguranei seismice calculate la aciunea OBE (cutremurul de baz de exploatare).(1) Barajele de clase de importan I, II sau categorii de importan A, B aflate n stadiul de proiect tehnic sau n exploatare n cazuri de expertizare pentru acordarea autorizaiei de exploatare n condiii de siguran vor fi verificate din punct de vedere al siguranei lor seismice i la aciunea SEE (cutremurul de evaluare a siguranei).

4.8 Barajele rectilinii (exceptnd barajele evidate i cu contrafori) realizate n vi relativ largi (raport ntre deschiderea vii la coronament i nlimea barajului , /

3...4) vor fi analizate din punct de vedere seismic, n profilul lor transversal (analiz bidimensional), de regul profilul de nlime maxim.

(1) Barajele evidate i cu contrafori vor fi analizate i la aciunea cutremurului longitudinal pe baraj, paralel cu axul coronamentului.

(2) Barajele arcuite, datorit configuraiei lor specifice, vor fi analizate numai tridimensional.

(3) Barajele din beton i din umpluturi realizate n vi relativ nguste (/

3...4) se recomand a fi analizate din punct de vedere al comportrii seismice i n analiza tridimensional pentru a evalua efectul versanilor asupra rspunsului structural.

4.9 Rspunsul seismic la OBE se calculeaz cu metoda pseudostatic pentru barajele de clase de importan III, IV. V sau categorii de importan C, D indiferent de stadiul lor de realizare (proiectare) sau existen (n exploatare, n curs de expertizare, analiz postseism).

(1) Rspunsul seismic la OBE pentru barajele de beton de clase de importan I, II sau categorii de importan A, B se calculeaz cu metoda pseudostatic numai pentru fazele iniiale (prefezabilitate, fezabilitate) de realizare a barajului. Pentru barajele de beton n faza de proiect tehnic sau n caz de expertiz, analiz-postseism a barajelor existente rspunsul la OBE se va calcula cu metoda analizei spectrale sau a integrrii numerice directe n timp. Pentru barajele de umpluturi de clas de importan I, II sau categorii de importan A, B metoda pseudostatic se poate aplica indiferent de stadiul lor de realizare sau existen.

(2) Rspunsul seismic al barajelor de beton la SEE se calculeaz numai cu metodele analizei spectrale sau a integrrii numerice directe n timp, utiliznd pe ct posibil spectre neliniare n metoda analizei spectrale sau legi neliniare elasto-plastice de comportare a materialelor n metoda integrrii numerice directe.

`(3) In cazul barajelor din materiale locale rspunsul seismic la SEE se calculeaz att cu metodele analizei spectrale sau a integrrii numerice pas cu pas n timp dar i cu procedeie specifice de evaluare a deplasrilor seismice remanente, riscului de lichefiere, stabilitii la alunecare a taluzelor.

(4) In cazul barajelor cu nlimi maxime de peste 80 m se va avea n vedere riscul de apariie n amplasament a seismicitii induse de lacurile de acumulare, vor fi supuse unei expertize tehnice.

4.10 Relaii statistice sau simplificate pentru evaluarea perioadelor fundamentale proprii ale barajelor funcie de tipul lor sau ale unor structuri auxiliare barajelor se prezint n tabelul 4-1. Valorile sunt orientative pentru selectarea modurilor proprii cu efecte semnificative n rspuns n metoda analizei spectrale sau pentru alegerea pasului de calcul () n metodele de integrare numeric direct.

Tabelul 4-1

Tipul

ConstrucieiPerioade fundamentale

T1 (s)Notatii

Baraje de greutate

- naltime baraj

B - latimea la baza a profilului

(b - greutatea volumetrica a betonului

Eb - modulul de elasticitate al betonului

g - acceleratia gravitatiei 9.81 m/s2

Baraje cu

contraforti

D - latimea contrafortului la fata amonte

Eb - modulul de elasticitate al betonului

- densitatea betonului

Baraje n arcT1=0.1+0.2 x (/100),

T1g= 0.5 x T1T1 - perioada fundamental la lac plin

- naltime baraj

T1g - perioada fundamental lac gol

Baraje de piatra

Direcia amonte-

- aval

Direcia normal pe vale

Direcia verticalT1 = 0.5 x /100

T1 = 0.45 x /100

T1 = 0.36 x /100 - naltime baraj

Baraje de pamntT1 = 2,62 x /VS - naltime baraj

VS - viteza undelor secundare

prin umplutur.

Turnuri de priz,

Descrctori

plnie T1 = 2( (M/K)0.5T1 = 2( ((M + Mh)/K)0.5

M - masa concentrata n centrul

de greutate

K - rigiditatea la ncovoiere a

structurii

Mh - masa aditional a apei

(1) n metoda analizei spectrale se recomand a fi selectate modurile proprii ai cror coeficieni de participare sunt de minimum 0.05 pe una din direciile gradelor de libertate dinamic considerate. n mod obinuit aceast condiie poate conduce la selectarea a 10...20 moduri proprii n cazul barajelor de umpluturi sau de beton de greutate i 20...50 moduri proprii n cazul barajelor arcuite.

(2) n metoda integrrii numerice directe pasul de calcul () nu trebuie s depeasc 0.10...0.12 din valoarea celei mai scurte perioade proprii a barajului considerat a avea influen semnificativ n rspuns. Aceast condiie conduce la valori orientative ale pailor de calcul =0,01...0,02 s n cazul barajelor de beton i =0,02...0,10 s n cazul barajelor din umpluturi.

4.11 Interaciunea structur-lichid n cazul barajelor de beton se recomand a se considera dup principiul maselor adiionale pentru analiza OBE. (1) n cazul barajelor din umpluturi efectul presiunilor hidrodinamice asupra rspunsului seismic este neimportant i se poate neglija. (2) Presiunile dinamice, din terenul de fundare (active/pasive) pot fi de asemenea modelate ca mase adiionale ataate nodurilor comune structur-teren de fundare, proiectate pe direciile gradelor de libertate din nodurile respective.(3) n anexele C,D,E se prezint exemplificri privind relaiile de calcul n metoda pseudostatic (anexa C), a relaiilor de evaluare a presiunilor hidrodinamice din cutremure (anexa D) i respectiv a presiunilor seismice din terenul de fundare (anexa E). (4) Ele au caracter de informare, personalul care aplic prezentul normativ avnd libertatea de a aplica orice metode sau programe de calcul atestate care rspund cerinelor normativului. (5) De asemenea exemplele de analize seiemice prezentate n anexele F,G au scopul s ajute persoanele interesate n aplicarea normativului.

4.12 Calculele seismice de baz n cazul aciunii OBE sunt cele prezentate la articolul 4.9. n cazul barajelor de beton se vor analiza stabilitatea la alunecare i starea de deformaii-eforturi. n cazul barajelor de umpluturi prioritate va avea stabilitatea la alunecare i deplasrile (tasrile) permanente produse de cutremur. Analiza va fi extins i asupra stabilitii la alunecare a fundaiei i a versanilor din amplasamentul barajului i a chiuvetei lacului.

(1) n cazul aciunii SEE, parametrii de rspuns care se recomand a fi evaluai sunt urmtorii:

a) n cazul barajelor de beton: riscul de producere a unor fisuri (crpturi) care la limit s strpung seciunea barajului i s dizloce elemente din corpul barajului, deschiderea (fisurarea) rosturilor injectate de la barajele arcuite i n final fracturarea consolelor, dizlocarea versanilor, fisurarea zonelor n care apar modificri brute de rigiditate (coluri de galerii, caverne din corpul barajului, contactul baraj-fundaie etc.), alunecri relative ntre pachete de roc din fundaia barajului separate de falii activate de cutremur.

b) n cazul barajelor din umpluturi: riscul de producere a unor tasri (dizlocri) la coronament mai mari dect grzile de siguran care vor genera deversarea barajului i distrugerea lui prin erodare, riscul de producere a unor crpturi n special transversale pe baraj prin care s produc descrcri necontrolate de ap din lac i n final erodarea barajului, alunecri-dizlocri de taluze, versani, pe falii activate de cutremur.

4.13 Barajele de pmnt fundate pe terenuri nisipoase, saturate cu ap, sau constituite din materiale necoezive granulare cu dimensiuni ale particulelor ntre 0.02...2.00 mm sau realizate prin sedimentare hidraulic, n mod obligatoriu att la aciunea OBE ct i SEE vor fi calculate la lichefiere. (1) Lichefierea este un fenomen de pierdere a capacitii portante a materialelor granulare nisipoase saturate cu ap sub aciunea unor ncrcri dinamice ciclice ca urmare a creterii presiunii apei din pori. (2) Factorii principali de care depinde lichefierea sunt urmtorii: curba granulometric a materialului, densitatea relativ, starea iniial de efort. (3) Analizele se vor efectua cu programe de calcul specifice, validate de practica inginereasc i se vor baza pe teste de laborator privind numrul de cicluri n care se produce lichefierea i/sau pe teste standard de penetrare n teren.

a) Stabilitatea la alunecare a barajului sau, dup caz, a ansamblului baraj-teren de fundaie se apreciaz n prim instan prin metoda echilibrului limit; calculele de stabilitate se fac n condiii post seism, pentru ncrcrile statice; n zonele n care s-a prognozat lichefierea materialelor, rezistena la forfecare a acestora se atribuie, n calcule, egal cu rezistena rezidual din condiii nedrenate.

b) Dac factorii de stabilitate evaluai n conformitate cu recomandrile de la punctul (a) rezult subunitari, aprecierea stabilitii se va relua prin metoda dinamic complet, de integrare n timp a ecuaiilor cuplate de micare n regim neliniar i de regim tranzitoriu a evoluiei presiunii apei din pori; aprecierea stabilitii barajului se face n funcie de deformaiile remanente induse.

4.14 Calculele trebuie s confirme dac barajele analizate ndeplinesc criteriile de performan n funcie de combinaiile de ncrcri considerate. n cazul aciunii OBE se admit uoare avarii (fisuri, mici deplasri remanente, uoare creteri ale infiltraiilor) care ar putea necesita lucrri de reparaii fr costuri importante, dar barajul trebuie s rmn funcional. n cazul aciunii SEE se admit avarii necesitnd reparaii dar ele nu trebuie s provoace descrcri necontrolate de ap din lac sau cedarea barajului.

(1) n cazul barajelor de beton, criteriile de baz care servesc la evaluarea performanelor la aciunea cutremurelor de calcul sunt urmtoarele: nedepsirea rezistenelor admisibile la compresiune i ntindere din ncovoiere, realizarea unor coeficieni de siguran supraunitari n calculele de stabilitate la alunecare.

(2) Rezistena admisibil a betonului la compresiune din ncovoiere la ncrcri dinamice (seismice) se va considera cu 50% mai mare dect rezistena admisibil echivalent a betonului la ncrcri statice ; dar mai mare de 20 MPa:

= min (1.50 , 20 MPa)

(3) Rezistena admisibil a betonului la ntinderi din ncovoiere la ncrcri dinamice () se consider 10% din

= 0.10

(4) Coeficienii de siguran la alunecare pentru suprafeele de alunecare critice (cele mai expuse alunecrii) se recomand s se ncadreze n limitele 1.00...1.05.

(5) n cazul barajelor din umpluturi, criteriile de baz care servesc la evaluarea performanelor la aciunea cutremurelor de calcul sunt: realizarea unor coeficieni de siguran supraunitari n calculele de stabilitate la alunecare, nedepsirea grzilor de siguran de ctre tasrile la coronament provocate de cutremure.

(6) Pentru baraje de pmnt sau amplasamente care prezint potenial de lichefiere, criteriul de preforman de baz va fi de evitare a producerii lichefierii la aciunea OBE. n cazul SSE criteriul de performan se stabilete n conformitate cu prevederile de la 4.13 (a) i (b).

(7) Coeficienii de siguran la alunecare pentru suprafeele de alunecare critice (cele mai expuse alunecrii), att prin corpul barajului din umpluturi ct i prin fundaie se recomand s se ncadreze n limitele 1.00...1.10.

(8) Tasrile maxime la coronament provocate de cutremurele de calcul nu trebuie s depeasc 80% din mrimea grzilor de siguran prevzute.

(9) n cazul unor suprafee de alunecare de adncime redus fa de paramentul barajelor de umpluturi (suprafee de alunecare superficiale) se accept i coeficieni de siguran subunitari, dar nu mai mici de 0.90

4.15 Depiri locale i izolate ale eforturilor admisibile n calculele prin procedeul elementelor finite n metodele analizei spectrale sau integrrii numerice directe n domeniul liniar-elastic de comportare a materialelor sunt acceptabile dac ele se pot redistribui n zonele nvecinate sau fisurile pe care eventual le-ar genera nu afecteaz semnificativ sigurana structural. Acceptarea lor se face printr-o analiz practic inginereasc a consecinelor, pe baza cazurilor istorice i a experienei existente.

4.16 n analizele seismice prevzute n normativ se vor folosi numai programe de calcul autorizate pe plan naional sau programe de calcul verificate i larg aplicate pe plan internaional.

5. Calculul la cutremur al construciilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat

5.1 Elemente introductive

(1) Distrugerea structurilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat aa cum sunt descrctorii de ape mari, prizele de ap, golirile de fund, conductele forate, stavilele, ecluzele pentru navigaie pot conduce la descrcri necontrolate de ap n bieful aval. De aceea aceste construcii hidrotehnice auxiliare trebuie analizate cu deosebit atenie din punct de vedere al siguranei lor seismice.

(2) Cel mai important factor n stabilirea gradului de protecie antiseismic a construciilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat este funcie de consecinele distrugerii unei astfel de structuri, respectiv dac distrugerea ei conduce la pierderea necontrolat a apei din lacul de acumulare.

(3) Metodele de analiz seismic tradiionale - pseudostatic, spectral, integrare numeric n timp, care au fost prezentate n capitolul 3 se aplic i n cazul construciilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat. n cazurile n care pstrarea funcionalitii este esenial, cum sunt echipamentele mecanice i electrice, calificarea seismic prin testare este necesar.

(4) Independent de metoda de analiz selectat, evaluarea final a siguranei seismice se recomand a se baza pe judecata inginereasc i experiena unor structuri similare, avnd n vedere c fiecare structur i mediul ei ambiant au un caracter de unicitate.

5.2 Calculul la cutremur al descrctorilor de ape mari(1) n mod obinuit, descrctorii de ape mari sunt structuri de beton armat. ncrcrile seismice de obicei intr n combinaiile de ncrcri cele mai defavorabile care condiioneaz proiectarea unor asemenea structuri. Un descrctor de ape mari este alctuit n principal din trei tipuri de structuri: admisia (deversor frontal, circular), structura de transport (canal, caset, galerie) structura terminal ( bazin disipator de energie, prag terminal, bazin n contrapant, trambulin).

(2) Combinaia de ncrcri care include ncrcarea seismic va include: ncrcrile hidrostatice i hidrodinamice corespunznd NNR n lac, ncrcrile din temperatur din lunile extreme (februarie, iulie) dar corespunznd mediilor termice multianuale din aer i ap, presiunea dinamic a pmntului din umpluturile adiacente structurilor.

(3) Fraciunea din amortizarea critic (rata amortizrii) se recomand a fi considerat n calcule cu valori ntre 2...5%.

(4) n cazul structurilor hidraulice factorii locali de siguran se bazeaz pe compararea eforturilor maxime efective n raport cu eforturile limit att pentru beton ct i pentru armturi. n cazul considerrii ncrcrii seismice, eforturile admisibile pot fi cu 50...80 % mai mari dect eforturile normale admisibile pentru combinaii de ncrcri fundamentale.

(5) Factorii de siguran pentru verificri de stabilitate la alunecare i/sau rsturnare, n cazul considerrii ncrcrilor seismice se recomand a se situa n domeniul 1.00...1.15.

(6) Componentele structurale ale descrctorilor de ape mari care prin distrugere ar putea provoca pierderi necontrolate de ap din lac, trebuie verificate la SEE. n toate celelalte cazuri componentele structurale ale descrctorilor de ape mari se verific la OBE. Factorii de siguran bazai pe compararea eforturilor maxime efective n raport cu eforturile admisibile pentru stavilele de pe deversoare se recomand s fie minimum 1.1 pentru SEE i minimum 1.5 pentru OBE. Stavilele trebuie verificate de asemenea la deformaii limit pentru a se evita blocarea lor n cmpurile deversorului.

5.3 Conducte pentru transportul apei, stavile i vane

(1) Conductele pentru transportul apei aa cum sunt aduciunile, conductele forate, galeriile, golirile cu curgeri la presiuni joase trebuie s fie fiabile i s asigure golirea rapid, controlat a lacului n caz de necesitate.(2) Conductele pentru transportul apei trebuie proiectate astfel nct s nu induc ruperi sau s compromit exploatarea normal a barajului sau a fundaiei. Suplimentar, n cazul lacurilor cu folosin n alimentarea cu ap potabil a zonelor populate, sigurana n funcionare a sistemului de conducte, stavile, vane constituie un factor esenial pentru alimentarea cu ap potabil ca i pentru livrarea apei pentru stingerea incendiilor i alte activiti de recuperare post-seismice.

(3) Experiena tunelelor solicitate de mari cutremure a reliefat comportarea lor foarte bun. Chiar tunelele n terenuri slabe s-au comportat foarte bine dac au fost prevzute n lungul lor cu un anumit grad de flexibilitate i de articulaii. n cazul tunelelor, avariile cele mai frecvente s-au produs la portale.

(4) n situaiile cnd avariile conductelor pentru transportul apei, ale stavilelor sau ale vanelor nu provoac pierderi necontrolate ale apei din lac ele se vor verifica din punct de vedere seismic la OBE, aplicnd criteriul eforturilor admisibile. Aplicarea prevederilor din normativul P100, este recomandabil.

(5) n proiectarea antiseismic a stavilelor, vanelor se va ine cont de amplificarea micrii seismice pe nlimea barajului i de conexiunile cu echipamentul mecanic i electric. Astfel, pe interfeele dintre fundaie i echipamente ca i ntre diverse piese ale echipamentului mecanic i electric, trebuie s se accepte unele deplasri difereniate datorit vibraiilor seismice. Aceste echipamente trebuie s rmn funcionale chiar dac s-au produs anumite deplasri permanente, reziduale n urma cutremurului. Sursele de alimentare cu energie n situaii de urgen ca i panourile de comand trebuie s fie puse pe fundaii sau perei siguri care s reziste cutremurului de calcul.

(6) n zonele cu seismicitate foarte ridicat, este recomandabil prevederea unor sisteme automate de nchidere a stavilelor sau vanelor de control al curgerii n sistemele pentru transportul (descrcarea) apei din lac.

5.4 Prize turn. Descrctori plnie

(1) Prizele turn cuprind n general urmtoarele elemente structurale: turnul propriu zis de captare a apei, tunelul (conducta) sau galeria de transport a apei, structura terminal, podul de acces la turn. Descrctorii plnii cu turnuri nalte cuprind structural aceleai elemente ca prizele turn i sunt comparabile din punct de vedere al prescripiilor de proiectare antiseismic.

(2) Turnurile ngropate n corpul barajelor de pmnt se interacioneaz dinamic cu materialul n care sunt nglobate. Cele mai multe turnuri se afl pe o mare parte din nlimea lor n apa din lac. Efectele interaciunii hidrodinamice sunt foarte importante. Uneori turnurile conin ap i n interiorul lor care de asemenea afecteaz rspunsul seismic.

(3) Analiza seismic a turnurilor de priz depinde de caracteristicile proprii de vibraie. Turnurile de golire de nlime mic, cu diametre relativ mari i perei groi (frecvena fundamental

33 Hz) rspund ca nite corpuri quasi-rigide i rspunsul lor seismic poate fi convenabil evaluat dup metoda pseudostatic. Perioada fundamental a turnurilor nalte sau flexibile se afl de obicei ntr-un domeniu n care se produc amplificri spectrale maxime, care impun aplicarea unei metode de analiz dinamic (analiz spectral sau integrare numeric n timp).

5.5 Ecluze de navigaie

(1) Ecluzele de navigaie dintr-un front barat cuprind urmtoarele elemente eseniale: porturile de ateptare amonte i aval, capetele amonte i aval, camera de ecluzare, sistemele hidraulice de umplere i golire incluznd vane, porile amonte i aval, sistemul hidromecanic i electric de comand. Ecluzele moderne sunt n general structuri din beton armat.

(2) Din punct de vedere al calculului seismic camera de lucru a ecluzei (camera de ecluzare) poate fi echivalat cu un bazin rectangular plin cu ap. n acest mod metodele dinamice de calcul seismic al rezervoarelor rectangulare de stocat apa pot fi aplicate i n cazul camerelor de lucru ale ecluzelor.

(3) Problema interaciunii structur-lichid este important. Ambele tipuri de presiuni hidrodinamice - impulsive generate de rspunsul n acceleraii i convective generate de rspunsul n deplasri - trebuie s fie considerate n proiectare.

(4) Interaciunea structur-lichid pentru rspunsul n acceleraii (masa impulsiv) poate fi considerat dup principiul maselor adiionale. Dup determinarea maselor adiionale analiza poate fi continuat dup metoda analizei spectrale sau a integrrii numerice directe. n cazul rspunsului n deplasri (masa convectiv) analiza se poate afecta numai prin metoda integrrii numerice n timp.

(5) Procedee de calcul similare celor pentru structuri metalice se pot aplica i pentru calculul seismic al porilor ecluzei. Porile pot fi considerate ca nite bare sau plci plane cu condiii de rezemare corespunztoare.

(6) Echipamentul electromecanic din dotarea ecluzei (vane, circuite hidraulice, panouri electrice de comand) avnd n vedere c este esenial pentru funcionalitatea ecluzei trebuie s fie calificat seismic. Echipamentul trebuie s fie ancorat corespunztor de pardoseal sau perei i s reziste ncrcrilor seismice de calcul.

6. Calculul seismic al barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale

6.1 Comportarea barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale nlate spre aval sau central se aseamn cu cea a barajelor din umpluturi pentru acumulri de ap. Barajele pentru depozitarea deeurilor nlate spre amonte sunt cele mai vulnerabile la aciunea cutremurelor.

6.2 Factorii principali care influeneaz comportarea la cutremure a barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale sunt:

a) distana epicentral i magnitudinea cutremurului. Solicitrile pot fi puternic amplificate dac perioadele dominante ale cutremurului filtrate prin teren coincid cu frecvenele naturale ale barajului sau ale fundaiei lui;

b) pantele taluzelor;

c) poziia curbei de infiltraie n corpul i umerii barajului;

d) limea plajei de materiale depuse care separ barajul de apa limpezit de la suprafa dup decantarea deeurilor;

e) caracteristicile i gradul de consolidare a deeurilor cu coninut granulometric caracteristic nisipurilor;

f) coninutul de frecvene, numrul de vrfuri cu acceleraii mari i durata cutremurului.

(1) Prezena unui pond (lac) mic la suprafaa depunerilor sau absena lui reduce riscul cedrii barajului i de asemenea minimizeaz distrugerile din aval n cazul cedrii barajului.

(2) Coborrea poziiei curbei de infiltraie n corpul barajului prin sisteme adecvate de drenaj, creterea gradului de consolidare a depunerilor, creterea potenial a rezistenei la forfecare a materialelor din ansamblul depozit-baraj datorit mbtrnirii sunt factori care mbuntesc performanele seismice ale barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale.

6.3. Analiza comportrii seismice a barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale trebuie s cuprind:

a) evaluarea tasrilor i deplasrilor orizontale remanente produse de aciunea seismic;b) calculul creterii presiunii apei din pori i a riscului de lichefiere;c) evaluarea oscilaiilor apei cantonate la suprafaa depozitului i/sau a deeurilor neconsolidate;d) calculul stabilitii la alunecri profunde i superficiale ale taluzelor;e) evaluarea riscului de eroziuni interne i externe (prin deversare);f) evaluarea creterii debitelor de infiltraie;g) evaluarea viiturilor produse de bree prin corpul barajului.

6.4 Toate barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale vor fi calculate la cutremurul de baz de exploatare (OBE). aOBE,TD va corespunde cu cea mai mare valoare rezultat dintre 0.4 ag (identic cu aOBE pentru barajele pentru acumulri de ap), cutremurul cu probabilitatea de depire de 10% pentru o perioad de 50 ani i respectiv cutremurul cu perioada anual de depire de 1 la 475. Barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale trebuie s rmn funcionale dup solicitarea OBE, fiind admise numai deranjamente superficiale care s nu necesite intervenii costisitoare.

6.5 Barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale ncadrate n clasele de importan I i II sau categoriile de importan A i B vor fi calculate i la cutremurul de evaluare a siguranei (SEE). aSEE,TD va corespunde cu cea mai mare valoare rezultat dintre ag i acceleraia maxim evaluat prin studiile seismice n amplasament care sunt obligatorii n aceste cazuri. n cazul solicitrii cu SEE se accept unele avarii cu condiia meninerii stabilitii i integritii barajului i a evitrii unor descrcri necontrolate de ap sau deeuri curgtoare (neconsolidate) n bieful aval.

6.6 n cazul barajelor pentru depozitarea deeurilor industriale cu nlimi mai mari de 80 m realizate n amplasamente cu mari deranjamente tectonice (falii, diaclaze, brecii etc) se va evalua riscul de producere a unor fenomene de seismicitate indus prin depozitarea deeurilor industriale.

6.7 In cazul barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industriale construite din anrocamente, pmnturi coezive, nisipuri dense bine compactate (Dr 0.8) care nregistreaz pierderi mici a capacitii de rezisten la aciunea seismic, analiza stabilitii seismice conform metodei pseudostatice este acceptat. Deplasrile remanente produse de cutremure pot fi evaluate conform metodei Newmark (1965) [1B].

6.8 Barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale care implic nisipuri de densitate medie (Dr < 0.8) n corpul sau fundaia barajului necesit analize speciale aprofundate care progreseaz de la analize mai simple la analize mai rafinate n funcie de importana lucrrii i de rezultatele obinute n etapele succesive de analiz. n ordine ascendent de cost i complexitate aceste analize pot fi urmtoarele:

a) analize de stabilitate pe baz de echilibru limit i metoda pseudostatic;

b) analiz simplificat de stabilitate seismic [1B];

c) analiz de stabilitate seismic prin procedeul elementelor finite.

n aceste analize o atenie special se va acorda riscului de pierdere a stabilitii barajului (digului) din cauza lichefierii totale (pariale) a unor zone din ansamblul baraj-teren de fundare, depozit de deeuri.

7. Execuia barajelor n zone sesimice. Msuri constructive antiseismice

7.1 Executarea lucrrilor de construcii se va face cu ndeplinirea integral a prevederilor din proiectele i normele tehnice n vigoare. Modificrile din proiectele n execuie a care ar putea s afecteze rezistena, stabilitatea sau sigurana n exploatare nu pot fi fcute dect cu acordul prealabil scris al proiectantului i al verificatorului de proiect.

7.2 Dup executarea lucrrilor de decopertare i excavaii, beneficiarul lucrrii va face demersurile necesare pentru o reverificare final "la vedere" a condiiilor seismotectonice ale amplasamentului, dac ele corespund cu prognozele din etapele anterioare de investigaii. Amplasamentele care prezint falii cu riscuri majore de activare din aciunea cutremurelor, care ar putea periclita sigurana construciei vor putea fi eliminate chiar i n aceast faz.

7.3 Lucrrile de construcii (betonare, umpluturi) vor putea fi ncepute numai dup recepionarea terenului de fundare aferent lucrrii respective de ctre o comisie de recepie alctuit din reprezentantul beneficiarului, geolog, proiectant, control tehnic de calitate al executantului. Recepia va fi consemnat prin proces-verbal care va rmne document pentru Cartea Construciei.

(1) Reprezentanii beneficiarului i executanii vor verifica continuu calitatea lucrrilor, conform caietelor de sarcini i reglementrilor n vigoare i vor ntocmi procese verbale pentru lucrrile ascunse.

(2) n cazul betoanelor pentru corpul barajului se va urmri realizarea unor betoane rezistente, impermeabile, negelive, fr defeciuni de turnare (goluri, segregri). Controlul calitii betoanelor din punct de vedere al tipurilor de ncercri (de laborator i in situ) i a frecvenei lor se va face cu respectarea strict a prevederilor legale.

(3) Betonarea lamelelor se va face numai sub supravegherea conductorului tehnic al lucrrii i al reprezentantului beneficiarului, care vor consemna desfurarea lucrrilor n fia de betonare a lamelei.

(4) n cazul lucrrilor de umpluturi se va urmri realizarea compoziiei granulometrice, a gradului lor de compactare prevzut, respectarea tehnologiilor de compactare i de avansare a umpluturilor. Controlul calitativ al materialelor se va face de executant prin prelevarea sistematic de probe conform caietului de sarcini. Derularea lucrrilor de execuie va fi consemnat n fie zilnice care vor constitui documente pentru Cartea Contruciei.

(5) Montajul construciilor metalice se va face numai pe baza proiectului de montaj ntocmit de firma de specialitate, care va cuprinde: cotele principale ale construciei (cotele de control), ordinea n care se face montajul i se execut mbinrile, dispozitivele i utilajele folosite etc.

7.4 Personalul care lucreaz la construcii de retenie amplasate n zone seismice va fi instruit n mod special asupra modului cum trebuie s se comporte n cazul unor evenimente seismice majore. n planul de aciune n caz de urgen se va prevedea i situaia generat de un eveniment seismic major.

7.5 Msurile constructive antiseismice se pot grupa n msuri cu caracter general i msuri cu caracter specific.

(1) n cadrul msurilor cu caracter general se includ procedurile de selectare a amplasamentului, a tipului de baraj i de realizare a unei caliti foarte bune a lucrrilor de execuie, care au fost deja menionate.

7.6 Msurile constructive antiseismice cu caracter specific depind n mare msur de tipul de baraj.

(1) n cazul barajelor de beton se vor selecta forme ct mai armonioase evitndu-se modificrile brute de pante la paramente, geometrii, rigiditi. Galeriile i cavernele din corpul barajului vor fi reduse la minimum ca numr i arii ale seciunilor transversale, iar colurile lor vor fi rotunjite.

(2) Centrul de greutate al profilului transversal al barajelor de greutate se recomand s fie ct mai cobort, prin optimizarea adecvat a seciunii, n vederea reducerii momentelor de rsturnare provocate de forele seismice de inerie din masa barajului.

(3) n cazul barajelor cu contrafori msuri constructive speciale trebuie s conduc la mrirea stabilitii longitudinale a barajului. n aceast direcie pot fi menionate msuri ca: nchiderea contraforilor n aval, fundarea contraforilor pe tlpi joantive independente, prevederea de butoni adiaceni la piciorul aval al contraforilor, casetarea contraforilor, prevederea de diafragme sau grinzi longitudinale de contravntuire.

(4) Barajele arcuite sunt structuri hiperstatice cu o comportare foarte bun la solicitrile seismice. n cazul lor n categoria msurilor constructive specifice se menioneaz realizarea unor elemente disipative speciale constnd din rosturi de contracie parial neinjectate i solidarizate cu centur de beton armat la coronament, precomprimarea unor zone din corpul barajului, culeilor de nchidere n versani, versanilor, pentru limitarea riscului de fisurare.

(5) n cazul barajelor de umpluturi msurile specifice au scopul de a pstra funcionalitatea elementelor de etanare, vitale pentru sigurana barajelor. Fisurarea elementelor de etanare poate conduce la pierderi necontrolate de ap i amorsarea unor fenomene grave de eroziune. Mtile din beton armat pot fi realizate din mai multe straturi cu rosturi decalate. Nucleele de material argilos se recomand a avea caliti plastice superioare i a fi relativ groase pentru a se evita strpungerea lor prin fisurare.

(6) mbuntirea stabilitii la alunecare a barajelor din umpluturi se realizeaz prin micorarea nclinrii paramentelor, fragmentarea taluzelor cu berme stabilizatoare, lestarea parial sau total a taluzelor cu zidrie uscat din blocuri de piatr, prevederea de banchete stabilizatoare la picioarele amonte i aval ale barajului.

(7) n scopul evitrii deversrii barajului ca urmare a unor tasri excesive la coronament provocate de cutremure, grzile de siguran la coronament vor fi sporite cu 25...50% pentru barajele de umpluturi amplasate n zone cu seismicitate ridicat.

(8) Materialele lichefiabile nu se admit n general n fundaia sau corpul barajelor din umpluturi. Dac eliminarea lor este prea costisitoare, ele vor fi aduse la un grad de ndesare ridicat (

0.8, - densitate relativ) prin msuri constructive adecvate.

(9) n concepia noilor baraje de umpluturi se vor avea n vedere folosirea de izolatori seismici i straturi seismoabsorbante. Aceste dispoziii constructive au funcia s absoarb o cot parte mai mare din energia cutremurului cu reducerea concomitent a energiei din cutremur care acioneaz asupra corpului barajului.

(10) Alte msuri constructive specifice pentru lucrrile hidrotehnice auxiliare din frontul barat au fost prezentate n capitolul 5.

8. Supravegherea i monitorizarea lucrrilor hidrotehnice din frontul barat realizate n zone seismice

8.1 Barajele de clase de importan I i II respectiv de categorii de importan A i B realizate n amplasamente cu grad de intensitate seismic MSK egal cu VIII sau mai mare vor fi dotate cu aparatur seismic de monitorizare cu funcionare continu n vederea strngerii de informaii privind rspunsul seismic al acestor construcii.

8.2 Evaluarea siguranei n exploatare incluznd sigurana seismic a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat pentru baraje de clase de importan I i II respectiv categorii de importan A i B se va face periodic, la intervale de maximum 7 ani, lund n consideraie mbtrnirea structurii, modificrile structurale i nestructurale produse n intervalul de timp trecut de la ultima evaluare, progresele n metodele i metodologiile de evaluare a siguranei seismice.(1) Evalurile siguranei seismice se vor efectua att prin modele de calcul ct i prin msurtori dinamice n amplasament (caracteristici de vibraii libere, amortizri, viteze unde elastice, rspuns la solicitri dinamice). (1) Pentru toate celelalte lucrri hidrotehnice din frontul barat evaluarea siguranei n exploatare incluznd sigurana seismic se va face la intervale de maximum 10 ani. Pentru barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale evaluarea siguranei n exploatare incluznd sigurana seismic se va face la intervale de maximum 5 ani.

8.3 Lucrrile hidrotehnice din frontul barat care au fost solicitate de un cutremur de intensitate de cel puin V grade MSK vor fi inspectate n perioada imediat urmtoare cutremurului pentru a se evalua efectele lui asupra construciilor i a se lua dac este cazul msuri de reparare-consolidare.

8.4 Pe toat durata de exploatare a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat sunt interzise a se efectua modificri structurale sau funcionale care s influeneze negativ rezistena, stabilitatea, sigurana sau funcionalitatea lucrrii respective. Orice intervenie tehnic asupra lucrrilor hidrotehnice din frontul barat va fi proiectat i executat numai de personal cu calificare corespunztoare, realizarea ei fiind condiionat de ndeplinirea tuturor reglementrilor n vigoare la data respectiv.

8.5 Elementele structurale (de rezisten), nestructurale (perei despritori, elemente secundare), echipamentele i instalaiile aferente lucrrilor hidrotehnice din frontul barat vor fi riguros analizate pentru a se evita distrugerea sau avarierea lor din cauza cutremurelor. Obiectele, echipamentele, instalaiile, reelele care prin deplasri sau cderi ar putea produce deranjamente funcionale sau chiar pierderi de viei omeneti vor fi ancorate n mod corespunztor de elemente fixe sigure.

8.6 n planurile de avertizare-alarmare pentru situaii de urgen existente la construciile hidrotehnice de retenie n cazurile n care ele sunt amplasate n zone cu seismicitate de minimum VII MSK vor fi incluse i msurile care trebuiesc luate n timpul unor evenimente seismice de intensitate ridicat ct i imediat dup producerea lor.

9. Lucrri de reabilitare a construciilor hidrotehnice afectate de cutremure

9.1. Lucrrile de reabilitare a construciilor hidrotehnice afectate de cutremure au obiectivul de a readuce construciile hidrotehnice reabilitate la nivele de siguran apropiate cu cele la care s-au situat nainte de a fi afectate de cutremure. (1) O metod simpl, rapid i nedistructiv de a verifica eficiena lucrrilor de reabilitare este prin msurtori n teren a caracteristicilor de vibraii libere (perioade proprii + forme proprii) ale structurii reabilitate.(2) Primele moduri proprii (perioade proprii + forme proprii) ale structurii reabilitate trebuie s fie ct mai apropiate de cele corespondente structurii nainte de producerea cutremurului. Acestea din urm se cunosc ca urmare a identificrilor dinamice din timpul exploatrii construciei respective fcute n baza articolului 8.2 din normativ.

9.2 Decizia de reabilitare a unor construcii hidrotehnice din frontul barat afectate de cutremure se ia pe baza concluziilor i recomandrilor din expertiza tehnic. n cazurile cnd costurile ar fi prea mari i nejustificate economic, construciile hidrotehnice grav afectate de cutremure pot fi demolate (scoase din sarcin).

9.3 Lucrrile de reabilitare sunt de o larg diversitate depinznd de tipul avariei. Cele mai frecvente lucrri de reabilitare sunt menionate n continuare.

(1) Infiltraiile excesive care apar prin fundaiile de roc stncoas se reduc prin injecii de etanare cu lapte de ciment sau alte substane verificate, dup ce prin procedeie specifice s-au determinat cile principale de infiltraie.

(2) Fisurile din corpul barajelor de beton sau a structurilor de beton aferente barajelor din umpluturi, dac prezint pericol pentru sigurana barajului sau genereaz deranjamente funcionale (infiltraii) se injecteaz cu rini epoxidice sau alte substane care s creasc rezistena pe fisur (forfecare, ntindere) la nivelul din masa betonului. n cazul fisurilor mari (crpturi), n special a celor orizontale din zona superioar a barajelor de beton se pot aplica soluii de precomprimare pe direcia normal suprafeei fisurilor, cu ancore pretensionate.

(3) Pachetele de roc din versani dizlocate sau alunecate vor fi ndeprtate prin rnguire sau vor fi ancorate dac cea de a doua soluie este mai economic i ofer o siguran satisfctoare.

(4) Stabilitatea la alunecare a barajelor de greutate poate fi mbuntit prin lucrri de ranforsare la paramentul (piciorul) aval al barajului. Stabilitatea longitudinal a barajelor cu contrafori poate fi mbuntit cu radiere sau diafragme joantive la contrafori.

(5) Stabilitatea la alunecare a taluzelor barajelor din umpluturi poate fi mbuntit prin ndulcirea pantei lor, prevederea unor berme suplimentare sau a unor banchete stabilizatoare la piciorul taluzului.

(6) Zonele de umplutur alunecate sau dizlocate vor fi ndeprtate i umplutura va fi apoi refcut cu tehnologie de execuie adecvat.

(7) Punerea la uscat a unor zone din corpul barajelor de umpluturi prin scderea cotei curbei de infiltraie poate fi realizat prin lucrri speciale de drenaj n zona piciorului aval (galerii de drenaj, conducte de drenaj, contracanale adnci n zona adiacent piciorului aval al barajului, etc).

(8) Elementele de etanare sub form de mti de etanare la barajele de umpluturi, care i-au pierdut funcionalitatea din cauza fisurrii lor pot fi reabilitate prin aplicarea unei membrane etane din materiale sintetice pe faa lor amonte. Aceiai soluie poate fi aplicat i pentru barajele din beton sau beton cilindrat (rolcret) puternic fisurate la care au aprut infiltraii excesive.

9.4 n cazul construciilor hidrotehnice din frontul barat sau a elementelor lor structurale din beton armat sau metalice care pot fi asimilate construciilor sau elementelor structurale conform normativului P 100-3, lucrrile de reabilitare dup cutremur se vor efectua n conformitate cu prevederile din normativul respectiv.

10. Documente de referin (1) Aplicarea prezentului normativ se face n corelare cu prevederile actelor normative din domeniile apelor, proteciei mediului, construciilor, mbuntilor funciare, precum i cu reglementrile tehnice specifice, aplicabile, n vigoare, dup cum urmeaz:

Nr.

crt.Standardul roman identic cu

Standardul EuropeanTitlu

1SR EN 1998-1:2004

SR EN 1998-1:2004/AC:2010

SR EN 1998-1:2004/NA:2008

SR EN 1998-2:2006

SR EN 1998-2:2006/AC:2010

SR EN 1998-2:2006/A1:2009

SR EN 1998-2:2006/NA:2010

SR EN 1998-3:2005

SR EN 1998-3:2005/AC:2010

SR EN 1998-3:2005/NA:2010

SR EN 1998-4:2007

SR EN 1998-4:2007/NB:2008

SR EN 1998-5:2004

SR EN 1998-5:2004/NA:2007

SR EN 1998-6:2005

SR EN 1998-6:2005/NB:2008

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremurPartea 1: Reguli generale, aciuni seismice i reguli pentru cldiri

Anex naional

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 2: Poduri

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 2: Poduri. Amendament 1.

Anex naional

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 3: Evaluarea i consolidarea construciilor

Anex naional

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 4. Silozuri, rezervoare i conducte

Anex naional

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 5: Fundaii, structuri de susinere i aspecte geotehnice

Anex naional

Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

Partea 6: Turnuri, piloni i couri

Anex naional

2.STAS 4273-1983Construcii hidrotehnice. ncadrarea n clase de importan

Nr. crt.Acte normativePublicaia

1.Cod de proiectare seismic - Partea I Prevederi de proiectare pentru cldiri, Indicativ P 100-1/2012.proiect de reglementare tehnica notificat la Comisia European cu numerele 2012/679/RO, 2012/682/RO, 2012/683/RO, 2012/684/RO

2.Cod de proiectare seismic. Partea a III a. Prevederi pentru evaluarea seismic a cldirilor existente", Indicativ P 100-3/2008, aprobat prin Ordinul MDRL nr. 704/2009Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr.674 i nr.674bis din 01 octombrie 2009

3.Legea nr.10/1995 privind calitatea n construcii, cu modificrile ulterioareMonitorul Oficial al Romniei, Partea I, nr. 12 din 24 ianuarie 1995.

4.Ordonana de urgen a Guvernului nr.195/2005 privind protecia mediului, cu modificrile i completrile ulterioareMonitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 1196 din 30 decembrie 2005

5.Legea apelor nr.107/1996, cu modificrile i completrile ulterioareMonitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 244 din 08 octombrie 1996

6.Metodologia privind stabilirea categoriilor de importan a barajelor - NTLH-021, aprobat prin Ordinul MAPM/MLPLT nr.115/288/2002Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 427 din 19 iunie 2002

7.Hotrrea Guvernului nr.766/1997 pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea n construcii, cu modificrile i completrile ulterioareMonitorul Oficial al Romniei, Partea I, nr. 352 din 10 decembrie 1997

8.Hotrrea Guvernului nr.273/1994 privind aprobarea Regulamentului de recepie a lucrrilor de construcii i instalaii aferente acestora, cu modificrile i completrile ulterioareMonitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 193 din 28 Iulie 1994

9.Norme generale de aprare mpotriva incendiilor, aprobate prin Ordinul MAI nr.163/2007Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 216 din 29 martie 2007

10.Ordonana de urgen a Guvernului nr.244/2000 privind sigurana barajelor, republicat Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 96 din 04 februarie 2002

11.Regulamentului privind gestionarea situaiilor de urgen generate de inundaii, fenomene meteorologice periculoase, accidente la construcii hidrotehnice, poluri accidentale pe cursurile de ap i poluri marine n zona costier, aprobat prin Ordinul MMP/MAI nr.1422/192/2012Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 649 din 12 septembrie 2012

Referine bibliografice generale

1. x X x An engineering guide to seismic risk to dams in the United Kingdom,1990.

2. BulletinICOLD No.52 EarthquakeAnalysisProcedures for Dams. State of the Art., Paris, 1986.

3. Bulletin ICOLD No. 72 Selecting Seismic Parameters for Large Dams. Paris,1989.

4. Bulletin ICOLD No. 112 Neotectonics and Dams, Paris, 1998.

7. Bulletin ICOLD No.113 Seismicobservationsof dams-Guidelines and case studies, Paris, 1999

5. Bulletin ICOLD No. 120 Design features of dams to resist seismic groundmotion, Paris, 2000.

6. Bulletin ICOLD No. 122 Computational procedures for dam engineering, Paris, 2000.

7. x X x USBR Design of Gravity Dams. Denver-Colorado, 1983

8.Popovici,A,Popescu,C. Baraje pentru acumulri de ap vol.1.EdituraTehnic,Bucureti,1992.

9. Popovici, A., Ilinca, C. Dinamica structurilor i Ingineria Seismic. Aplicaii vol. I, Editura Conspress, Bucureti, 2011.

10. x X x ICOLD European Club Final Report of Working Group on Guidelines for the Seismic Assessment of Dams. Co-ordinator: N. Reilly (United Kingdom), Madrid, 2004.

11. x X x Swiss Guidelines on the Assessment of the Earthquake Behaviour of Dams. Federal Office for Water and Geology, Dam Safety, Bienne, Switzerland, 2003.

12. x X x Federal Guidelines for Dam Safety. Earthquake Analyses and Design of Dams. FEMA S.U.A., 2005.

13. Guidelines for Seismic Design of Earth Dams and Embankments. Indian Institute of Technology Kanpur. Gujarat State Disaster ManagementAuthority, India, August 2005 Revised May 2007.

14. XXI-st ICOLD Congress. Seismic Aspects of Dams Q83, Montreal 2003.

15. Marcuson, W.F., Hynes, M.E., Franklin, A.G. Seismic Design and Analysisof Embankment Dams: The State of Practice. Engineering. Research and Development Center, Vicksburg, S.U.A., 2004.

Notaii. Abrevieri

I...XII Grade de intensitate seismic;

1...9 Grade de magnitudine seismic;

M - Scara de magnitudini Gutenberg Richter;

MM - Scara de intensiti Mercalli Modificat;

MSK - Scara de intensiti Medvedev-Sponheur-Karnik;

TB,TC,TD - perioade de col caracteristice diagramelor de compoziie spectral a micrii seismice pe direcie orizontal dintr-un amplasament;

Ed - modul de elasticitate dinamic;

d - coeficient Poisson dinamic;

Gd - modul de deformaie dinamic la forfecare;

- rata amortizrii (fraciune din amortizare critic);

Vp - viteze unde seismice primare

Vs - vi