NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

Embed Size (px)

Text of NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    1/102

    1

    NORMATIV DE PROIECTARE, EXECUIE IEVALUARE LA ACIUNI SEISMICE A

    LUCRRILOR HIDROTEHNICE DIN FRONTULBARATREVIZUIRE NP 076-2002.

    Indicativ NP 076-2012

    Aprilie 2013

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    2/102

    2

    C 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 auxiliaredin frontul barat.

    6. Calculul seismic al barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilorindustriale.

    7. Execuia barajelor n zone seismice. Msuri constructive antiseismice

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

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

    10. Documente de referin11. Anexe

    Anexa A- Glosar al terminologiei folosite n prezentul normativ.Anexa B-Criterii i reglementri seismice internaionale.Anexa C -relaii decalcul 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.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    3/102

    3

    1. Obiectul normativului

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

    (1) Astfel, n capitole succesive se prezint seismicitatea i parametrii seismici,

    principii de proiectare antiseismic, calculul i evaluarea siguranei seismicea lucrrilorhidrotehnice din frontul barat, execuia acestor lucrri n zone seismice, msuriconstructive antiseismice, supravegherea i monitorizarea precum i lucrri de reabilitarea construciilor hidrotehnice din frontul barat afectate de cutremure.

    (2) Prevederile se refer att la barajul propriu zis ct i la celelalte lucrrihidrotehnice 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 derspunsul lor la combinaiile de ncrcri compatibile cu aciunea seismic. n consecinaciunea seismic nu poate fi disociat nici de alte forme de ncrcare, nici de starea icondiiile 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 factoriiimplicai, structurali i nestructurali n acord cu practica din domeniu.

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

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

    (1) n prezentul normativ se au n vedere n primul rnd prescripiile tehniceprivind cerinele fundamentale aplicabile construciilor i armonizarea reglementrilortehnice specifice n vigoare din domeniu, cu cele agreate pe plan intern i internaional,respectiv Codul de proiectare seismic Indicativ P100-1, respectiv P100-3, EUROCOD8, buletinele i congresele ICOLD cu tematic din domeniu i publicaiile ClubuluiEuropean al rilor membre ICOLD.

    1.3. Prevederile prezentului normativ se aplic la lucrrile hidrotehnice dinfrontul 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 deproducere a unor alunecri relative ntre feele adiacente, afectate de alunecri, surprisau procese carstice, nisipuri refulante sau cu pericol de lichefiere, masive cu materiale

    solubile (sare, gips), umpluturi recente i neconsolidate nu vor fi acceptate de regulpentru lucrrile hidrotehnice din frontul barat.

    1.4. Normativul se refer la lucrrile care se proiecteaz, precum i la lucrrileexistente care urmeaz s fie expertizate sau verificate, potrivit legislaiei specifice,aplicabile, n vigoare.

    (1) Prezentul normativ se adreseaz tuturor factorilor implicai n procesulinvestiional: proiectani, verificatori de proiecte, experi tehnici atestai, executani,

    responsabili tehnici cu execuia, investitori, proprietari, administratori i utilizatori,

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    4/102

    4

    personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori/ageni economici dindomeniul lucrrilor hidrotehnice, precum i autoritilor administraiei publice iorganismelor 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 siguraneiseismice a barajelor;Anexele C,D,E - cuprind, cu titlu de recomandare, relaii de calcul n metoda

    pseudostatic, evaluarea presiunilor hidrodinamice din cutremure, evaluarea presiunilorseismice din terenul de fundare;

    Anexele F,G -cuprind aplicaii privind analiza seismic a unui baraj de greutate irespectiv 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 consecinun cutremur este caracterizat de o magnitudine unic.

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

    (3) Evaluarea triei unui cutremur poate fi fcut fie prin constatarea efectelorasupra persoanelor construciilor sau mediului, fie prin nregistrri instrumentale n staiiseismice.

    (4) Cea mai utilizat scar de magnitudini este Gutenberg-Richter (M) avndnou grade de magnitudine (1...9). n domeniul scrilorde intensitate mai cunoscute sunt

    scara Mercalli modificat (MM) avnd dousprezece grade de intensitate (I...XII) iscara Medvedev Sponheur i Karnic (MSK) avnd zece grade de intensitate (I...X), nvariantele 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 acutremurului.

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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    5/102

    5

    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 desursa seismic subcrustal Vrancea i de sursele crustale din Banat, respectiv unuiinterval 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;

    cT -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 pentruacceleraii orizontale la nivelul fundaiei, funcie de perioadele de col (Tc). Spectrelenormalizate se obin din spectrele de rspuns elastic pentru acceleraii absolute prinmprirea ordonatelor spectrale la valoarea de vrf a acceleraiei terenului ag.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    6/102

    6

    Fig.2.2Zonarea teritoriului Romniei n funcie de valorile de vrf ale acceleraieiterenului pentru proiectare ag cu IMR=225 ani i 20% probabilitate de depire n 50

    de ani (linie roie).

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

    a spectrului de rspuns.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    7/102

    7

    (3) Spectrele de rspuns elastic n acceleraii absolute [Sa(T)] pentrucomponentele 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)/2unde =2/T (2.2)

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    8/102

    8

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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    9/102

    9

    (5) Spectrele de rspuns calculate conform relaiilor (2.1) si (2.2) se aplic pentrucalculele 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 pentrudiversele construcii hidrotehnice din frontul de retenie.

    (7) In cazul construciilor hidrotehnice din frontul de retenie situate nvecintatea relativ a epicentrelor cutremurelor se vor face verificri i la componentavertical a aciunii seismice. Valoarea de vrf a acceleraiei pentru componenta verticalavg 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 aaciunii 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 cutremurelorcrustale din Romnia. In condiiile realizrii unor spectre de rspuns specifice acestorzone, certificate prin documente oficiale, ele se vor aplica n calculele de proiectare

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    10/102

    10

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

    (10) In calculul dinamic al construciilor de retenie aciunea seismic se descrieprin accelerograme. Ele pot fi artificiale, generate pe baza unui spectru de rspuns elasticconstruit funcie de ag si Tc din amplasament sau pot fi accelerograme nregistratescalate la valoarea agdin amplasament cu condiia unui coninut de frecvene compatibilcu condiiile locale.

    (11) Nivelul de hazard seismic deteminat n conformitate cu relaiile de mainainte este un nivel minim care trebuie considerat n proiectarea construciilorhidrotehnice de retenie.

    2.3. n cazul barajelor sau construciilor hidrotehnice de barare (care creeazretenii) avnd clase de importan I sau II (STAS 4273 -83) sau categorii de importanla lucrrile noi (pentru faza proiectare) A, B, (NTLH-021) nivelul de hazard seismic alamplasamentului (ag, Tc) se va stabili pe baza unui studiu special de seismicitate a

    amplasamentului, fundamentat pe studii de teren geologice, hidrogeologice i geofiziceaprofundate, precum i pe studii icercetri seismologice statistice.

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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    11/102

    11

    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 deelectrometrie.

    (2) Caracterizarea condiiilor geomorfologice i geofizice ale amplasamentuluiconstruciei hidrotehnice la scar local, reprezentate pe profile geologice i geofizice pebaz de foraje i ncercri geofizice asupra vitezelor undelor seismice ( sV i pV ) i a

    densitii straturilor.

    (3) Caracteristicile geotehnice ale straturilor superficiale de teren (moduli de

    elasticitate dinamic longitudinali " dE " i transversali " dG ", viteze de propagare " sV "

    i " pV ", amortizare " ") i variaia acestora n funcie de solicitare.

    (4) Descrierea condiiilor seismice locale, precum i a zonelor seismotectonicecare afecteaz amplasamentul, cu precizarea focarelor i epicentrelor, a caracteristicilorseismice ale acestora (acceleraiile maxime, intensitatea, frecvena cutremurelor, relaiamagnitudine-frecven, gradul seismic al amplasamentului), precum i coeficienii deintensitate 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 maimare cutremur posibil (MCE).

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

    a) amplitudinea maxim a acceleraiei, vitezei i deplasrii;b) caracterizarea spaial a micrii seismice (raportul amplitudiniloracceleraiilor dup diferite direcii, caracteristici de corelaie spaial);

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

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

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

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

    (6) Predicia compoziiei spectrale a micrii seismice puternice namplasamentul 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 cauzadegradrii terenului; n cazul unor terenuri nestncoase modul de evaluare cantitativ acreterii perioadelor proprii se bazeaz pe curbele de variaie ai modulului de deformaietransversal " dG " al terenului n funcie de deformaia specific unghiular "";

    b) nregistrrile de cutremure puternice n zon;c) date din literatura de specialitate.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    12/102

    12

    (7) Studiul de seismicitate trebuie sa aib n atenie hazardul de apariie a unorfenomene de seismicitate indus de lacurile de acumulare create de construciile deretenie i modificrile unor parametri seismici n perioadele de umplere i de exploatarea 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 fiMCE (Maximum Credible Earthquake - Cutremurul maxim credibil), SEE (SafetyEvaluation Earthquake - Cutremurul de evaluarea siguranei) i OBE (Operating BasisEarthquake - Cutremurul de baz de exploatare). Alte cutremure tipice din terminologiainternaional sunt definite n Anexa A.

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

    (2) SEE este cutremurul care genereaz cel mai nalt nivel al micrilorpmntului la care nu se produce o rupere catastrofic a barajului. SEE poate fi la limitMCE, 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 multdect 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 aciuneaOBE,barajul i lucrrile auxiliare trebuie s rmn funcionale dar ele ar putea necesitaunele reparaii.

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

    (5) Acceleraia de vrf (PGA - peak ground acceleration) este acceleraiamaxim 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 saudou dintre oscilaiile seismice de frecvene nalte i n consecin conine puinenergie. Semnificaia inginereasc a PGA este discutabil. n general, se accept ca

    parametru al acceleraiei seismice, un parametru bazat pe evaluarea energieicutremurului i care n cele mai multe cazuri este 0.5 PGA.

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

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

    (1) n cazul construciilor hidrotehnice de clase de importan III, IV sau V saucategorii de importan C i D se stabilete un singur nivel de intensitate a cutremuruluide 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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    13/102

    13

    proiectare i anume: cutremurul de baz de exploatare (OBE) i cutremurul de evaluareasiguranei (SEE).

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

    construciei hidrotehnice.

    Tabelul 2-1

    Clasa sau categoria de importana construciei hidrotehnice

    Acceleraia seismic maximpentru OBE (aOBE)

    I sau A pentru lucrri noi 0.28 ag dar nu mai mic de 0.12gII sau B pentru lucrri noi 0.28 ag dar nu mai mic de 0.10gIII sau C pentru lucrri noi 0.28 ag dar nu mai mic de 0.08gIV sau D pentru lucrri noi 0.24 ag dar nu mai mic de 0.06g

    V 0.24 ag dar nu mai mic de 0.05g

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

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

    2.7. n cazul construciilor hidrotehnice de clase de importan I sau II saucategorii de importan A i B pentru care se stabilesc dou niveluri de intensiti acutremurului 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 aamplasamentului, conform Tabel 2-2.

    Tabelul 2-2

    Clasa/categoria de

    importan a construciei

    hidrotehnice

    SEE

    Acceleraia seismic maxim

    I sau A pentru lucrri noiII sau B pentru lucrri noi

    ag conform P 100-1 sau

    acceleraia maxim conform studiuluide seismicitate n amplasament

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    14/102

    14

    3. Proiectarea i calculul seismic al lucrrilorhidrotehnice din frontul barat.Interaciunea structur lac-teren de fundare

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

    a) comportarea structural i funcional satisfctoare fr degradrisemnificative n condiii de solicitare inclusiv seismice considerate ca normal s seproduc pe durata de via a construciei;

    b) acceptarea unor deteriorri structurale i funcionale dar care s nu generezedescrcri 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 desuprafa, anumite creteri ale debitelor de infiltraie. In cazul barajelor din umpluturitasrile la coronament s fie mai mici dect grzile de siguran, eventualele fisuri sa nu

    produc infiltraii concentrate cu amorsarea fenomenului de eroziune intern, creterilepresiunii apei din pori din zonele saturate din corpul sau fundaia barajului s nuconduc la fenomene de lichefiere (mobilitate ciclic) sau la pierderea stabilitiiansamblului baraj-teren de fundare.

    3.2 Managementul riscului i analiza riscului se recomand a fi aplicate nevaluarea seismic a construciiloe din frontul de retenie. Aceste metode pot fi aplicateca suport n urmtoarele cazuri: priotizarea evalurilor de siguran cnd se consider unnumr mare de baraje, evaluarea beneficiilor n diverse alternative de msuri dereabilitare, selectarea nivelurilor de ncrcare i evaluarea rspunsului structural.Managementul riscului i analiza riscului potril de asemenea aplicate n cadrulevalurilor 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 mentinereacontinuitii vietii sociale si economice in timpul cutremurului si imediatdupa 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 calculal analizelor seismice structurale trebuie s fiecorelat cu clasa i categoria de importan a construciei din frontul barat i cu datele deintrare 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 dininvestigaii specifice n amplasament i nu valori asumate din literatur.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    15/102

    15

    3.5 Msurile de protecie antiseismica a constructiilor hidrotehnice din frontulbarat 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 ocomportare 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 cerintelorprezentului 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, conformregulamentelor de exploatare care sa asigure pstrarea integral a capacita tiide rezistenta a structurii

    b) urmarirea n timp a strii construciei pentru detectarea n timp util aeventualelor avarii si eliminarea cauzelor si urmriloracestora;c) intervenia operativ n caz de necesitate asupra constructiei sau aregimului 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 cuevitarea discontinuitilor brutale si asigurnd distributia armonioas amaselor 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 aechipamentelor 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 admisibileatt deplasarile absolute ct si pe cele relative n corelaie cu interaciunea cu celelaltecomponente 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 :

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    16/102

    16

    a)dirijarea zonelor susceptibile de a fi solicitate n domeniul postelastic cuprioritate n zone sau elemente care prin natura solicitarii poseda o capacitate deductilitate consistenta sau a caror rupere nu pune n pericol stabilitatea generala aconstructiei, si care pot fi reparate fara eforturi tehnice si costuri exagerate ;

    b)n situatiile n care nu pot fi evitate solicitri n domeniul postelastic dedeformatie n elemente sau zone care nu se ncadreaza n categoria mentionata

    anterior, aceste solicitri trebuie sa fie limitate astfel nct s se evite riscul prabusiriiconstruciei sau al unor degradri care ar necesita cheltuieli mari pentru lucrarile derefacere ;

    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 potinfluena semnificativ comportarea si sigurana sistemului.

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

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

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

    (3) mpingerea dinamic a terenului si umpluturilor.

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

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

    (1) n general calculele seismice necesit utilizarea unor programe de calculspecifice validate de practica inginereasc, normativul avnd orientarea principal naceast 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.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    17/102

    17

    3.10 Calculele la aciunea seismic se pot face cu una sau mai multe dinurmtoarele 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 domeniulcomportrii liniar elastice a sistemului analizat; in metoda spectrala se pot utiliza sispectre neliniare; metoda de integrare numaric n timp este utilizabila att n domeniulliniar elastic ct si neelastic de comportare, pe baz de legi constitutive de comportare amaterialelor compatibile cu metoda si programul de calcul.

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

    (1) pentru construcii de clase de importan I i II sau categorii de importan Ai 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 Dmetoda se poate aplica n orice faz de realizare a proiectului.

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

    3.12 Metoda de analiz pseudostatic implic simplificri majore n calculacceptnd c acceleraia seismic de la baza construciei rmne constant pe ntreaganlime a construciei.

    (1) Forele de inerie induse de cutremur din masa construciei i forelehidrodinamice 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 saumalurile lacului nu sunt luate n consideraie. Forele de inerie sunt calculate folosindacceleraiile terenului pe direcii corespunztoare (orizontal amonte-aval sau vale-vale,vertical) i apoi sunt aplicate n centrele de greutate ale volumelor n care a fostdiscretizat structura.

    (2) Forele hidrodinamice sunt estimate folosind relaiile Westergaard, Zangarsau altele echivalente. Stabilitatea la alunecare a barajului este verificat n ipoteza cacceleraiile 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 aufost considerate n calcul).

    (4) Metoda este neconservativ datorit neconsiderrii amplificrii acceleraiilorde rspuns pe nlimea construciei (n elevaie), care pot fi semnificative chiar pentru

    baraje de nlimi mici.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    18/102

    18

    3.13 Metoda pseudostatic se va folosi numai pentru evaluarea stabilitii irezistenei construciilor hidrotehnice din frontul barat sub aciunea OBE (cutremurul de

    baz de exploatare).

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

    (1) calculele se fac n domeniul liniar elastic ;(2) metoda se bazeaza pe nsumarea probabilistica a raspunsurilor maxime alestructurii 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 prevederiledin Capitolul 2 al normativului prezent. In cazul construciilor de retenie ncadrate nclasele de importan I si II sau categoriile de importan A si B spectrele de calcul pot fiobtinute prin studiul seismic de amplasament n care caz se utilizeaza spectrul netezitnfaurtor.

    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: dE , d ; greutatea volumetrica a materialelor din structur; amortizarea cafractiune sau procent din amortizarea critica (); ntruct se poate determina numaiexperimental a posteriori, n faza de proiectare se vor folosi valori din literatura saudin 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 analizat OBE SEE

    Baraj de beton 0.02 - 0.05 0.04 - 0.07

    Baraj de materiale locale 0.05 - 0.12 0.07 - 0.15

    Teren de fundare 0.05 - 0.12 0.08 - 0.20

    (4) pentru beton, n lipsa unor determinari pe probe de laborator sau n situ seaccepta pentru dE valori n domeniul 265000 - 370000 daN/cm

    2 (corespunznd

    valorilor statice 200000 - 250000 daN/cm2

    ) iar pentru coeficientul Poisson dinamic( d ) 0.22 - 0.26 ;

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

    (6) pentru construcii de clasele de importan I si II sau categoriile deimportan A i B se pot folosi date indicative ( dE , d ) numai pentru fazele de

    prefezabilitate i fezabilitate, pentru fazele urmtoare sunt obligatorii studii de teren si

    de laborator specifice pentru precizarea datelor de calcul;

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    19/102

    19

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

    3.15Metoda integrarii numerice directe n timp const n evaluarea succesiv pascu 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 ncazul comportarii liniar elastice ct si neliniare a materialelor.

    (2) n cazul calculelor liniar elastice, aplicabile n special structurilor de betonsau 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 ( dE

    ),

    coeficientul Poisson dinamic ( d ), amortizarea care poate fi evaluat din rata

    amortizrii ( d

    ) 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 defundare modelat n calcul, stabilit pentru modelul n elemente finite ca si n cazulcalculului static. In cazul accelerogramei de la nivelul terenului se va proceda la

    deconvoluionarea ei prin terenul de fundare pentru evaluarea ei la baza discretizriiterenului de fundare.

    3.16 Interaciunea structur-lichid n metoda analizei spectrale se va consideraconform principiului maselor adiionale, ceea ce nseamn acceptarea ipotezei lichiduluiideal 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 serecomand 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 diverselesubsisteme n nodurile de conexiune dintre ele. Procedeul de lucru este iterativ i seaplic n cadrul metodei de integrare numeric n timp.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    20/102

    20

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

    4.1Cele mai importante probleme de siguran a barajelor de beton solicitate decutremure sunt generate de fisurarea excesiv care poate conduce la instabilitate

    potenial prin alunecare sau rsturnare (dizlocare). Alunecarea poate s se produc pesuprafeele existente cu rezistene mai reduse din corpul sau fundaia barajului sau

    rezultate n urma fisurrii excesive a betonului respectiv a interfeei beton fundaieindus de cutremure. In cazul barajelor arcuite instabilitatea prin alunecare este maiprobabil s apar la nateri, n zona de rezemare a barajului n versani.

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

    4.3n calculul seismic al barajelorde beton i din materiale locale se pot aplicatoate 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 asupracalculelor care trebuie efectuate n proiectarea antiseismic a barajelor de beton i dinumpluturi.

    4.4 Direcia de aciune a cutremurului de calcul va fi n mod obinuit peorizontal, amonte-aval. Pentru barajele situate n vecintatea relativ a focarelorseismice ( ED 1.5 FH , unde ED este distana ntre amplasamentul barajului i

    epicentrul focarului, iar FH adncimea focarului) se va considera i componentavertical a cutremurului, care va fi egal cu 50% din componenta orizontal.

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

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

    (3) n metoda integrrii numerice directe n timp, componentele de pe diversedirecii ale cutremurului de calcul (accelerograme, tahograme, seismograme) se potaplica i simultan.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    21/102

    21

    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 justificatecalculele se vor efectua i n ipotezele "lac gol" sau lac la niveluri intermediare, ntre goli plin.

    (1) n calculele liniar-elastice rspunsul la aciunea seismic se va adugarspunsului la celelalte ncrcri (statice, dinamice) conform combinaiilor de ncrcristabilite prin reglmentrile specifice. n calculele neliniare rspunsul la toate ncrcriledin combinaia respectiv incluznd aciunea seismic, se va evalua innd cont deistoria n timp a ncrcrilor.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    22/102

    22

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

    4.6 n mod obinuit aciunea seismic se va considera o aciune sincron (n toatenodurile 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 peamprize mari (lungime la coronament cL 500 m sau lime la baz B 300 m) se

    recomand n mod suplimentar considerarea caracterului nesincron n aplicarea undelorseismice (ipoteza vitezelor finite de propagare a undelor seismice n amplasament).

    4.7Barajele 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 seismicecalculate 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 acordareaautorizaiei de exploatare n condiii de siguran vor fi verificate din punct de vedere alsiguranei lor seismice ila aciunea SEE (cutremurul de evaluare a siguranei).

    4.8 Barajele rectilinii (exceptnd barajele evidate i cu contrafori) realizate nvi relativ largi (raport ntre deschiderea vii la coronament cL i nlimea barajului

    BH , cL / BH 3...4) vor fi analizate din punct de vedere seismic, n profilul lor

    transversal (analiz bidimensional), de regul profilul de nlime maxim.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    23/102

    23

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

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

    (3) Barajele din beton i din umpluturi realizate n vi relativ nguste( cL / BH 3...4) se recomand a fi analizate din punct de vedere al comportrii

    seismice i n analiza tridimensional pentru a evalua efectul versanilor asuprarspunsului structural.

    4.9 Rspunsul seismic la OBE se calculeaz cu metoda pseudostatic pentrubarajele de clase de importan III, IV. V sau categorii de importan C, D indiferent destadiul 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 pentrufazele iniiale (prefezabilitate, fezabilitate) de realizare a barajului. Pentru barajele de

    beton n faza de proiect tehnic sau n caz de expertiz, analiz-postseism a barajelorexistente rspunsul la OBE se va calcula cu metoda analizei spectrale sau a integrriinumerice directe n timp. Pentru barajele de umpluturi de clas de importan I, II saucategorii de importan A, B metoda pseudostatic se poate aplica indiferent de stadiullor de realizare sau existen.

    (2) Rspunsul seismic al barajelor de beton la SEE se calculeaz numai cumetodele analizei spectrale sau a integrrii numerice directe n timp, utiliznd pe ct

    posibil spectre neliniare n metoda analizei spectrale sau legi neliniare elasto-plastice decomportare a materialelor n metoda integrrii numerice directe.` (3) In cazul barajelor din materiale locale rspunsul seismic la SEE se calculeazatt 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 fisupuse unei expertize tehnice.

    4.10 Relaii statistice sau simplificate pentru evaluarea perioadelor fundamentaleproprii ale barajelor funcie de tipul lor sau ale unor structuri auxiliare barajelor seprezint n tabelul 4-1. Valorile sunt orientative pentru selectarea modurilor proprii cuefecte semnificative n rspuns n metoda analizei spectrale sau pentru alegerea pasuluide calcul ( t ) n metodele de integrare numeric direct.

    Tabelul 4-1Tipul

    ConstrucieiPerioade fundamentale

    T1 (s) Notatii

    Baraje de

    greutate

    gEB

    HT

    b

    bb 12

    )637,1...695,1(2

    1

    bH - 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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    24/102

    24

    Baraje cu

    contrafortib

    b

    EDT

    41

    D - latimea contrafortului la fata

    amonte

    Eb - modulul de elasticitate al

    betonului

    b - densitatea betonului

    Baraje n arc T1=0.1+0.2 x ( bH /100),

    T1g= 0.5 x T1

    T1-perioada fundamental la lac plin

    bH - naltime baraj

    T1g-perioada fundamental lac golBaraje de

    piatra

    Direciaamonte-

    - aval

    Direcianormal pevale

    Direciavertical

    T1= 0.5 x bH /100

    T1= 0.45 x bH /100

    T1= 0.36 x bH /100

    bH - naltime baraj

    Baraje de

    pamntT1= 2,62 x bH /VS bH - naltime baraj

    VS- viteza undelor secundare

    prin umplutur.Turnuri de

    priz,Descrctori

    plnie

    T1= 2(M/K)0.5

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

    M - masa concentrata n centrulde greutate

    K - rigiditatea la ncovoiere astructurii

    Mh- masa aditional a apei

    (1) n metoda analizei spectrale se recomand a fi selectate modurile proprii aicror coeficieni de participare sunt de minimum 0.05 pe una din direciile gradelor delibertate dinamic considerate. n mod obinuit aceast condiie poate conduce laselectarea a 10...20 moduri proprii n cazul barajelor de ump luturi sau de beton degreutate i 20...50 moduri proprii n cazul barajelor arcuite.

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

    t =0,02...0,10 s n cazul barajelor din umpluturi.

    4.11Interaciunea structur-lichid n cazul barajelor de beton se recomand a seconsidera dup principiul maselor adiionale pentru analiza OBE.

    (1) n cazul barajelor din umpluturi efectul presiunilor hidrodinamice asuprarspunsuluiseismic 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 nmetoda pseudostatic (anexa C), a relaiilor de evaluare a presiunilor hidrodinamice dincutremure (anexa D) i respectiv a presiunilor seismice din terenul de fundare (anexa E).

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    25/102

    25

    (4) Ele au caracter de informare, personalul care aplic prezentul normativ avndlibertatea de a aplica orice metode sau programe de calcul atestate care rspundcerinelor normativului.

    (5) De asemenea exemplele de analize seiemice prezentate n anexele F,G auscopul s ajute persoanele interesate n aplicarea normativului.

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

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

    a) n cazul barajelor de beton: riscul de producere a unor fisuri (crpturi) care lalimit 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 derigiditate (coluri de galerii, caverne din corpul barajului, contactul baraj-fundaie etc.),alunecri relative ntre pachete de roc din fundaia barajului separate de falii activate decutremur.

    b) n cazul barajelor din umpluturi: riscul de producere a unor tasri (dizlocri) lacoronament mai mari dect grzile de siguran care vor genera deversarea barajului idistrugerea 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 erodareabarajului, alunecri-dizlocri de taluze, versani, pe falii activate de cutremur.

    4.13 Barajele de pmnt fundate pe terenuri nisipoase, saturate cu ap, sauconstituite din materiale necoezive granulare cu dimensiuni ale particulelor ntre0.02...2.00 mm sau realizate prin sedimentare hidraulic, n mod obligatoriu att laaciunea OBE ct i SEE vor fi calculate la lichefiere.

    (1) Lichefierea este un fenomen de pierdere a capacitii portante a materialelorgranulare nisipoase saturate cu ap sub aciunea unor ncrcri dinamice ciclice caurmare a creterii presiunii apei din pori.

    (2) Factorii principali de care depinde lichefierea sunt urmtorii: curbagranulometric 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 seproduce lichefierea i/sau pe teste standard de penetrare n teren.

    a) Stabilitatea la alunecare a barajului sau, dup caz, a ansamblului baraj-teren defundaie se apreciaz n prim instan prin metoda echilibrului limit; calculele destabilitate 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, ncalcule, egal cu rezistena rezidual din condiii nedrenate.

    b) Dac factorii de stabilitate evaluai n conformitate cu recomandrile de lapunctul (a) rezult subunitari, aprecierea stabilitii se va relua prin metoda dinamiccomplet, de integrare n timp a ecuaiilor cuplate de micare n regim neliniar i de

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    26/102

    26

    regim tranzitoriu a evoluiei presiunii apei din pori; aprecierea stabilitii barajului seface n funcie de deformaiile remanente induse.

    4.14 Calculele trebuie s confirme dac barajele analizate ndeplinesc criteriilede performan n funcie de combinaiile de ncrcri considerate. n cazul aciunii OBEse admit uoare avarii(fisuri, mici deplasri remanente, uoare creteri ale infiltraiilor)

    care ar putea necesita lucrri de reparaii fr costuri importante, dar barajul trebuie srmn funcional. n cazul aciunii SEE se admit avarii necesitnd reparaii dar ele nutrebuie s provoace descrcri necontrolate de ap din lac sau cedarea barajului.

    (1) n cazul barajelor de beton, criteriile de baz care servesc la evaluareaperformanelor la aciunea cutremurelor de calcul sunt urmtoarele: nedepsirearezistenelor admisibile la compresiune i ntindere din ncovoiere, realizarea unorcoeficieni de siguran supraunitari n calculele de stabilitate la alunecare.

    (2) Rezistena admisibil a betonului la compresiune din ncovoiere la ncrcridinamice (seismice) cdR se va considera cu 50% mai mare dect rezistena admisibil

    echivalent a betonului la ncrcri statice csR ; dar mai mare de 20 MPa:

    cdR = min (1.50 csR , 20 MPa)

    (3) Rezistena admisibil a betonului la ntinderi din ncovoiere la ncrcridinamice ( idR ) se consider 10% din cdR

    idR = 0.10 cdR

    (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 evaluareaperformanelor la aciunea cutremurelor de calcul sunt: realizarea unor coeficieni desiguran supraunitari n calculele de stabilitate la alunecare, nedepsirea grzilor desiguran de ctre tasrile la coronament provocate de cutremure.

    (6) Pentru baraje de pmnt sau amplasamente care prezint potenial delichefiere, criteriul de preforman de baz va fi de evitare a producerii lichefierii laaciunea 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 fundaiese recomand s se ncadreze n limitele 1.00...1.10.

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

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

    4.15 Depiri locale i izolate ale eforturilor admisibile n calculele prinprocedeul elementelor finite n metodele analizei spectrale sau integrrii numericedirecte n domeniul liniar-elastic de comportare a materialelor sunt acceptabile dac elese pot redistribui n zonele nvecinate sau fisurile pe care eventual le -ar genera nuafecteaz semnificativ sigurana structural. Acceptarea lor se face printr-o analiz

    practic inginereasc a consecinelor, pe baza cazurilor istorice i a experienei existente.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    27/102

    27

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

    plan internaional.

    5. Calculul la cutremur al construciilor hidrotehniceauxiliare din frontulbarat

    5.1Elemente introductive

    (1) Distrugerea structurilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat aa cum suntdescrctorii 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. Deaceea 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 aconstruciilor hidrotehnice auxiliare din frontul barat este funcie de consecineledistrugerii unei astfel de structuri, respectiv dac distrugerea ei conduce la pierdereanecontrolat a apei din lacul de acumulare.

    (3) Metodele de analiz seismic tradiionale -pseudostatic, spectral, integrarenumeric n timp, care au fost prezentate n capitolul 3 se aplic i n cazul construciilorhidrotehnice auxiliare din frontul barat. n cazurile n care pstrarea funcionalitii esteesenial, cum sunt echipamentele mecanice i electrice, calificarea seismic prin testareeste necesar.

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

    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 defavorabilecare condiioneaz proiectarea unor asemenea structuri. Un descrctor de ape mari estealctuit 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 dintemperatur din lunile extreme (februarie, iulie) dar corespunznd mediilor termicemultianuale din aer i ap, presiunea dinamic a pmntului din umpluturile adiacentestructurilor.

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

    (4) n cazul structurilor hidraulice factorii locali de siguran se bazeaz pecompararea eforturilor maxime efective n raport cu eforturile limit att pentru betonct i pentru armturi. n cazul considerrii ncrcrii seismice, eforturile admisibile pot

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    28/102

    28

    fi cu 50...80 % mai mari dect eforturile normale admisibile pentru combinaii dencrcri fundamentale.

    (5) Factorii de siguran pentru verificri de stabilitate la alunecare i/saursturnare, n cazul considerrii ncrcrilor seismice se recomand a se situa ndomeniul 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 toatecelelalte cazuri componentele structurale ale descrctorilor de ape mari se verific laOBE. Factorii de siguran bazai pe compararea eforturilor maxime efective n raport cueforturile 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 ladeformaii 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, conducteleforate, 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 factoresenial pentru alimentarea cu ap potabil ca i pentru livrarea apei pentru stingereaincendiilor i alte activiti de recuperare post-seismice.

    (3) Experiena tunelelor solicitate de mari cutremure a reliefat comportarea lorfoarte 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 cazultunelelor, avariile cele mai frecvente s-au produs la portale.

    (4) n situaiile cnd avariile conductelor pentru transportul apei, ale stavilelorsau 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. Aplicareaprevederilor din normativul P100, este recomandabil.

    (5) n proiectarea antiseismic a stavilelor, vanelor se va ine cont deamplificarea micrii seismice penlimea barajului i de conexiunile cu echipamentulmecanic i electric. Astfel, pe interfeele dintre fundaie i echipamente ca i ntrediverse piese ale echipamentului mecanic i electric, trebuie s se accepte uneledeplasri difereniate datorit vibraiilor seismice. Aceste echipamente trebuie s rmnfuncionale chiar dac s-au produs anumite deplasri permanente, reziduale n urmacutremurului. Sursele de alimentare cu energie n situaii de urgen ca i panourile decomand trebuie s fie puse pe fundaii sau perei siguri care s reziste cutremurului decalcul.

    (6) n zonele cu seismicitate foarte ridicat, este recomandabil prevederea unorsisteme 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: turnulpropriu 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

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    29/102

    29

    aceleai elemente ca prizele turn i sunt comparabile din punct de vedere al prescripiilorde proiectare antiseismic.

    (2) Turnurile ngropate n corpul barajelor de pmnt se interacioneaz dinamiccu materialul n care sunt nglobate. Cele mai multe turnuri se afl pe o mare parte dinnlimea 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 1f 33 Hz) rspund ca nite corpuri quasi-rigide i rspunsullor seismic poate fi convenabil evaluat dup metoda pseudostatic. Perioadafundamental 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 analizdinamic (analiz spectral sau integrare numeric n timp).

    5.5 Ecluze de navigaie

    (1) Ecluzele de navigaie dintr-un front barat cuprind urmtoarele elementeeseniale: porturile de ateptare amonte i aval, capetele amonte i aval, camera deecluzare, sistemele hidraulice de umplere i golire incluznd vane, porile amonte iaval, sistemul hidromecanic i electric de comand. Ecluzele moderne sunt n generalstructuri 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 modmetodele 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 convectivegenerate 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 maseloradiionale analiza poate fi continuat dup metoda analizei spectrale sau a integrriinumerice directe. n cazul rspunsului n deplasri (masa convectiv) analiza se poateafecta numai prin metoda integrrii numerice n timp.

    (5) Procedee de calcul similare celor pentru structuri metalice se pot aplica ipentru calculul seismic al porilor ecluzei. Porile pot fi considerate ca nite bare sauplci 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 funcionalitateaecluzei trebuie s fie calificat seismic. Echipamentul trebuie s fie ancorat corespunztorde pardoseal sau perei i s reziste ncrcrilor seismice de calcul.

    6. Calculul seismic al barajelor i digurilor pentru depozitareadeeurilor industriale

    6.1Comportarea barajelor i digurilor pentru depozitarea deeurilor industrialenlate spre aval sau central se aseamn cu cea a barajelor din umpluturi pentruacumulri de ap. Barajele pentru depozitarea deeurilor nlate spre amonte sunt cele

    mai vulnerabile la aciunea cutremurelor.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    30/102

    30

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

    a) distana epicentral i magnitudinea cutremurului. Solicitrile pot fi puternicamplificate dac perioadele dominante ale cutremurului filtrate prin teren coincid cufrecvenele 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 duratacutremurului.

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

    barajului.

    (2) Coborrea poziiei curbei de infiltraie n corpul barajului prin sistemeadecvate de drenaj, creterea gradului de consolidare a depunerilor, creterea potenial arezistenei la forfecare a materialelor din ansamblul depozit-baraj datorit mbtrniriisunt factori care mbuntesc performanele seismice ale barajelor i digurilor pentrudepozitarea deeurilor industriale.

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

    a) evaluarea tasrilor i deplasrilor orizontale remanente produse deaciunea seismic;

    b) calculul creterii presiunii apei din pori i a riscului de lichefiere;c)

    evaluarea oscilaiilor apei cantonate la suprafaa depozitului i/sau adeeurilor 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 ficalculate la cutremurul de baz de exploatare (OBE). aOBE,TDva corespunde cu cea maimare 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 irespectiv cutremurul cu perioada anual de depire de 1 la 475. Barajele i digurilepentru depozitarea deeurilor industriale trebuie s rmn funcionale dup solicitareaOBE, fiind admise numai deranjamente superficiale care s nu necesite interveniicostisitoare.

    6.5 Barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale ncadrate nclasele de importan I i II sau categoriile de importan A i B vor fi calculate i lacutremurul de evaluare a siguranei (SEE). aSEE,TD va corespunde cu cea mai marevaloare rezultat dintre ag i acceleraia maxim evaluat prin studiile seismice namplasament care sunt obligatorii n aceste cazuri. n cazul solicitrii cu SEE se accept

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    31/102

    31

    unele avarii cu condiia meninerii stabilitii i integritii barajului i a evitrii unordescrcri necontrolate de ap sau deeuri curgtoare (neconsolidate) n bieful aval.

    6.6 n cazul barajelor pentru depozitarea deeurilor industriale cu nlimi maimari 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 industrialeconstruite din anrocamente, pmnturi coezive, nisipuri dense bine compactate (Dr0.8)care nregistreaz pierderi mici a capacitii de rezisten la aciunea seismic, analizastabilitii seismice conform metodei pseudostatice este acceptat. Deplasrileremanente produse de cutremure pot fi evaluate conform metodei Newmark (1965) [1B].

    6.8 Barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale care implicnisipuri de densitate medie (Dr< 0.8) n corpul sau fundaia barajului necesit analizespeciale 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. nordine ascendent de cost i complexitate aceste analize pot fi urmtoarele:

    a) analize de stabilitate pe baz de echilibru limit i metodapseudostatic;

    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 stabilitiibarajului (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 aprevederilor din proiectele i normele tehnice n vigoare. Modificrile din proiectele nexecuie 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 deproiect.

    7.2Dup executarea lucrrilor de decopertare i excavaii, beneficiarul lucrriiva face demersurile necesare pentru o reverificare final "la vedere" a condiiilorseismotectonice ale amplasamentului, dac ele corespund cu prognozele din etapeleanterioare de investigaii. Amplasamentele care prezint falii cu riscuri majore deactivare 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 numaidup recepionarea terenului de fundare aferent lucrrii respective de ctre o comisie derecepie alctuit din reprezentantul beneficiarului, geolog, proiectant, control tehnic decalitate al executantului. Recepia va fi consemnat prin proces-verbal care va rmnedocument pentru Cartea Construciei.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    32/102

    32

    (1) Reprezentanii beneficiarului i executanii vor verifica continuu calitatealucrrilor, 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 conductoruluitehnic al lucrrii i al reprezentantului beneficiarului, care vor consemna desfurarealucrrilor n fia de betonare a lamelei.

    (4) n cazul lucrrilor de umpluturi se va urmri realizarea compoziieigranulometrice, a gradului lor de compactare prevzut, respectarea tehnologiilor decompactare i de avansare a umpluturilor. Controlul calitativ al materialelor se va facede executant prin prelevarea sistematic de probe conform caietului de sarcini. Derularealucrrilor 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 aleconstruciei (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 seismiceva fi instruit n mod special asupra modului cum trebuie s se comporte n cazul unorevenimente seismice majore. n planul de aciune n caz de urgen se va prevedea isituaia generat de un eveniment seismic major.

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

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

    7.6 Msurile constructive antiseismice cu caracter specific depind n maremsur 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 caverneledin corpul barajului vor fi reduse la minimum ca numr i arii ale seciunilortransversale, 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 vedereareducerii momentelor de rsturnare provocate de forele seismice de inerie din masa

    barajului.

    (3) n cazul barajelor cu contrafori msuri constructive speciale trebuie sconduc la mrirea stabilitii longitudinale a barajului. n aceast direcie pot fimenionate 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 decontravntuire.

    (4) Barajele arcuite sunt structuri hiperstatice cu o comportare foarte bun la

    solicitrile seismice. n cazul lor n categoria msurilor constructive specifice se

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    33/102

    33

    menioneaz realizarea unor elemente disipative speciale constnd din rosturi decontracie 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. Fisurareaelementelor de etanare poate conduce la pierderi necontrolate de ap i amorsarea unorfenomene grave de eroziune. Mtile din beton armat pot fi realizate din mai multestraturi 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, prevedereade banchete stabilizatoare la picioarele amonte i aval ale barajului.

    (7) n scopul evitrii deversrii barajului ca urmare a unor tasri excesive lacoronament 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 dendesare ridicat ( rD 0.8, rD - densitate relativ) prin msuri constructive adecvate.

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

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

    8. Supravegherea i monitorizarea lucrrilor hidrotehnicedin frontul baratrealizate n zone seismice

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

    8.2Evaluarea siguranei n exploatare incluznd sigurana seismic a lucrrilorhidrotehnice 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, lundn consideraie mbtrnirea structurii, modificrile structurale i nestructurale produsen intervalul de timp trecut de la ultima evaluare, progresele n metodele i metodologiilede evaluare a siguranei seismice.

    (1) Evalurile siguranei seismice se vor efectua att prin modele decalcul ct iprin 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 evaluareasiguranei n exploatare incluznd sigurana seismic se va face la intervale de maximum10 ani. Pentru barajele i digurile pentru depozitarea deeurilor industriale evaluareasiguranei n exploatare incluznd sigurana seismic se va face la intervale de maximum

    5 ani.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    34/102

    34

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

    8.4Pe toat durata de exploatare a lucrrilor hidrotehnice din frontul barat suntinterzise a se efectua modificri structurale sau funcionale care s influeneze negativrezistena, stabilitatea, sigurana saufuncionalitatea lucrrii respective. Orice intervenietehnic asupra lucrrilor hidrotehnice din frontul barat va fi proiectat i executatnumai de personal cu calificare corespunztoare, realizarea ei fiind condiionat dendeplinirea tuturor reglementrilor n vigoare la data respectiv.

    8.5 Elementele structurale (de rezisten), nestructurale (perei despritori,elemente secundare), echipamentele i instalaiile aferente lucrrilor hidrotehnice dinfrontul 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 vorfi ancorate n mod corespunztor de elemente fixe sigure.

    8.6 n planurile de avertizare-alarmare pentru situaii de urgen existente laconstruciile hidrotehnice de retenie n cazurile n care ele sunt amplasate n zone cuseismicitate de minimum VII MSK vor fi incluse i msurile care trebuiesc luate ntimpul unor evenimente seismice de intensitate ridicat ct i imediat dup producerealor.

    9. Lucrri de reabilitare a construciilor hidrotehniceafectate de cutremure

    9.1. Lucrrile de reabilitare a construciilor hidrotehnice afectate de cutremure auobiectivul de a readuce construciile hidrotehnice reabilitate la nivele de siguranapropiate 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 dereabilitare 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 deproducerea cutremurului. Acestea din urm se cunosc ca urmare a identificrilordinamice din timpul exploatrii construciei respective fcute n baza articolului 8.2 din

    normativ.

    9.2 Decizia de reabilitare a unor construcii hidrotehnice din frontul baratafectate de cutremure se ia pe baza concluziilor i recomandrilor din expertiza tehnic.n cazurile cnd costurile ar fi prea mari i nejustificate economic, construciilehidrotehnice 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 prininjecii de etanare cu lapte de ciment sau alte substane verificate, dup ce prin

    procedeie specifice s-au determinat cile principale de infiltraie.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    35/102

    35

    (2) Fisurile din corpul barajelor de beton sau a structurilor de beton aferente

    barajelor din umpluturi, dac prezint pericol pentru sigurana barajului sau genereazderanjamente funcionale (infiltraii) se injecteaz cu rini epoxidice sau alte substanecare s creasc rezistena pefisur (forfecare, ntindere) la nivelul din masa betonului. ncazul 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 osiguran satisfctoare.

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

    (5) Stabilitatea la alunecare a taluzelor barajelor din umpluturi poate fi

    mbuntit prin ndulcirea pantei lor, prevederea unor berme suplimentare sau a unorbanchete stabilizatoare la piciorul taluzului.

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

    (7) Punerea la uscat a unor zone din corpul barajelor de umpluturi prin scdereacotei curbei de infiltraie poate fi realizat prin lucrri speciale de drenaj n zona

    piciorului aval (galerii de drenaj, conducte de drenaj, contracanale adnci n zonaadiacent piciorului aval al barajului, etc).

    (8) Elementele de etanare sub form de mti de etanare la barajele deumpluturi, care i-au pierdut funcionalitatea din cauza fisurrii lorpot fi reabilitate prinaplicarea unei membrane etane din materiale sintetice pe faa lor amonte. Aceiaisoluie poate fi aplicat i pentru barajele din beton sau beton cilindrat (rolcret) puternicfisurate la care au aprut infiltraii excesive.

    9.4 n cazul construciilor hidrotehnice din frontul barat sau a elementelor lorstructurale din beton armat sau metalice care pot fi asimilate construciilor sauelementelor structurale conform normativului P 100-3, lucrrile de reabilitare dupcutremur 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 normativedin domeniile apelor, proteciei mediului, construciilor, mbuntilor funciare, precum

    i cu reglementrile tehnice specifice, aplicabile, n vigoare, dup cum urmeaz:

    Nr.crt.

    Standardul roman identic cuStandardul European

    Titlu

    1 SR 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

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur

    Partea 1: Reguli generale, aciuni seismice i reguli pentru cldiriAnex naional

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.Partea 2: Poduri

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    36/102

    36

    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

    Partea 2: Poduri. Amendament 1.

    Anex naional

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.Partea 3: Evaluarea i consolidarea construciilorAnex naional

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.Partea 4. Silozuri, rezervoare i conducteAnex naional

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.Partea 5: Fundaii, structuri de susinere i aspecte geotehniceAnex naional

    Eurocod 8: Proiectarea structurilor pentru rezistena la cutremur.Partea 6: Turnuri, piloni i couriAnex naional

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

    importan

    Nr.

    crt.Acte normative

    Publicaia

    1.

    Cod de proiectare seismic - Partea I Prevederi de proiectare pentrucldiri, Indicativ P 100-1/2012.

    proiect de reglementare tehnica notificat la

    Comisia European cu numerele2012/679/RO, 2012/682/RO, 2012/683/RO,

    2012/684/RO

    2.

    Cod de proiectare seismic. Partea aIII a. Prevederi pentru evaluarea

    seismic a cldirilor existente",Indicativ P 100-3/2008, aprobat prinOrdinul MDRL nr. 704/2009

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr.674i nr.674bis din 01 octombrie 2009

    3.Legea nr.10/1995privind calitatea nconstrucii, cu modificrile ulterioare

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I, nr. 12din 24 ianuarie 1995.

    4.

    Ordonana de urgen a Guvernuluinr.195/2005 privind proteciamediului, cu modificrile icompletrile ulterioare

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr.1196 din 30 decembrie 2005

    5.

    Legea apelor nr.107/1996, cu

    modificrile i completrileulterioare

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 244din 08 octombrie 1996

    6.

    Metodologia privind stabilirea

    categoriilor de importan a barajelor- NTLH-021, aprobat prin OrdinulMAPM/MLPLT nr.115/288/2002

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I nr. 427din 19 iunie 2002

    7.

    Hotrrea Guvernului nr.766/1997pentru aprobarea unor regulamente

    privind calitatea n construcii, cu

    modificrile i completrile

    Monitorul Oficial al Romniei, Partea I, nr.352 din 10 decembrie 1997

  • 7/24/2019 NP 076 2002 RevizuiNP 076-2002-revizuire

    37/102

    37

    ulterioare

    8.

    Hotrrea Guvernului nr.273/1994privind aprobarea Reg