柯恩布萊因壩位于奧地利南(nan)部的馬爾塔(Malta)河上(shang),是一座建造在寬平狀U形河谷中高200m的雙(shuang)曲(qu)拱(gong)壩。水(shui)庫(ku)庫(ku)容(rong)2.1億立方米。引水(shui)至下(xia)游連接(jie)有3級水(shui)電站,裝(zhuang)機總容(rong)量共(gong)881MW,其中抽水(shui)蓄能機組(zu)容(rong)量392MW。3座電站全部實(shi)行自動(dong)化運行管理。
柯恩布萊因壩位于奧地利南部(bu)的(de)馬(ma)爾塔(ta)(Malta)河(he)上,是(shi)一座建(jian)造(zao)在寬(kuan)平(ping)狀(zhuang)U形河(he)谷中高(gao)200m的(de)雙曲拱(gong)壩。工程(cheng)于1972年開工,1977年建(jian)成。水庫庫容2.1億立方米。引水至(zhi)下游連接(jie)有(you)3級水電站,裝機總容量共881MW,其中抽(chou)水蓄能機組容量392MW。3座電站全部(bu)實行自(zi)動化運行管理。
該壩為(wei)高(gao)混凝土(tu)雙曲拱(gong)壩。壩址河床基巖(yan)(yan)出(chu)露,右岸(an)為(wei)厚實的塊狀片麻(ma)(ma)巖(yan)(yan),左岸(an)是層狀片麻(ma)(ma)巖(yan)(yan)并夾有板狀片麻(ma)(ma)巖(yan)(yan),巖(yan)(yan)石變形模(mo)量較小(7GPa~10GPa);河谷平坦,谷底(di)寬約150m,河谷寬高(gao)比3:3.1,兩(liang)岸(an)坡度(du)38°~40°。樞紐(niu)主要建(jian)筑物包括壩、左岸(an)發電引水隧洞及(ji)廠房、河床中壩體(ti)開(kai)設的底(di)孔兼排沙孔、右岸(an)岸(an)邊溢洪道(dao)及(ji)右岸(an)導流(liu)隧洞。最大壩高(gao)200m,壩頂(ding)長626m,壩頂(ding)厚7.6m,壩底(di)厚36m,壩體(ti)厚高(gao)比為(wei)0.18,壩體(ti)混凝土(tu)總(zong)量160萬立方米(mi)。壩體(ti)設計(ji)按試載法三(san)向全調整進行應力(li)分析(xi),滿庫時中部(bu)壩高(gao)處最大拱(gong)壓應力(li)為(wei)8.9MPa,上游壩踵處拉應力(li)為(wei)1.5MPa。
大壩施工采用(yong)隧洞(dong)導流。混凝土澆(jiao)筑使用(yong)2臺(tai)26t纜機(跨度800m),3臺(tai)14.4t移動式(shi)吊(diao)車拆裝(zhuang)模板。采用(yong)可撓曲(qu)的懸臂式(shi)模板及(ji)圓錐形固定錨栓,節省了模板拆裝(zhuang)作(zuo)業(ye)時間。最高(gao)月澆(jiao)筑強度達14.8萬立(li)方米。
大壩(ba)布置了比(bi)較(jiao)完(wan)善(shan)的安(an)全(quan)監測(ce)系統,設(she)有(you)垂線、傾斜儀,測(ce)縫計來,為大壩(ba)安(an)全(quan)提供有(you)價值的觀測(ce)資(zi)料。
1978年水(shui)(shui)庫(ku)蓄水(shui)(shui)位達到(dao)(dao)1860m~1892m時(shi),大(da)壩(ba)出現一系列異常情(qing)況和嚴重(zhong)的安全(quan)問題,即大(da)壩(ba)上游壩(ba)踵出現裂縫(feng),形(xing)成拉裂區,縫(feng)寬超(chao)過(guo)30mm,已發展(zhan)到(dao)(dao)底部廊道,并由(you)壩(ba)面(mian)貫穿到(dao)(dao)基(ji)礎面(mian);壩(ba)頂位移由(you)-25mm增至+110mm;滲(shen)漏量突(tu)增到(dao)(dao)200L/s;基(ji)礎面(mian)揚壓力(li)值已達到(dao)(dao)水(shui)(shui)庫(ku)全(quan)水(shui)(shui)頭(tou)。
通過調查分(fen)析,專家們認為(wei):該壩(ba)(ba)是既高又(you)薄的結構物,承受(shou)巨大(da)的水壓荷(he)載(zai),由(you)于河床平坦而寬闊,壩(ba)(ba)體下部(bu)拱作用(yong)甚微,而靠近(jin)(jin)基礎(chu)(chu)的中心(xin)懸臂梁將產生極大(da)的橫(heng)向力,峰值可達(da)70MN/m(相應(ying)平均剪應(ying)力為(wei)2.0MPa),已接近(jin)(jin)混凝土極限(xian)強(qiang)度。該壩(ba)(ba)有(you)很大(da)的基礎(chu)(chu)約束(Er/正c=2),又(you)忽略河床基礎(chu)(chu)巖(yan)石的變形,導致壩(ba)(ba)踵(zhong)區垂直(zhi)應(ying)力惡化(hua),壩(ba)(ba)體傾(qing)向上游也使本來(lai)在自重(zhong)作用(yong)下就產生拉應(ying)力的下游壩(ba)(ba)底部(bu)拉應(ying)力進一步增大(da)。
柯恩布萊茵壩的補(bu)強處理采取的主要措施如下:
(1)1979年(nian),采用(yong)水(shui)泥灌漿加(jia)固防滲帷幕(mu)及增(zeng)打排水(shui)孔降(jiang)低揚壓力。
(2)1980年~1981年,采用了彈性樹脂(zhi)灌漿和人工冰凍阻水幕封閉開(kai)裂區,效果雖然良好(hao),但屬臨時性措施。
(3)1981年(nian)~1983年(nian),壩(ba)前設置了鋪有土(tu)(tu)工膜的混凝(ning)土(tu)(tu)鋪蓋,有效地減小了揚壓力,但壩(ba)體仍發生裂縫和(he)漏水。
(4)1989年,在壩體下游側補建重力拱支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)壩(高(gao)70m,底厚(hou)65m,混凝土(tu)體積46萬立方米)。作(zuo)為止推作(zuo)用的(de)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)壩,由9行混凝土(tu)托座和613個氯丁橡膠(jiao)墊塊組成(cheng)傳(chuan)力機構,庫滿時支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)壩承受傳(chuan)力,庫水(shui)位降落時傳(chuan)力機構卸荷。支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)壩于1991年6月完(wan)成(cheng)澆筑,它可以有(you)效地改(gai)善原壩體的(de)應力與穩定性條(tiao)件。