高壩建設(shè)

高壩建設(shè)一、已建高壩中出現(xiàn)的事故二、強震區(qū)高壩設(shè)計思路三、世界三類已建最高壩高壩建設(shè)隨著我國西部開發(fā)和清潔能源開發(fā)戰(zhàn)略的實施，我國中西部尤其是西南部的水利水電開發(fā)的力度加大，將建設(shè)一批高壩尤其是200m以上的高壩。高壩在勘測、規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行管理諸方面的難度大、要求高，高壩的成功建設(shè)與運行代表了壩工技術(shù)發(fā)展的水平。一、已建高壩中出現(xiàn)的事故1、庫岸滑坡意大利瓦依昂雙曲拱壩，壩高262m，（厚高比為0.086，河谷寬高比0.725）壩基基巖為石灰?guī)r，分布有薄層泥灰?guī)r和夾泥層，巖石節(jié)理發(fā)育，岸邊巖層傾向河床，建成3年后，庫岸發(fā)生大規(guī)模滑坡事故。意大利瓦依昂雙曲壩，壩高262m，（厚高比為0.086，河谷寬高比0.725）壩基基巖為石灰?guī)r，分布有薄層泥灰?guī)r和夾泥層，巖石節(jié)理發(fā)育，岸邊巖層傾向河床，建成3年后，庫岸發(fā)生大規(guī)模滑坡事故。1957年施工時發(fā)現(xiàn)緊靠拱壩左岸岸坡不穩(wěn)定。1960年2月水庫蓄水，10月初，庫水位至高程635m時，左岸地面出現(xiàn)長達1.8~2.0km的裂縫，形狀為“M”形，包圍面積2km2，并有局部崩塌，崩塌量為70萬m3。隨后采取措施：限制庫水位，開挖放水洞，加強巖體蠕動區(qū)監(jiān)測。1963年9月28日～10月9日水庫上游連續(xù)大雨，引起兩岸地下水位升高，使巖體位移速度加快。10月9日達25cm/d，當(dāng)晚，10點41分，左岸坡發(fā)生整體滑落，范圍長達2.0km，寬1.6km，在“M”形裂縫圈定的滑坡體總量為2.7億m3。

壩前長達1.8km的庫段在30～45s時間內(nèi)全壩淤滿，淤積體高出庫水面150m。滑坡體導(dǎo)致涌浪高達250m，下泄洪水流速達280km/h，約有1.15億m3的庫水被掀起，在離壩址1.4km的瓦依昂峽谷出口處波浪立高達70m。

1、庫岸滑坡但大壩施工質(zhì)量高，壩體具有較大的安全富余，壩肩進行了錨固灌漿處理，盡管涌浪對拱壩產(chǎn)生約為4000萬kN的動荷載，相當(dāng)于8倍的設(shè)計荷載，大壩未發(fā)生重大破壞，僅在左壩肩壩頂發(fā)生長約9m、高約1.5m的局部破壞。雖然大壩尚未破壞，但水庫工程已經(jīng)報廢。1、庫岸滑坡左岸滑坡主要原因為：（1）巖層分布的卸荷裂隙、層面裂隙與構(gòu)造斷裂互相交錯切割，構(gòu)成滑動面；（2）長期多次巖溶活動使庫岸地下孔洞與表面落水洞發(fā)育，地下水循環(huán)加劇，引起泥灰?guī)r和夾泥層的軟化，尤其在水庫蓄水后，軟化作用可在較短時間內(nèi)發(fā)生，使其強度急劇降低；1、庫岸滑坡（3）在滑坡前一段時間內(nèi)降雨集中，增大庫岸的浮托效應(yīng)，減小巖體的抗滑阻力；（4）滑坡區(qū)內(nèi)上部巖層傾向河床，傾角為33°，下部受河水多年沖刷失去穩(wěn)定的支撐。

該壩水庫事故說明，地質(zhì)勘探、地質(zhì)調(diào)查十分重要，運行期監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)的布設(shè)與正常運行同樣重要。2、壩體嚴(yán)重裂縫奧地利柯恩布萊因雙曲拱壩，壩高200m，厚高比0.18，河谷寬高比3.1，1977年建成。1978年庫水位到1860～1890m時，大壩發(fā)生嚴(yán)重裂縫。上游壩踵先后出現(xiàn)深度為8～9m的垂直裂縫和貫穿到基礎(chǔ)的斜裂縫，裂縫從基礎(chǔ)中部開始，逐步發(fā)展到上游面，上游的壩基以上18m處裂縫長度達100m。壩基揚壓力上升至全水頭，大壩失去原有的承載能力。

經(jīng)分析，壩體破壞除了厚高比較小外（瓦依昂拱壩的厚高比只有0.086），與河谷較寬有關(guān)。這屬于在設(shè)計荷載和壩基無重大缺陷情況下發(fā)生大面積裂縫破壞的事故。加固措施：在壩后修建支撐壩，為重力拱壩，高70m，混凝土方量為原拱壩的1/3，分擔(dān)原拱壩總推力的20％。3、施工圍堰漫水沖毀

前蘇聯(lián)羅貢斜心墻土石壩，壩高335m。上游圍堰高40m，在圍堰未完成前，一條導(dǎo)流隧洞經(jīng)多年過流排砂后發(fā)生2萬m3巖石塌落，隧洞被堵塞。在未修復(fù)前于1993年5月在下游遇暴雨和泥石流，總量達110萬m3，迫使水位上升13.5m，造成另一條隧洞泄量急劇下降。至5月8日，洪水流量增加到3800m3/s時，上游圍堰漫水沖毀，土石方達300萬m3，堆積在基坑內(nèi)，半小時后，洪峰流量達7700m3/s時，又沖毀施工橋2座，地下廠房和施工開挖機械全部被水淹沒。4、泄洪建筑物空蝕破壞美國胡佛重力拱壩，壩高221m，1936年建成。該壩左右岸各設(shè)1條泄洪隧洞，直徑15.2m，混凝土襯砌。位于美導(dǎo)國內(nèi)華郵達州與僚亞利桑貨那州交拜界處的黑傍峽峽谷跳之中，裕壩高221綢.4米，19陵31年開工探，19動36年建軍成，奸以美堆國當(dāng)屆總驗統(tǒng)胡辛佛的染名字懶命名甚，至忽今仍真為世界上談最高針的混框凝土泛重力嗽拱壩狹該壩肺是美戀國綜合摘開發(fā)鉛科羅握拉多幼（Col悄ora港do）河蠢水資老源的關(guān)濫鍵性特工程亮，是宋世界敏上最堅早建棵造的傳高度超過200米的大飾壩。壩壇體設(shè)計冰采用了推當(dāng)時美耀國剛分提出扒的試宏載法影，并棚在混搶凝土錯壩施工客機械斥和施化工工撇藝等雜方面諒（如妥柱狀低澆筑、曾預(yù)埋銷冷卻粱水管壺等）旅積累目了成私功的漂經(jīng)驗，毯對現(xiàn)騰代混捎凝土哄壩設(shè)擴計和岔施工話技術(shù)宿的形成歐和發(fā)典展具復(fù)有劃畢階段嫁的影乳響。棗此外盾，因該厲壩的動巨大拾效益談，對衛(wèi)當(dāng)時邀的美窩國經(jīng)濟從路蕭條標(biāo)轉(zhuǎn)為鳴復(fù)蘇剛發(fā)揮寶了顯鐵著作杏用。當(dāng)泄銹量連阻續(xù)達107觸0m3默/s幾小低時后盡，隧濱洞彎悶段處突的底蘿部發(fā)艦生空歷蝕破早壞，核該處壯混凝隊土厚度為7.續(xù)5m，并有7年多袍齡期驗的后滑期強穴度，曬空蝕炊不僅啟擊穿泳了混氣凝土勇，并但在基熊巖上形成鳴了一咬個深13粗.7尺m、長35m、寬9.5戶m的大坑份，從坑甩內(nèi)沖走萄混凝土滅和巖石450冷0m3。5、防椒滲帷恩幕設(shè)遲計不散足還是饅美國襖胡佛圖重力侍拱壩訴，基間礎(chǔ)帷愧幕設(shè)笑計深蠻度不刃足，皺導(dǎo)致某重新閉再設(shè)段置深逗度更功大的填帷幕消和新沉的排環(huán)水系雙統(tǒng)。原帷幕閃深45.衣7m，新輝的帷撲幕深14震6.婚3m。設(shè)計有猾誤的原圾因：對壩喉基的道水文耐地質(zhì)低和工丘程地禽質(zhì)未峽作詳絮細研駕究。6、消蹄力池配沖刷掏破壞印度巴駝克拉混達凝土重坊力壩，挖高226擊m，壩頂衰溢流底混流消能副，19援63年建成。經(jīng)辛過最大映泄量283掛0m3獎/s的78d運行艦后發(fā)玩生消嚇力池盲底板仁嚴(yán)重橡沖蝕破壞吵，某茄些部銜位沖豆深70c偉m。后采弦用環(huán)氧勺樹脂混漠凝土回音填及灌振漿與錨筋加陰固。二、亡強震頁區(qū)高伶壩設(shè)曾計思纏路1、土石孫壩（1）防黃滲體婆土料多數(shù)亂已建盜高土犯石壩湖的心犧墻采接用礫披質(zhì)土糟，其桃具有形較高答的變形模極量，減錦少心墻蒜的沉降艘量，也績減少了兵與壩支犯撐體堆甲石的沉闊降差持，從娘而減料少拱件效應(yīng)諷，避全免心婆墻產(chǎn)終生水檔平裂謊縫。也有辮采用鳳當(dāng)?shù)鼐鼙內(nèi)橥粒f抗?jié)B錫性好貝，抗欣剪強辟度高必，裂皂縫自愈能歡力強。1、土石秩壩（2）加厚羊反濾層加厚心緣瑞墻下游排反濾層什，有的房誠做成雙碎層。（3）設(shè)蠟置專頓門的證加筋曬抗震層層為了宿減少頭壩坡益的地取震殘姨余變膏形，看提高翁土體斤的強缺度，前蘇角聯(lián)努卻列克葵在壩多體內(nèi)亂設(shè)置蛇數(shù)層燒加筋狀抗震坐層，率并與壩體上戴下游棱兼體結(jié)合須在一起蹦。經(jīng)振肆動臺試插驗和原貧型觀測，虧證明措除施有效懇。2、混凝支土拱壩（1）設(shè)置駐抗震鋼滅筋為了提啄高抗震掘安全度畢，前蘇留聯(lián)英古劈燕里壩在圾壩體內(nèi)拾設(shè)置2.2萬t抗震窄筋。（2）設(shè)鑰置周廟邊縫最和墊霜座根據(jù)顧已建菜拱壩宜發(fā)生內(nèi)裂縫遍沿周六邊分預(yù)布的嶄特點和，作雙為結(jié)肆構(gòu)措手施，杠設(shè)計周邊彈人工縫軋取代。色英古里閱、瓦依廁昂等壩扛都設(shè)有迎周邊縫葡和墊座察。周邊腸縫可霞減少輕壩體碗傳給袍墊座染的彎埋矩，鐵減少康墊座自與壩潔基之循間的但拉應(yīng)力，輝避免由胃于壩基無接觸面太上受拉肯，導(dǎo)致忍防滲帷碎幕破壞灑。2、混凝約土拱壩（2）設(shè)置兼周邊縫啞和墊座應(yīng)指出踏，周邊畢縫的位搭置不能掠離壩基店面太近孟，墊座懼應(yīng)有一定川的高度奏；縫面悶應(yīng)平滑壞，能靈芬活張開榨。198棚6年建成杜的奧地攀利滋勒辯格倫陳特拱壩，刑高186篩m，離壩粥基高2～3m處設(shè)懶置周爸邊縫錯，蓄先水位渠離壩免頂11扭m時，或在周邊柿縫上淹部不招遠處隔產(chǎn)生尊一條侮水平狂裂縫尸，后查作了止修補拼處理。2、混賤凝土都拱壩（3）加埋固拱壩壩兩威岸壩章肩巖弊體瓦依遠昂壩惑具有頁巨大畢承載理潛力傍，與昂加固愿兩岸營壩肩羊巖體眠，提高大斷壩整體慶能力有椅關(guān)，共針布設(shè)了15礦0根預(yù)應(yīng)療力錨索皮，每根錨漁索長55煉m，施瓦加的具預(yù)應(yīng)瘋力為10衰00嘴kN。3、混領(lǐng)凝土神重力妥壩（1）壩頂晃措施盡量增減輕歸壩頂粱重量群，提高混擠凝土標(biāo)掀號，處理好橡施工縫加，壩頂窮表面體副型采用退平緩弧歷線連接前，如瑞考士大狄克噸桑斯壩追。（2）橫縫欠灌漿提高壩剪體整體息性，增惑加抗震喊能力。啊運行期慨橫縫因繞收縮而辰脫開，虜下游槽夏季痕日照扭影響柏也有榴局部告膨脹蝴，但眠深度斷僅1～2m，所蘆以橫縫鹽灌漿跑不會舒引起寇沿壩撇軸線廊的擠激壓。三、擊世界的三類嬌最高曾壩1、瑞士宣大狄克撓桑斯重尾力壩位于滾瑞士緞狄克窯斯河痕上，庫容4億m3。實體氧重力忙壩，籍壩高28牢5m，壩頂長69仙5m，上游壩夸面在高與程220傘0m以上為垂直剖面，以下為1：0.0悼3的倒汪坡，下游壩盡坡從上降至下分別候為1：0.2償97，1：0.顯68和1：0.池81荷m臭3。195溉1年開語工，19掃61年建成矛。1、瑞士費大狄克隆桑斯重吼力壩采用實尼體重力止壩的主要躬原因:分期施待工，加肌高方便組，避免團復(fù)雜悉的模臉板施暈工。上游欠下部慮采用樂倒坡財，也是改厭善分期沸施工的應(yīng)力窩條件。2、英古覆里雙曲笑拱壩前蘇踏聯(lián)（冠格魯壁吉亞穿）位于限德日哪瓦里貢市附菜近的些英古序里河倡上，寧壩址妹為不體對稱峽谷捧右岸例岸坡45°，左巴岸岸慚坡35譜°，河谷搏底寬50～70m，壩基那地質(zhì)條做件復(fù)雜科，由各燙種裂隙亦發(fā)育的糞石灰?guī)r、白桑云質(zhì)石五灰?guī)r構(gòu)馳成，派甘生構(gòu)造繭斷裂斜中斷層在赴右壩肩下象約100漆m處，傾翅角75°～80°，地潛震烈及度為8°。庫容11.婚2億m3，壩高27販1.刪5m，壩頂還長728瀉m（包駝括左弄右重產(chǎn)力墩長123杜m），壩體沿混凝沒土方尾量39群6萬m3，壩體填厚高統(tǒng)比0.3紅32，河谷勵寬高蜘比2.拍22堡8。拱壩扮設(shè)有袖周邊討縫，將墊座字與壩體襯拱圈部規(guī)分分開蒸。中央懸聲臂梁處打壩頂厚塘為10m，沿周舅邊縫臘壩體稠厚度50m，墊座勺與基伍礎(chǔ)接起觸處拖的厚臣度為90m。2、英沫古里澤雙曲膀拱壩設(shè)計款原則守為：（1）大壩狼體形按答壩體連義貫優(yōu)化角選定，許無論供憂還是懸綠臂梁都艘具有準(zhǔn)確偷的雙暗曲面短，中爛央曲塔率保際持不雖變。（2）拱圈穩(wěn)厚度自削拱冠向憐拱座增瞞大，接珍近周邊效縫處厚工度增加神較大。墊座在材河床部令分分成3個柱嫌狀，姨其余叛部分鏟分為2個柱狀竟塊。墊座位在岸斯坡段沫高15～20貼m，在嘴河床戚部位椒高60m。縫內(nèi)設(shè)銳置止水昆設(shè)施。2、英古沖里雙曲育拱壩設(shè)計嘉原則運為：（3）設(shè)計嗽地震烈怎度為8°，整體晴模型破勇壞試驗全顯示，計地震無應(yīng)論縱向叫還是橫代向，壩蹤蝶體破壞牽都是從邪壩頂先暢出現(xiàn)近晃似垂直洽裂縫，它隨后向偏下發(fā)展?jié)櫺纬伤倨搅芽p里，直至紛變形不箱能恢復(fù)勉而破壞紛。采用壩穿體內(nèi)配沈置抗震峽鋼筋網(wǎng)飯，由穿梳過橫縫延的水平污鋼筋（記為40賠cm語×4沙0c說m的鋼態(tài)筋骨姿架，偷鋼筋奔直徑70m星m，中心速距150骨cm）和垂刮直鋼筋巡壽（為寬40饑cm鋼筋溝骨架此，鋼總筋直堡徑40恒mm，中鼻心距15旅0c小m）組糖成。2、英樸古里撈雙曲僚拱壩需要凝指出勝，設(shè)計成甲果不論依應(yīng)力發(fā)糖生的部劑位還是槳應(yīng)力值燈大小，與實測劣的成果譽相差很甩大。3、努列頸克土石臭壩前蘇亞聯(lián)（帶塔吉體克斯猴坦）位于瓦全赫什河窯中游，水庫悅庫容10捏5億m3，壩址警地形持為峽縱谷狀穩(wěn)，深達300撞m以上，河床登寬40m，河窮床沖積關(guān)層深13～20粥m，壩址王為多追發(fā)性逗強震區(qū)，轟基本烈均度為9°。3、努列籌克土石擊壩壩體布塞置：直心墻麻土石壩叛高30完0m，壩光頂長744糊m，壩充頂寬20麥m，上慰游壩爭坡1：2.胃25，下謊游壩益坡1：2.2。直趟立心慘墻設(shè)少置在隊大壩狹中央赤。壩體跟布置錫：心墻基肉礎(chǔ)面設(shè)酸置混凝金土墊座炮，長15序7m，河床叼處寬23m，兩岸宵處寬30~辟60m，墊座表委面覆蓋2層土工損膜，墊度座內(nèi)布濕置4.渡2m扇×3速.8鐮m的灌焦?jié){及熟檢查膀廊道臨。心墻與楊壩殼之嘉間的下羊游設(shè)2層反濾誰，上游蔥側(cè)從壩剝頂至正流常水位復(fù)之間也炊設(shè)反濾居層2層，以慎下僅設(shè)鹿單層反融濾。壩體沃上下民游面孔附近螞用大修塊石岔壓重開座保沿護層予，上鴿游厚柏度20柜~4棚0m，下游厚穗度5~鼻10悠m，壩體葡總體舞積58北00熊m3。3、努列匠克土石濤壩筑壩握材料照：心墻料格為壤土票、砂壤自土及小鑒于20盤0m肌m碎石的頂混合料杏；反濾料地由天然促礫卵石葛混合物麗由過篩雷加工制風(fēng)成；壩殼料征用天然鮮礫卵石孕混合料指，粗卵槳石含量崇平均