柯恩布萊因壩位于奧地利南部的馬爾塔(Malta)河上,,是一座建造在寬平狀U形河谷中高200m的雙曲拱壩。水庫庫容2.1億立方米,。引水至下游連接有3級水電站,,裝機總容量共881MW,其中抽水蓄能機組容量392MW,。3座電站全部實行自動化運行管理,。
柯恩布萊因壩位于奧地利南部的馬爾塔(Malta)河上,是一座建造在寬平狀U形河谷中高200m的雙曲拱壩,。工程于1972年開工,,1977年建成,。水庫庫容2.1億立方米。引水至下游連接有3級水電站,,裝機總容量共881MW,,其中抽水蓄能機組容量392MW。3座電站全部實行自動化運行管理,。
該壩為高混凝土雙曲拱壩,。壩址河床基巖出露,右岸為厚實的塊狀片麻巖,,左岸是層狀片麻巖并夾有板狀片麻巖,,巖石變形模量較小(7GPa~10GPa);河谷平坦,,谷底寬約150m,,河谷寬高比3:3.1,兩岸坡度38°~40°,。樞紐主要建筑物包括壩,、左岸發(fā)電引水隧洞及廠房、河床中壩體開設的底孔兼排沙孔,、右岸岸邊溢洪道及右岸導流隧洞,。最大壩高200m,壩頂長626m,,壩頂厚7.6m,,壩底厚36m,壩體厚高比為0.18,,壩體混凝土總量160萬立方米,。壩體設計按試載法三向全調(diào)整進行應力分析,滿庫時中部壩高處最大拱壓應力為8.9MPa,,上游壩踵處拉應力為1.5MPa,。
大壩施工采用隧洞導流?;炷翝仓褂?臺26t纜機(跨度800m),,3臺14.4t移動式吊車拆裝模板。采用可撓曲的懸臂式模板及圓錐形固定錨栓,,節(jié)省了模板拆裝作業(yè)時間,。最高月澆筑強度達14.8萬立方米。
大壩布置了比較完善的安全監(jiān)測系統(tǒng),,設有垂線,、傾斜儀,測縫計來,,為大壩安全提供有價值的觀測資料,。
1978年水庫蓄水位達到1860m~1892m時,大壩出現(xiàn)一系列異常情況和嚴重的安全問題,,即大壩上游壩踵出現(xiàn)裂縫,,形成拉裂區(qū),縫寬超過30mm,,已發(fā)展到底部廊道,,并由壩面貫穿到基礎面;壩頂位移由-25mm增至 110mm,;滲漏量突增到200L/s,;基礎面揚壓力值已達到水庫全水頭。
通過調(diào)查分析,,專家們認為:該壩是既高又薄的結構物,,承受巨大的水壓荷載,由于河床平坦而寬闊,,壩體下部拱作用甚微,,而靠近基礎的中心懸臂梁將產(chǎn)生極大的橫向力,峰值可達70MN/m(相應平均剪應力為2.0MPa),,已接近混凝土極限強度,。該壩有很大的基礎約束(Er/正c=2),又忽略河床基礎巖石的變形,,導致壩踵區(qū)垂直應力惡化,,壩體傾向上游也使本來在自重作用下就產(chǎn)生拉應力的下游壩底部拉應力進一步增大。
柯恩布萊茵壩的補強處理采取的主要措施如下:
(1)1979年,,采用水泥灌漿加固防滲帷幕及增打排水孔降低揚壓力,。
(2)1980年~1981年,采用了彈性樹脂灌漿和人工冰凍阻水幕封閉開裂區(qū),,效果雖然良好,,但屬臨時性措施。
(3)1981年~1983年,,壩前設置了鋪有土工膜的混凝土鋪蓋,,有效地減小了揚壓力,但壩體仍發(fā)生裂縫和漏水,。
(4)1989年,,在壩體下游側補建重力拱支撐壩(高70m,底厚65m,,混凝土體積46萬立方米),。作為止推作用的支撐壩,由9行混凝土托座和613個氯丁橡膠墊塊組成傳力機構,,庫滿時支撐壩承受傳力,,庫水位降落時傳力機構卸荷,。支撐壩于1991年6月完成澆筑,它可以有效地改善原壩體的應力與穩(wěn)定性條件,。