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(kù)庫(kù)容2.1億立方米。引水至下游連接有3級(jí)水電站，裝機(jī)總?cè)萘抗?81MW，其中抽水蓄能機(jī)組容量392MW。3座電站全部實(shí)行自動(dòng)化運(yùn)行管理。

簡(jiǎn)介

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(kāi)工，1977年建成。水庫(kù)庫(kù)容2.1億立方米。引水至下游連接有3級(jí)水電站，裝機(jī)總?cè)萘抗?81MW，其中抽水蓄能機(jī)組容量392MW。3座電站全部實(shí)行自動(dòng)化運(yùn)行管理。

大壩布置

該壩為高混凝土雙曲拱壩。壩址河床基巖出露，右岸為厚實(shí)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(kāi)設(shè)的底孔兼排沙孔、右岸岸邊溢洪道及右岸導(dǎo)流隧洞。最大壩高200m，壩頂長(zhǎng)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(wàn)立方米。壩體設(shè)計(jì)按試載法三向全調(diào)整進(jìn)行應(yīng)力分析，滿庫(kù)時(shí)中部壩高處最大拱壓應(yīng)力為8.9MPa，上游壩踵處拉應(yīng)力為1.5MPa。

大壩施工采用隧洞導(dǎo)流?；炷翝仓褂?臺(tái)26t纜機(jī)(跨度800m)，3臺(tái)14.4t移動(dòng)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(shí)間。最高月澆筑強(qiáng)度達(dá)14.8萬(wàn)立方米。

大壩布置了比較完善的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)有垂線、傾斜儀，測(cè)縫計(jì)來(lái)，為大壩安全提供有價(jià)值的觀測(cè)資料。

大壩加固

1978年水庫(kù)蓄水位達(dá)到1860m～1892m時(shí)，大壩出現(xiàn)一系列異常情況和嚴(yán)重的安全問(wèn)題，即大壩上游壩踵出現(xiàn)裂縫，形成拉裂區(qū)，縫寬超過(guò)30mm，已發(fā)展到底部廊道，并由壩面貫穿到基礎(chǔ)面；壩頂位移由-25mm增至 110mm；滲漏量突增到200L/s；基礎(chǔ)面揚(yáng)壓力值已達(dá)到水庫(kù)全水頭。

通過(guò)調(diào)查分析，專家們認(rèn)為：該壩是既高又薄的結(jié)構(gòu)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(chǔ)的中心懸臂梁將產(chǎn)生極大的橫向力，峰值可達(dá)70MN/m(相應(yīng)平均剪應(yīng)力為2.0MPa)，已接近混凝土極限強(qiáng)度。該壩有很大的基礎(chǔ)約束(Er/正c=2)，又忽略河床基礎(chǔ)巖石的變形，導(dǎo)致壩踵區(qū)垂直應(yīng)力惡化，壩體傾向上游也使本來(lái)在自重作用下就產(chǎn)生拉應(yīng)力的下游壩底部拉應(yīng)力進(jìn)一步增大。

補(bǔ)強(qiáng)處理措施

柯恩布萊茵壩的補(bǔ)強(qiáng)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(yáng)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(kāi)裂區(qū)，效果雖然良好，但屬臨時(shí)性措施。

(3)1981年～1983年，壩前設(shè)置了鋪有土工膜的混凝土鋪蓋，有效地減小了揚(yáng)壓力，但壩體仍發(fā)生裂縫和漏水。

(4)1989年，在壩體下游側(cè)補(bǔ)建重力拱支撐壩(高70m，底厚65m，混凝土體積46萬(wàn)立方米)。作為止推作用的支撐壩，由9行混凝土托座和613個(gè)氯丁橡膠墊塊組成傳力機(jī)構(gòu)，庫(kù)滿時(shí)支撐壩承受傳力，庫(kù)水位降落時(shí)傳力機(jī)構(gòu)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(yīng)力與穩(wěn)定性條件。