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柯恩布莱因坝(Kolnbrein Dam)

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柯恩布莱因坝(Kolnbrein Dam)  位于奥地利南部的马尔塔(Malta)河上,是一座建造在宽平状U形河谷中高200m的双曲拱坝水库库容2.1亿m3。引水至下游连接有3级水电站,装机总容量共881MW,其中抽水蓄能机组容量392MW。3座电站全部实行自动化运行管理。水利工程X^4w3d^R

    该坝为高混凝土双曲拱坝。坝址河床基岩出露,右岸为厚实的块状片麻岩,左岸是层状片麻岩并夹有板状片麻岩,岩石变形模量较小(7GPa~10GPa);河谷平坦,谷底宽约150m,河谷宽高比3:3.1,两岸坡度38°~40°。枢纽主要建筑物包括坝、左岸发电引水隧洞及厂房、河床中坝体开设的底孔兼排沙孔、右岸岸边溢洪道及右岸导流隧洞。最大坝高200m,坝顶长626m,坝顶厚7.6m,坝底厚36m,坝体厚高比为0.18,坝体混凝土总量160万m3。坝体设计按试载法三向全调整进行应力分析,满库时中部坝高处最大拱压应力为8.9MPa,上游坝踵处拉应力为1.5MPa。枢纽布置和大坝剖面见图1、图2。水利工程qD/T.`Z1x?Wm-vW
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  大坝施工采用隧洞导流。混凝土浇筑使用2台26t缆机(跨度800m),3台14.4t移动式吊车拆装模板。采用可挠曲的悬臂式模板及圆锥形固定锚栓,节省了模板拆装作业时间。最高月浇筑强度达14.8万m3

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    大坝布置了比较完善的安全监测系统,设有垂线、倾斜仪,测缝计、铟钢丝引伸计等,观测大坝位移、倾斜、温度、应力、扬压力及渗水量。把大坝的工作性态准确地反映出来,为大坝安全提供有价值的观测资料。水利工程2Q@']3I)` @^Q

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    1978年水库蓄水位达到1860m~1892m时,大坝出现一系列异常情况和严重的安全问题,即大坝上游坝踵出现裂缝,形成拉裂区,缝宽超过30mm,已发展到底部廊道,并由坝面贯穿到基础面;坝顶位移由-25mm增至+110mm;渗漏量突增到200L/s;基础面扬压力值已达到水库全水头。

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5Ho!y4w:@`%Tl0    通过调查分析,专家们认为:该坝是既高又薄的结构物,承受巨大的水压荷载,由于河床平坦而宽阔,坝体下部拱作用甚微,而靠近基础的中心悬臂梁将产生极大的横向力,峰值可达70MN/m(相应平均剪应力为2.0MPa),已接近混凝土极限强度。该坝有很大的基础约束(Er/正c=2),又忽略河床基础岩石的变形,导致坝踵区垂直应力恶化,坝体倾向上游也使本来在自重作用下就产生拉应力的下游坝底部拉应力进一步增大。

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    柯恩布莱茵坝的补强处理采取的主要措施如下:

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    (1)1979年,采用水泥灌浆加固防渗帷幕及增打排水孔降低扬压力。水利工程O.Ck{_n:tL
    (2)1980年~1981年,采用了弹性树脂灌浆和人工冰冻阻水幕封闭开裂区,效果虽然良好,但属临时性措施。
5Z'D8p%?(Giaz;H0    (3)1981年~1983年,坝前设置了铺有土工膜的混凝土铺盖,有效地减小了扬压力,但坝体仍发生裂缝和漏水。
a'nZZSnk0    (4)1989年,在坝体下游侧补建重力拱支撑坝(高70m,底厚65m,混凝土体积46万m3)。作为止推作用的支撑坝,由9行混凝土托座和613个氯丁橡胶垫块组成传力机构,库满时支撑坝承受传力,库水位降落时传力机构卸荷。支撑坝于1991年6月完成浇筑,它可以有效地改善原坝体的应力与稳定性条件。水利工程-l}.}-[e-O W6M%y ~

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    工程于1972年开工,1977年建成。水利工程u R%R3Cken
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TAG: Dam 柯恩布莱因 Kolnbrein
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