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丹尼尔·约翰逊坝(Daniel Johnson Dam)

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丹尼尔·约翰逊坝(Daniel Johnson Dam)  位于加拿大马尼夸根(Maricouagan)河上,是河流梯级开发最上游的一级,为世界上最高的连拱坝,又名马尼克V级坝(Ma-nic V Dam)。最大坝高214m,大拱底部最低高程200mm,大坝混凝土方量为226万m3水库库容1419亿m3工程主要用于发电,水电站装机容量为1344MW(8台168MW机组)。

C D1r%S.S0    坝址位于狭窄河谷,狭谷深50m,谷顶宽约45m,底部宽1m~2m,覆盖层深度约为50m。坝基基岩主要为片麻岩,节理较发育,表面有张开裂缝,到下部闭合,有3条小断层通过,破碎带最大宽度为1m。水利工程O&A"R G(H3}V8|WBp

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    坝址处控制流域面积约11300km2,多年平均流量677m3/s,采用10000年一遇洪水设计。

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   工程主要建筑物有:混凝土高连拱坝、左岸引水发电系统与地面厂房、地下厂房、溢洪道等。枢纽布置和下游立视见图。
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    连拱坝由拱圈、坝垛和坝顶3部分组成,坝顶长1314m,拱顶厚度6.5m,拱底厚度g5m。大坝设有13个拱、14个坝垛,中间河床部位为大拱,跨度为165m,其余左边7个拱和右边5个拱,跨度各为76m。坝垛分为两种,大拱的坝垛为斜向垛,其余的坝垛垂直坝轴线。坝顶部分坐落在拱和垛上,成一直线。大拱上游面为圆柱曲面,坝坡为1:0.6,下游面为圆锥曲面,坝坡为1:0.7466,其余拱上下游面均为圆柱曲面,上下游坝坡分别为1:0.6和1:0.4766。所有的拱圈均坐落在垛的斜面上,并在垛上游面上设有过渡块,其接触部位有抗剪键槽和可重复灌浆的系统,使大坝成为一个整体。

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    大坝抗滑稳定分析的荷载包括自重、水压力、冰压力和温度应力。混凝土的容许抗压强度要求不超过9.5MPa,规定混凝土90d龄期的最低抗压强度为30.6MPa,安全系数在3以上。抗滑稳定总的水平推力与垂直压力之比要求不大于0.75。大坝应力分析采用各种不同的假定、不同的计算方法和模型试验加以综合分析。模型比例尺为1:200,取用中间河床部位大拱和左右两侧各3个拱,7个拱和坝垛长为440m,上下游方向宽210m,坝基深度取为30m。模型用熟石膏及掺合料制成,弹性模量取较低值(1.16GPa),泊松比近似按混凝土取值(0.7)。模型材料的具体组成是:水700L,熟石膏433kg,掺合料231kg,缓凝剂0.205kg。模型加载分水压力和自重两部分,自重约为水压力的50%。水利工程[t EYNLE%I|

P1^.KG-T$x0    针对坝基的实际地质问题,主要采取了以下处理措施:①全部清除河床部位50m深的覆盖层,用混凝土回填到高程200m;②对大拱右侧坝垛和相邻的两个坝垛基岩下21m深的缓倾角夹层全部挖除;③挖除坝基下相交小断层的上部三角体,并回填混凝土;④进行深为15m的坝基固结灌浆;⑤进行孔深为1/2水头的防渗帷幕灌浆;⑥设置排水孔幕,孔深为1/3水头、孔径为76mm、孔距为3m。

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    大坝混凝土浇筑使用了3套载重量为20t、跨度为1100m的缆机。混凝土最高月施工强度为10.5万m3,最高年强度为40万m3。大坝一般浇筑层厚为1.5m,浇筑块长13.7m,但对大拱的浇筑层厚增加到1.8m。

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YXEO~+[TW0    大坝安全监测设置了三角网控制系统、精密水准控制系统和垂线观测系统,用以测量坝和基础的变形。

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*{mQ#xRF5\N?-L0    工程于1962年开工,1968年第一台机组发电,1989年工程全部完工。
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