瓦依昂坝

意大利阿尔卑斯山大坝

瓦依昂坝位于意大利阿尔卑斯山东部皮亚韦（Piave）河支流瓦依昂河下游河段，距离最近的城市为瓦依昂市。距汇入皮亚韦河的瓦依昂河河口约2km。混凝土双曲拱坝，最大坝高262m，水库设计蓄水位722.5m，总库容1.69亿立方米，有效库容1.65亿立方米。水电站装机容量0.9万kW。施工年份1956～1960年。

简介

坝址地理

该坝址位于下白垩纪和上侏罗纪的石灰岩侵蚀的峡谷中，狭谷两岸陡峭，底宽仅10m，岩层倾向上游，岩层内分布有薄层泥灰岩和夹泥层。基岩具有良好的不透水性，岩石动力弹性模量在坝顶高程处最小值为330MPa，谷底为1400MPa。坝址区主要地质问题为向斜褶皱裂隙和断裂较发育，褶皱轴方向大致为东西向，且稍向东缓倾，即河床岩层由下游向上游微倾。向斜褶皱两翼岩层由河谷两岸向河床倾斜，河谷中央部分岩层近于水平，向两侧延伸的岩层走向为南北，倾向东，倾角约18°～20°，然后向两侧延伸，岩层突然陡倾，向上延伸，其走向变为东西，左岸倾向北，右岸倾向南，倾角约40°～50°。

坝址主要有三组裂隙，一是层理和层理裂隙，充填有极薄的泥化物；二是与河流流向垂直的垂直裂隙；三是两岸岸坡卸荷裂隙，重叠分布，形成深度为100～150m的卸荷软弱带，这三组裂隙将岩体切割成7m×12m×14m的斜棱形体。地震烈度7～8度。

枢纽布置

该工程包括大坝、溢洪道、泄水底孔、引水隧洞、地下式厂房等。

瓦依昂坝是一座略不对称的双曲薄拱坝，坝顶长190m、坝顶宽3.4m、坝底宽22.6m。坝顶弧长190.5m，坝顶弦长168.6m。大坝体积35万立方米，水平拱圈为等中心角，坝顶处半径为109.35m，中心角94.25°，坝底处半径46.50m，中心角90°。拱冠梁中、上部向下游倒悬。大坝设有周边缝和垫座。垫座最大高度约50m，其厚度稍大于坝的厚度。横缝间距为12m，设4条水平缝，其高程分别为675、600、510.99m和479.81m，缝内设有可供多次灌浆的系统。除周边缝外，所有缝都在冬季灌浆。上、下游面配有钢筋，水平向每米3根16mm钢筋，垂直向每米2根22mm钢筋。

坝顶设16孔开敞式溢洪道，每孔宽6.6m。在左岸布置上、中、下3条泄水隧洞，直径分别为3.5、2.5和2.5m。在左岸布置一条发电隧洞，该发电隧洞通向地下发电厂房。厂房内装1台9000kW发电机组。

工程施工

谷底宽仅10m，经过开挖，扩大至32m。由于两岸岩壁陡立，几乎垂直，高达300m，为防止施工时岩块坠落，进行了表面加固，共用锚筋4700m，钢丝网3万立方米。

考虑到两岸坝座上部岩体内裂隙发育，采用预应力锚索进行锚固，左岸用了125根，右岸25根，每根长55m，施加预拉应力100t。对于岩体弹性波速低于3000m/s的地区，采用固结灌浆加固。固结灌浆孔总长3700m。

瓦依昂坝基处理包括帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆。

坝基帷幕灌浆孔为2排，局部地段为3排。帷幕总面积8万m。孔距3.5～4.5m，排距1.5m。坝基底板灌浆孔深85m，底部在两岸各延伸150m，上部在两岸各延伸60m。灌浆在8条平洞内进行，（两岸各4条），灌浆压力为0.5～10MPa。

固结灌浆的孔深为15～25m，底板上每6m布置1个灌浆孔，灌浆压力0.2～2.5MPa。对于接触灌浆，要求每米支承上打钻孔30m。整个灌浆工程的设计钻孔总长度为16万m。标准浆液由水泥50kg，膨润土1kg，水100L组成，平均吃浆量为每米钻孔75kg。

大坝混凝土采用矿碴火山灰水泥250kg/立方米，其中熟料160kg/立方米，火山灰90kg/立方米。28d水化热为60cal/g，骨料为天然砂砾料，砂为二级配，脱去0.006mm以下的粉粒，骨料为四级配，最大粒径为102mm。水灰比为0.44～0.46，掺入塑化剂和加气剂。90d龄期混凝土抗压强度为35～42MPa。

混凝土浇筑利用缆机和4立方米吊罐入仓，小型推土机平仓；用直径125mm，长90cm的振捣器振捣，其振动频率为11800次/min。已凝固混凝土表面用风水枪冲毛。72h内浇筑高度底部为2.4m，上部1.5m。分层浇筑厚度底部60cm，上部50cm。用河水经循环系统冷却，养护7d。

水库失事

水库滑坡区紧靠拱坝左坝肩

在涌浪到来之前产生了巨大的空气冲击波，冲击波和水浪的破坏力极强，地下厂房的工字梁扭曲后被剪断，调压室钢门被推出达12m。当时在左岸管理大楼内的20多名技术人员，在右岸办公室和旅馆的40人，除有1人幸存外，其余全部死亡。

滑坡及涌浪对拱坝形成约400万t推力，由于坝体设计安全余量较大，施工质量较好，而且两岸坝肩均经过锚固和灌浆处理，拱坝经受住了巨大荷载的冲击，除左坝肩顶混凝土被冲坏一段（破坏深度达1.5m，长9m）外，基本末受严重破坏。

事故发生之后，意大利政府组织了对事故原因的大量调查研究，1977～1988年又由美国专家进行了重新评估。对滑坡原因取得了以下共识：

地质水文因素方面

河谷两岸的2组卸荷节理，加上倾向河床的岩石层面，构造断层和古滑坡面等组合在一起，在左岸山体内形面一个大范围的不稳定岩体，其中有些软弱岩层，尤其是粘土夹层成为主要滑动面，对水库失事起了重要作用；长期多次岩溶活动使地下孔洞发育。山顶地面岩溶地区成为补给地下水的集水区；地下的节理、断层和溶洞形成的储水网络，使岩石软化、胶结松散，内部扬压力增大，降低了重力摩阻力；1963年10月9日前的2周内大雨，库水位达到最高，同时滑动区和上部山坡有大量雨水补充地下水，地下水位升高，扬压力增大，以及粘土夹层、泥灰岩和裂隙中泥质充填物中的粘土颗粒受水饱和膨胀形成附加上托力，使滑坡区椅状地形的椅背部分所承受的向下推力增加，椅座部分抗滑阻力则减小，最终导致古滑坡面失去平衡而重新活动，缓慢的蠕动立即转变为瞬时高速滑动。

人为因素方面

地质查勘不充分；地质人员的素质不高，判断失误。

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