马尔帕塞坝
马尔帕塞坝位于法国东南部瓦尔省莱朗(Rayran)河上,坝址距入海河口14km。混凝土双曲拱坝,最大坝高66.0m,水库总库容0.51亿立方米,防洪库容0.045亿立方米。工程主要用于坝址附近70km范围的供水、灌溉和防洪。工程总费用5.8亿法郎。1954年9月建成,1959年12月2日大坝突然溃决,造成500余人死亡和失踪,财产损失达300亿法郎,是一次严重大坝失事。
基本信息
- 中文名
马尔帕塞坝
- 地理位置
法国东南部瓦尔省莱朗河上
- 最大坝高
66.0m
- 水库总库容
0.51亿立方米
简介
坝址区岩体由带状片麻岩组成,岩层走向一般为南北向,片麻岩呈眼球状和片状。节理倾角一般为35°~50°,倾向下游右岸。左岸和右岸下部为片状结构,右岸上部为块状结构。坝址河谷段的岸坡无任何明显的不稳定现象。
根据片麻岩试样的试验,获得的结果为岩样平均力学强度为7MPa,较差的为1~2MPa。极限抗压强度4~100MPa,风化岩石则为5~10MPa。岩石浸水饱和时稍膨胀,力学强度降低。
坝址以上集水面积48.2平方公里,实测最大洪水流量120立方米/秒。多年平均径流量2270万立方米,枯水年径流量1570万立方米。枯水期7、8月,丰水期12月~次年4月。水库最高水位100.4m(海拔高度),有效库容0.2465亿立方米。
枢纽布置
工程主要建筑物包括大坝、溢洪道等。
大坝
大坝坝顶高程102.55m,坝顶长222.7m,中心角为121°,相应的上游面半径为105m。坝的厚度从坝顶1.5m增至底部的6.78m,大坝体积4.76万立方米。由于左岸岩石坚固性较差以及为了使大坝具有对称性,在左岸上部设有长22m、宽6.5m、最大高度11m的推力墩,嵌入基岩6.5m,将拱的推力传递至基岩。并在推力墩的上游设置翼墙挡水,以避免推力墩直接承受上游水压力。
溢洪道
溢洪道布置在坝顶中部,堰顶高程100.4m,长约30m,为自由溢流式。在设计水位102m时,最大泄量为180立方米/秒。为防止下泄水流冲刷坝基,设置了宽30m、长40m、最小厚度为0.5m的加筋混凝土护坦。
大坝划分成16个坝段,平均每个坝段长13.5m,缝的上游采用铜片止水,下游采用不锈钢片止水。
结构
混凝土浇筑层厚度1.5m,分3层连续浇筑,相邻坝段浇筑高差4.5m。为了保证混凝土质量,当天现场取样9个(20cm×20cm×20cm),试验分3~7d、3~28d和3~90d的龄期测试其强度,1953年3月发现强度有所下降,即停止了浇筑。经试验查明原因后,换用合格水泥进行浇筑。水泥用量300kg/立方米。骨料采用连续级配,粒径为0~12cm,用量1812kg/立方米,砂184kg/立方米。90d龄期强度22.5~45MPa,符合要求。 在冲洗基岩经检查验收合格后,先铺一层厚5cm的水泥砂浆,然后浇混凝土。坝体混凝土每浇完厚1.5m的一层,先进行凿毛,用高压水气冲洗干净,仍先铺一层3cm厚的水泥沙浆,再浇混凝土。混凝土用插入式振捣器捣实。该坝采用2台塔吊垂直运输混凝土。 在大坝上、下游,进行了混凝土与基岩的接触灌浆。上游钻孔深入基岩内5m,间距2.5m。下游钻孔倾向上游,高程70m以下孔距改为5m,灌浆压力1.6MPa左右,水灰比1/4。钻孔计188个,耗用水泥29t。 1955年进行了补充灌浆,灌浆后未发现任何反常的吸浆现象。
工程施工
大坝失事
大坝失事前,当地下过一段时期大雨,从1959年9月1日至12月2日,共有29天降雨,其中10月19日至12月2日,降雨量达490mm。库水位在11月中旬上升至95.2m高程。看守人员发现右岸在坝址下游20m以外的地方,有一股细渗流从基岩中渗出。但据事后调查,该渗流对大坝失事并无很大影响。12月2日下午21时10分大坝突然溃决,溃坝波以70km/h的速度向下游冲击,历时25min。溃坝洪水使弗雷久城变为废墟。
分析原因
事故发生之后,法国成立了调查委员会调查大坝失事原因。许多著名专家参加了调查,对大坝失事原因发表了各自的看法,在一些方面取得了共识,而在有的方面则存在不同的看法。根据大量文献资料所作的综合分析取得一致看法的方面如下:
(1)该坝坝址地质,尤其是左岸坝座岩体质量很差,断裂发育,包括片理、裂隙、节理和断层各种尺度都有,产状不规则且有夹泥。变形性和疏松性大,抗剪强度低。