词条 | 梅花坝 |
释义 | 梅花坝 Meihua Dam 概 述 梅花坝位于中国福建省罗源县梅花村附近的一条小溪上,距海岸约150m。试验性周边缝砌石拱坝,最大坝高22m。坝址以上集水面积0.5km2,水库总库容11.6万m3。工程用于灌溉,1978年6月开工,1981年5月建成,1981年9月18日发生溃坝失事。 坝址河谷呈"V"形,两岸岸坡在42°左右,基本对称,岩体裸露。坝址基岩为灰色熔结凝灰岩。河床有一条断层,其破碎宽度0.2~0.3m。左岸有一节理密集带,走向北东45°,倾向南东,倾角80°。右岸有北东70°方向节理,倾向北西,倾角60°。 其 他 1.拱坝设计和施工 大坝用浆砌条石建造,为定圆心等半径圆筒型,坝顶宽1.0m,底宽1.2m,坝顶高程50.2m,坝顶长64.35m,外半径40m。中心角从顶到底由90°10′变化至32°40′。在坝身近基岩处设一道周边缝,缝在河床段呈水平的平整面,距坝顶15.7m;在两岸斜面呈弧形面,其上端终止于坝顶下1.7m处,缝内设置聚氯乙烯胶泥止水,其断面为10cm×10cm。设计中为使周边缝起到"铰"的作用,缝面涂有一层薄沥青。溢洪道布置在坝顶中部,溢流堰顶弧长12m,堰顶低于坝顶0.7m。 坝体上下游面用100号水泥砂浆砌筑条石,中间15~20cm厚浇筑混凝土。迎水面用1∶2水泥砂浆勾缝防渗,沿河及两岸的底座用150号混凝土浇筑,并嵌入基岩以改善坝体应力的分布。砂浆配合比为水泥402kg/m3、砂1450kg/m3、水310kg/m3。对断层充填物进行清除并回填混凝土,对右岸坝座裂隙区,开挖至弱风化岩,并作固结灌浆处理。总工程量为土石方2300m3,浆砌石和混凝土1360m3;其中周边缝以上坝体750m3。 2.失事过程和原因分析 水库于1981年6月蓄满,并一直维持至7月20日。7月20日暴雨洪水超过坝顶30cm,使全坝漫顶溢流,但大坝完好无损。9月11~12日大坝再次溢流,至18日水位降到溢顶高程(49.5m)。当日天气晴朗,气温28℃,在下午13时35分,坝体突然溃决,10min后库水泄空。由于靠海很近,无重大损失。据当地农民目睹者称:失事当日上午右岸中部边座与基础接触处有一不大的渗水;失事前,大坝正常,无失事预兆;溃坝时,听到一声爆炸似的巨响,并见到大坝像门一样从中间打开,水冲出水库。 失事后现场检查发现:混凝土底座完整无损,周边缝以上坝体全部破坏,坝的中部和右侧部分坝体已冲走,左侧部分的坝体倾倒在紧靠坝下游的岸坡上,碎成78块;两岸顶部和设周边缝的1.7m高的一段砌体,都从周边缝顶长向上沿砌筑缝剪断;右岸残留砌体有被上推迹象;两岸暴露出的底座面有两组不同擦痕。 经过调查分析得出的失事原因是:大坝由于坝体沿周边缝上滑失稳导致强度破坏。具体失事机理为:①周边缝以上坝体单薄、重量较轻,而两岸缝面的摩擦系数过小,以致在径向水压力作用下,抗滑力小于滑动力,使坝体沿两岸缝面向上滑动,此时在基座面上留下第一组擦痕;②坝体上滑,导致各层拱圈的拱脚张开,即拱跨增长,从而使下部拱冠处应力首先超限,迅速向上发展导致强度破坏;③由于剪断上部1.7m未分缝部分需要一个过程,而一旦剪断,即使沿缝面上滑位移很小(0.5cm以下),也会使拱冠应力迅速变化,裂缝很快贯通扩展,乃表现为一种水位经历过最大水荷载后,回降时突然破坏的形式;④坝座两岸平均坡角42°,但在地形和地质上都不是完全对称,因而破坏裂缝不在拱冠处,而是偏向右岸。这样,库水泄出,首先冲走右侧坝体,左侧坝体同时也在水流推动下,绕左岸坝座转动,"像门一样打开",此时水库水位已下降,不能将砌体冲远,仅在原地将砌体推倒,乃崩落在下游山坡及基座上。两岸部分破碎坝块降落时擦打基座面,形成第二组擦痕。 |
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