梅山大壩建成運行數十年來，歷經了20世紀60年代、70年代、80年代和90年代的多次除險加固，目前仍在進行新一輪的險除加固。
基本介紹
- 中文名：梅山連拱壩
- 外文名：MeishanMultipleArchDam)
- 地點：安徽省金寨縣
- 對象：防洪、灌溉
- 對應：水利水電工程
連拱壩介紹,加固措施,
連拱壩介紹
梅山連拱壩(MeishanMultipleArchDam)位於中國淮河支流史河上游安徽省金寨縣境內，北距史河入淮口130km，是一座以防洪、灌溉為主，兼有發電等綜合效益的大型水利水電工程。1954年3月動工，1956年1月連拱壩主體工程基本竣工，1958年水庫開始蓄水。水庫為多年調節，防洪庫容10.65億m3，設計灌溉面積25.53萬hm2，裝機容量4×1萬kW。
大壩支墩是將大壩承受的所有外荷載傳遞給壩基的惟一結構體，支墩的空間幾何形態是一個有一定厚度的三角形平板，常識告訴我們，此類平板構件的剛度和穩定性將主要取決於該結構與其他結構的聯接型式。可以認為，支教在大壩橫剖面方向（平行水流）上，其剛度和穩定性是好的，而在大壩縱軸線方向上，顯然不如前者。以此分析，我們就可以把大壩的結構穩定性的溥弱環節定位在大壩縱軸線方向的支墩穩定性問題上。
支墩構件的上部與拱相連線，下部與地基連線，根據結構的力學簡化原則，可以將支墩在平行壩軸線方向上看成為桿件，桿件與地基的連線應為固定支座、固定鉸支座和可動鉸支座這三種型式中的一種。從壩肩剖面圖上分析，支墩與地基之間的連線是可以轉動的，同時還具有向河床方向的移動空間（地質體中有傾向河床方向的不利結構面，支墩與地基的接觸面在水平方向由磨擦力提供約束），其連線型式應為既可以轉動又可以移動的“可動鉸支座”。這樣一來，整個大壩的結構就成為上游壩坡面與各支墩之間為剛性約束，而各支墩與壩基地質體之間為可動鉸支座連線，大壩在壩軸線方向上是一個幾何可變體，顯然存在重大不穩定隱患，相當於我們腳下穿著滾軸冰鞋，你只要不是溜冰高手，其安全感將是您永遠放心不下的最大擔憂。
綜上分析，筆者認為本工程事故的原因除了勘測設計單位分析的原因之外，最為本質的原因是由於大壩結構在縱軸線方向上存在構造缺陷，支墩桿件在底部沒有其他桿件互相連線，地質體對支墩除了垂直反力約束之外不能充分地提供其他自由度方向上的有效約束，致使大壩在縱軸線方向上成為幾何可變體，至少也是一個幾何瞬變體系，為大壩留下了結構穩定性的重大缺陷。由於突發性未知荷載的一觸即發，導致結構局部突然位移，拉開地基岩體，高壓水流乘虛而入，事故終於不可避免地展示在我們的面前。Oakley Sunglasses
加固措施
目前的大壩支墩結構型式，部分拱、垛空腔內已經在前期加固時填築了混凝土重力墩或澆築了支撐混凝土，增加了垛基預應力錨索，實際上的右壩肩部分支墩與地基的連線型式已經從可動鉸支座轉化為固定支座型式，從而保證了右壩肩在出事加固後數十年來的運行穩定，可見此類加固措施是可行的。
左壩肩大壩支墩與地基的連線是可動鉸支座型式，是本工程的最大隱患。參照右壩肩加固型式應該也是可行的，或者說是必要的。兩岸對稱加固，結構型式相同，剛度一致，有利於大壩受力條件的平衡協調，這也是筆者的建議加固型式。
要將河床部位的支墩與地基的連線型式加固成固定支座，只有填築大體積混凝土，技術難度不大但工程量較大，是否必要還可以商榷。筆者認較為可取的是加固成固定鉸支座的型式。原則上講，所有支墩與地基的接觸都應考慮圖4a這種型式，其優點是既可以保證結構的穩定性，又不是剛性約束，適應變形的能力更好一些。換句話說，我們只要將所有支墩與地基的連線型式加固為固定鉸支座型式，就完全可以將大壩在壩軸線方向上從幾何可變體轉化為幾何不變體，大壩整體結構就是穩定的。但右岸早已按固定支座加固，為了使結構對稱，確保受力平衡，因此本文建議左岸加固型式同右岸。而對於河床部位，則完全可以另行考慮。如果建壩時對支墩沒有考慮固定支座的結構措施，則按圖4c型式加固反而不利，因為固定支座將產生轉動約束，使得支墩在底部附近產生較大彎矩，此類能夠迴避的問題儘可能地迴避是可取的。
至此，結構加固方案已見雛形，只要將河床部位的支墩以橫桿、斜桿這種連桿相連線就可以了。增加的橫桿和斜桿可以是鋼架、鋼筋混凝土橫樑等，設計師們有的是辦法，在此就不再多賣弄了。
