瓦依昂壩

瓦依昂壩位於意大利阿爾卑斯山東部皮亞韋（Piave）河支流瓦依昂河下游河段，距離最近的城市為瓦依昂市。距匯入皮亞韋河的瓦依昂河河口約2km。混凝土雙曲拱壩，最大壩高262m，水庫設計蓄水位722.5m，總庫容1.69億立方米，有效庫容1.65億立方米。水電站裝機容量0.9萬kW。施工年份1956～1960年 ^[1]  。

該壩址位於下白堊紀和上侏羅紀的石灰岩侵蝕的峽谷中，狹谷兩岸陡峭，底寬僅10m，岩層傾向上游，岩層內分佈有薄層泥灰岩和夾泥層。基岩具有良好的不透水性，岩石動力彈性模量在壩頂高程處最小值為330MPa，谷底為1400MPa。 壩址區主要地質問題為向斜褶皺裂隙和斷裂較發育，褶皺軸方向大致為東西向，且稍向東緩傾，即河牀岩層由下游向上遊微傾。向斜褶皺兩翼岩層由河谷兩岸向河牀傾斜，河谷中央部分岩層近於水平，向兩側延伸的岩層走向為南北，傾向東，傾角約18°～20°，然後向兩側延伸，岩層突然陡傾，向上延伸，其走向變為東西，左岸傾向北，右岸傾向南，傾角約40°～50°。

壩址主要有三組裂隙，一是層理和層理裂隙，充填有極薄的泥化物；二是與河流流向垂直的垂直裂隙；三是兩岸岸坡卸荷裂隙，重疊分佈，形成深度為100～150m的卸荷軟弱帶，這三組裂隙將巖體切割成7m×12m×14m的斜稜形體。地震烈度7～8度 ^[2]  。

該工程包括大壩、溢洪道、泄水底孔、引水隧洞、地下式廠房等。

瓦依昂壩是一座略不對稱的雙曲薄拱壩，壩頂長190m、壩頂寬3.4m、壩底寬22.6m。壩頂弧長190.5m，壩頂弦長168.6m。大壩體積35萬立方米，水平拱圈為等中心角，壩頂處半徑為109.35m，中心角94.25°，壩底處半徑46.50m，中心角90°。拱冠梁中、上部向下遊倒懸。大壩設有周邊縫和墊座。墊座最大高度約50m，其厚度稍大於壩的厚度。橫縫間距為12m，設4條水平縫，其高程分別為675、600、510.99m和479.81m，縫內設有可供多次灌漿的系統。除周邊縫外，所有縫都在冬季灌漿。上、下游面配有鋼筋，水平向每米3根16mm鋼筋，垂直向每米2根22mm鋼筋。

壩頂設16孔開敞式溢洪道，每孔寬6.6m。在左岸佈置上、中、下3條泄水隧洞，直徑分別為3.5、2.5和2.5m。在左岸佈置一條發電隧洞，該發電隧洞通向地下發電廠房。廠房內裝1台9000kW發電機組 ^[2]  。

谷底寬僅10m，經過開挖，擴大至32m。由於兩岸巖壁陡立，幾乎垂直，高達300m，為防止施工時巖塊墜落，進行了表面加固，共用錨筋4700m，鋼絲網3萬立方米。

考慮到兩岸壩座上部巖體內裂隙發育，採用預應力錨索進行錨固，左岸用了125根，右岸25根，每根長55m，施加預拉應力100t。對於巖體彈性波速低於3000m/s的地區，採用固結灌漿加固。固結灌漿孔總長3700m。

瓦依昂壩基處理包括帷幕灌漿、固結灌漿和接觸灌漿。

壩基帷幕灌漿孔為2排，局部地段為3排。帷幕總面積8萬m。孔距3.5～4.5m，排距1.5m。壩基底板灌漿孔深85m，底部在兩岸各延伸150m，上部在兩岸各延伸60m。灌漿在8條平洞內進行，（兩岸各4條），灌漿壓力為0.5～10MPa。

固結灌漿的孔深為15～25m，底板上每6m佈置1個灌漿孔，灌漿壓力0.2～2.5MPa。對於接觸灌漿，要求每米支承上打鑽孔30m。整個灌漿工程的設計鑽孔總長度為16萬m。標準漿液由水泥50kg，膨潤土1kg，水100L組成，平均吃漿量為每米鑽孔75kg。

大壩混凝土採用礦碴火山灰水泥250kg/立方米，其中熟料160kg/立方米，火山灰90kg/立方米。28d水化熱為60cal/g，骨料為天然砂礫料，砂為二級配，脱去0.006mm以下的粉粒，骨料為四級配，最大粒徑為102mm。水灰比為0.44～0.46，摻入塑化劑和加氣劑。90d齡期混凝土抗壓強度為35～42MPa。

混凝土澆築利用纜機和4立方米吊罐入倉，小型推土機平倉；用直徑125mm，長90cm的振搗器振搗，其振動頻率為11800次/min。已凝固混凝土表面用風水槍衝毛。72h內澆築高度底部為2.4m，上部1.5m。分層澆築厚度底部60cm，上部50cm。用河水經循環系統冷卻，養護7d ^[1]  。

1957年施工時即發現岸坡不穩定。1960年2月水庫蓄水，同年10月當庫水位高程為635m時，左岸坡地面出現長達1800～2000m"M"形張開裂縫，併發生了70萬立方米的局部崩塌。當即採取了一些措施，例如，限制水庫蓄水位；在右岸開挖一條排水洞，洞徑4.5m，長2km。在水庫蓄水影響下，經過3年緩慢的蠕變，到1963年4月，在2號測點測出的總位移量達338cm。9月25日前後，14d的日位移量平均達到1.5cm。9月28日至10月9日，水庫上游連降大雨，引起兩岸地下水位升高，並使庫水位雍高。10月7日，2號測點所進行的最後一次觀測測得總位移已達到429cm，其中最後12d的位移量為58cm。1963年10月9日，岸坡下滑速度達到25cm/d，晚上22時41分岸坡發生了大面積整體滑坡，範圍長2km、寬約1.6km，滑坡體積達2.4億立方米。滑坡體將壩前1.8km長的庫段全部填滿，淤積體高出庫水面150m，致使水庫報廢（當時的庫容為1.2億立方米）。滑坡時，滑動體內質點下滑運動速度為15～30m/s，湧水淹沒了對岸高出庫水面259m的凱索村。湧浪還向水庫上游回溯到拉瓦佐鎮，波高仍有近5m。滑坡時，湧浪高達250m，漫過壩頂，漫頂水深約150m。約有300萬立方米水注入深200多米的下游河谷，湧浪前鋒到達下游距壩1400m的瓦依昂峽谷出口處，立波還高達70m，在匯口處，湧入皮亞韋河，使匯口對岸的蘭加隆鎮和附近5個村莊大部分被沖毀，共計死亡1925人。

在湧浪到來之前產生了巨大的空氣衝擊波，衝擊波和水浪的破壞力極強，地下廠房的工字梁扭曲後被剪斷，調壓室鋼門被推出達12m。當時在左岸管理大樓內的20多名技術人員，在右岸辦公室和旅館的40人，除有1人倖存外，其餘全部死亡。

滑坡及湧浪對拱壩形成約400萬t推力，由於壩體設計安全餘量較大，施工質量較好，而且兩岸壩肩均經過錨固和灌漿處理，拱壩經受住了巨大荷載的衝擊，除左壩肩頂混凝土被沖壞一段（破壞深度達1.5m，長9m）外，基本末受嚴重破壞。

事故發生之後，意大利政府組織了對事故原因的大量調查研究，1977～1988年又由美國專家進行了重新評估。對滑坡原因取得了以下共識：

河谷兩岸的2組卸荷節理，加上傾向河牀的岩石層面，構造斷層和古滑坡面等組合在一起，在左岸山體內形面一個大範圍的不穩定巖體，其中有些軟弱岩層，尤其是粘土夾層成為主要滑動面，對水庫失事起了重要作用；長期多次岩溶活動使地下孔洞發育。山頂地面岩溶地區成為補給地下水的集水區；地下的節理、斷層和溶洞形成的儲水網絡，使岩石軟化、膠結鬆散，內部揚壓力增大，降低了重力摩阻力；1963年10月9日前的2周內大雨，庫水位達到最高，同時滑動區和上部山坡有大量雨水補充地下水，地下水位升高，揚壓力增大，以及粘土夾層、泥灰岩和裂隙中泥質充填物中的粘土顆粒受水飽和膨脹形成附加上託力，使滑坡區椅狀地形的椅背部分所承受的向下推力增加，椅座部分抗滑阻力則減小，最終導致古滑坡面失去平衡而重新活動，緩慢的蠕動立即轉變為瞬時高速滑動。

地質查勘不充分；地質人員的素質不高，判斷失誤 ^[1]  。