丹尼尔·约翰逊坝——世界上最高的连拱坝

丹尼尔·约翰逊坝又名马尼克V 级坝,位于加拿大马尼夸根河上，是该河流梯级开发的最上游一级。工程主要用于发电，电站装机容量为1344MW(8台168MW 机 组)。

工程于1962 年开工，1968 年第一台机组发电，1989 年工程全部完工。

坝址控制流域面积约11300km2,多年平均流量677m3/s。水库库容1419 亿m3。工程主要建筑物有混凝土高连拱坝、左岸引水发电系统与地面厂房、地下厂房、溢洪道等。

丹尼尔·约翰逊坝最大坝高214m,是世界上最高的连拱坝。坝顶长1314m,大坝混凝土方量为226 万m3。大坝设有13 个拱、14 个坝垛，坝顶部分坐落在拱和垛上，成一直线。所有的拱圈均坐落在垛的斜面上，并在垛上游面上设有过渡块,其接触部位有抗剪键槽和可重复灌浆的系统，使大坝成为一个整体。

大坝坝址位于狭窄河谷，覆盖层深度约为50m。坝基基岩主要为片麻岩，节理较发育，表面有张开裂缝，到下部闭合，有3 条小断层通过，破碎带最大宽度为1m。针对坝基的实际地质问题，工程中主要采取了以下技术措施：①全部清除河床部位50m 深的覆盖层，用混凝土回填到高程200m；②对大拱右侧坝垛和相邻的两个坝垛基岩下21m 深的缓倾角夹层全部挖除；③挖除坝基下相交小断层的上部三角体并回填混凝土；④对坝基进行固结灌浆，深度为15m；⑤防渗帷幕灌浆深度为1/2水头；⑥设置排水孔幕、孔深为1/3 水头、孔径为76mm、孔距为3m；⑦大坝安全监测设置了三角网控制系统、精密水准控制系统和垂线观测系统，用以测量大坝和基础的变形。

大坝的应力还采用了模型试验方法加以综合分析。模型比例尺为1∶200，取用河床中间部位大拱和左右两侧各3 个拱、7 个拱，坝垛长为440m，上下游方向宽210m，坝基深度取为30m。模型用熟石膏及掺合料制成，弹性模量取较低值(1.16GPa)，泊松比近似按混凝土取值(0.7)。模型材料的具体组成是：水700L，熟石膏433kg，掺合料231kg，缓凝剂0.205kg。模型加载分水压力和自重两部分，自重约为水压力的50%。

大坝混凝土浇筑使用了3 套载重量为20t、跨度为1100m 的缆机。混凝土最高月施工强度为10.5 万m3，最高年强度为40 万m3。□