库莱布拉峡谷

巴拿马运河的一个水域

库莱布拉峡谷Culebra Cut),前称盖拉德峡谷Gaillard Cut),是一条穿过巴拿马地峡的人工山谷。该峡谷是巴拿马运河的一部分,将大西洋一侧的加通湖与太平洋一侧的巴拿马湾连接起来。 从太平洋一侧的佩德罗·米格尔船闸到大西洋一侧加通湖支流的查格雷斯河总里程为12.6公里,水位为海拔26米。

巴拿马运河库莱布拉峡谷,2020年1月
巴拿马运河平切面图,其中展示了库莱布拉峡谷的位置

峡谷的建造是当时最杰出的工程壮举之一。工程的巨大投入因工程对运河航运,尤其是对美国战略利益的重大意义而得到回报。

库莱布拉是峡谷穿过山体的名称,最初也适用于峡谷本身。1915年至2000年间,该峡谷被命名为“盖拉德峡谷”,以纪念领导该工程建设的美国少校戴维·杜博斯·盖拉德。2000年运河移交巴拿马后,名称被改回库莱布拉。[1][2]

施工

法国主导的工程

 
1904年12月法国移交后的库莱布拉峡谷工地

库莱布拉峡谷的开挖最初由斐迪南·德·雷赛布领导的一家法国企业实施,该企业试图在太平洋和大西洋之间修建一条底部宽为22米,与海平面平齐的运河。在库莱布拉的挖掘工作于1881年1月22日正式启动,但疾病、对工程困难的低估以及资金困难等因素结合,导致法国开挖峡谷的努力失败,该项目于1904年被美国收购。在移交时,法国人已开挖约14256000立方米的土石方,[3]并将山顶从海拔64米[4]降低到59米, [5]而开挖的宽度则相对较窄。

美国主导的工程

 
库莱布拉峡谷建设工地,1909年

美国于1904年5月4日接管该工程。在约翰·史蒂文斯以及后来的乔治·华盛顿·戈索尔斯领导下,美国将原先与海平面平齐的工程规划更改为高架船闸水道。与此对应,峡谷的宽度被设计得更宽,但深度相应降低。新工程规划的峡谷底部宽度为91米,而对应的开挖土方顶部宽将达到540米。为开挖该峡谷,大量新土方设备被引进。为清除大量土石废料,一套完备的铁路运输系统也得到修建。

美国陆军工程兵团的大卫·杜博斯·盖拉德少校与戈索尔斯同时加入该项目,并被任命为运河中心区的负责人,负责加通湖和佩德罗·米格尔船闸之间的所有工程,最知名的便是库莱布拉峡谷。盖拉德以奉献精神和安静、清晰的领导力来完成这项艰巨而复杂的任务。[6]

峡谷开挖的工程量十分巨大。精心设计的(多套)空气压缩设施通过约30英里管道驱动数百台压缩空气钻机,钻孔时每月需要消耗400,000磅炸药[7]用以爆破和破碎切口岩石,以便后续可以用蒸汽铲挖掘。大部分蒸汽铲由密尔沃基的比塞洛斯铸造和制造公司制造。数十列废渣列车将铲斗中的废渣运往19公里外的垃圾填埋场。通常每天会有160列火车从14公里外运来建设材料。铁路上繁重的运输工作需要高效的协调。最繁忙的时候,几乎每分钟就有一列火车进出站。

六千人为峡谷开掘工作,包括钻孔、放置炸药、控制蒸汽铲以及控制渣土列车。随着工程向前推进,铁轨也得到了迁建和延长。建设工程每天暂停两次以便于爆破,然后蒸汽铲搬离松散的渣土。工地上每天都需要填充和引爆600多个炸药孔。工程总炸药量达到了27000吨。在某些地方,单次引爆需要使用24吨炸药。[来源请求]

山体滑坡

 
库莱布拉峡谷正在施工,1907年

由于大规模山体滑坡的不可预测性,库莱布拉峡谷是运河修建过程中不确定性最大的区域之一。国际咨询工程师委员会错误地认为岩石在73.5米高度,坡度为1比1.5的情况下将保持稳定。然而事实上,岩石在高度仅19.5米(64英尺) 。造成这一误判的部分原因是由于水的渗透,下面的地层发生了不可预见的氧化,导致地层强度减弱,最终导致地层塌陷。沉积单元下面的岩层的应变软化导致滑动的继续,因为滑动破坏后的强度降低。

第一次也是最大的一次主要滑坡于1907年发生在库卡拉查。最初的裂缝于1907年10月4日首次出现,紧随而来的是380000立方米粘土块体崩坏。这次滑坡让许多人认为修建巴拿马运河是不可能的,而盖拉德将这些滑坡描述为由泥土而不是冰构成德热带冰川。粘土太软,无法用蒸汽铲挖掘,因此相当一部分都是通过从高处用水冲刷掉。

 
库莱布拉峡谷的横截面显示了山体滑坡的最大影响范围

此后,峡谷上层的沉积物被清除,从而减轻了松软地层的重量。运河开通后,山体滑坡仍然是导致运河不定期关闭的一项原因。[8]

完工

 
从甘博阿大坝到佩德罗·米格尔水闸的库莱布拉峡谷剖面图,显示了个各阶段的挖掘水平面

1913 年 5 月 20 日,蒸汽铲贯穿了库莱布拉峡谷。[9]美国人将开挖位置的最高海拔从59米降低到了12米,同时大大拓宽。在挖掘过程中,总共开挖超过76 × 106立方米(100 × 106立方码)的土方。约23 × 106 m3(30 × 106 cu yd) 的挖掘量是计划外由于山体滑坡导致的额外挖掘量。

1913年,盖拉德晋升为上校。一个月后的12月5日,他因患脑瘤在马里兰州巴尔的摩去世,没能活着看到1914年运河开通。峡谷最初被称为库莱布拉峡谷,1915年4月27日更名为盖拉德峡谷,以纪念盖拉德对工程的贡献。[10][11]2000年运河主权移交巴拿马后,旧名称库莱布拉峡谷又恢复使用。

参见

参考资料

  1. ^ Regulation of navigation in Panama Canal Waters (PDF). Panama Canal Authority. [2013-02-10]. (原始内容存档 (PDF)于2021-09-22). 
  2. ^ This is the canal. Panama Canal Authority. [2013-02-10]. (原始内容存档于2014-02-08). 
  3. ^ The French Failure页面存档备份,存于互联网档案馆), from CZBrats
  4. ^ The Canal Zone / Profile of the Canal页面存档备份,存于互联网档案馆), from the Perry–Castañeda Library Map Collection
  5. ^ How The Shovels Work页面存档备份,存于互联网档案馆), from The Panama Canal 互联网档案馆存档,存档日期2015-09-23., by Colonel George W. Goethals
  6. ^ Culebra Cut, Cross-section. Steam Shovel No. 231 caught in Slide at Cucaracha.. University of Florida Digital Collections. University of Florida. [2023-07-01]. (原始内容存档于2023-07-01). 
  7. ^ The Path Between the Seas: The Creation of the Panama Canal, 1870–1914, David McCullough, Simon & Schuster, 1978, p.545
  8. ^ Canal closed by slide. The Independent. Oct 26, 1914 [July 24, 2012]. 
  9. ^ Miles P. DuVal, Jr., And the Mountains Will Move: The Story of the Building of the Panama Canal (Stanford University Press, 1947)
  10. ^ Cut Named For Construction Day Engineer页面存档备份,存于互联网档案馆), by Joaquin Horna
  11. ^ Executive Order 2185

扩展阅读

9°4′38″N 79°40′31″W / 9.07722°N 79.67528°W / 9.07722; -79.67528