黃河武陟縣老田庵控導(dǎo)工程號壩坍塌搶險

黃河武陟縣老田庵控導(dǎo)工程23號壩坍塌搶險一、基本情況

1．工程概況

老田庵控導(dǎo)工程位于河南省武險縣京廣鐵路橋北端路基與北圍堤交匯處。老田閹控導(dǎo)工程的修建，可抑制黃河北河流路，改善下游馬莊工程迎溜條件，保護北圍堤，掩護武險縣、原陽縣黃河大堤，為邙山提灌站和人民勝利渠引水創(chuàng)造良好條件。

老田庵庵控導(dǎo)工程程23號壩系1996年利用化化學(xué)擠壓成成型塊(系用當(dāng)?shù)氐厣惩良犹硖砑觿?，簡簡稱“擠壓塊”)修筑的一一處新結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗壩。該該壩采用泥泥漿泵挖槽槽，槽底鋪鋪土工反濾濾布，布上上擺放擠壓壓塊壓重的的護底沉排排結(jié)構(gòu)；土土壩基圓頭頭及迎水面面護坡使用用土工布包包裹，外加加擠壓塊的的結(jié)構(gòu)形式式(詳見圖14-11)。該壩于于1996年6月9日動工，旱旱地施工，7月24日竣工。圖14—1擠壓塊沉排結(jié)構(gòu)示意圖

2．出險過程

1996年8月1日8時，花園口流量3580m3/s，河水漫灘，老田底控導(dǎo)工程全部偎水，14壩以下靠邊溜。8月4日8時，花園口流量4220m3/s，在水位上漲過程中，主溜北移，大溜靠22號、23號壩，23號壩上跨角出水僅1m多。8月5日，在花園口站流：量為7600m3/s的洪峰前水位上漲過程中，主溜繞過23號壩壩頭，自壩后向北漫行，因此側(cè)地勢低洼，流速較大，23號壩背水坡被沖刷，8月5日8時背水面土壩基坍塌出險，出險尺寸110m×1m×1m。洪峰過后，水位回落，8月7日，河勢上提，大溜頂沖23號壩，上跨角(壩頭迎水面拐角處)坦坡擠壓塊體間出現(xiàn)寬約1～2cm的裂縫，隨即下水探模，發(fā)現(xiàn)長約3m、寬約1m的擠壓塊下滑，深水處用長桿探摸，擠壓塊有懸浮現(xiàn)象，急流處受探摸手段限制沒摸到擠壓塊。8月7日18時30分，險情發(fā)展到長25m，寬3.5m，高4.5m，壩前水深6m，并繼續(xù)擴展。至8月8日4時30分，出險部位已發(fā)展到迎水面0+091至下跨角(壩頭背水面拐角處)，長達(dá)33m，寬4m，高4.5m。8月13日黃河第二號洪峰花園口站5520m3/s的流量過境時，大溜頂沖23號壩，至使23號壩再次出險。二、出險原因

根據(jù)23號壩歷次出險情況看，分析出險原因有以下幾個方面：

(1)大溜頂沖，河床下切。23號壩出險部位隨大溜頂沖部位不同而變化。由于該工程為旱地修做，為了防止大溜頂沖后，河床急劇下切，設(shè)計采用擠壓塊護底沉排結(jié)構(gòu)，但因設(shè)計等方面的原因沉排沒能發(fā)揮應(yīng)有的作用，工程基礎(chǔ)仍然沒有得到較好的加固，大溜長時間頂沖后，河床下切，擠壓塊下滑而出險。

(2)筑壩土質(zhì)較差。土壩基采用機淤沙土填筑而成，遇水流沖刷迅速流失，導(dǎo)致裹護體猛墩猛蟄，大險不斷。

(3)擠壓塊連接和排列不當(dāng)。一是擠壓塊相互之間縱向穿兩根滌綸繩，塊體可沿繩上下滑動；橫向塊體之間沒有連接，只是用一根橫向繩與縱向繩連接。由于連接質(zhì)量較差，縱橫向繩彼此之間可相反滑動，排體壓載幾乎是獨立的塊狀結(jié)構(gòu)，在較強水流沖擊下可產(chǎn)生滑動或脈動，脈動易導(dǎo)致化纖繩索磨損，強度降低直至斷裂。二是護底壓重的擠壓塊相互之間空隙較大，塊體之間空隙率高達(dá)36%，且空隙之間沒有填充物，加上塊體連接和排列方式不當(dāng)，當(dāng)大溜頂沖后，河床沖刷急劇變形時，塊體下滑堆積，造成排布集中受力而破壞。同時失去壓載的排布，在浮力作用下與床面分離，排布下形成過流通道，帶走下部土體，造成上部土壩基和裹護體失去依托坍塌出險。

(4)防沖排布選擇不當(dāng)。設(shè)計中沒有指明土工反濾排布的物力學(xué)指標(biāo)，施工單位選用了比重較小的聚丙稀編織布，當(dāng)上部擠壓塊下滑脫離排布時，排布漂浮于水中，排布與土壩基間形成過流通道，壩基土迅速被水流帶走，排布的防沖反濾作用得不到有效發(fā)揮，壩身蟄陷出險。

(5)“96.8”洪水持續(xù)時間長，水位高，使者田庵控導(dǎo)工程23號壩長時間受大溜頂沖，險情有充分發(fā)展時間，出現(xiàn)險象后很快發(fā)展成大險。三、可能造成的危害

老田底控導(dǎo)工程是黃河下游鄭州至高村重點河段河道整治的龍頭工程，按初步設(shè)計，工程應(yīng)修至25～30號壩。所修23號壩位于已修工程下首，起導(dǎo)溜、送溜作用。如險情搶護失敗，則全壩會沖垮，不僅已投資的180萬元將付諸東流，工程失去控溜作用，而且為下延其他丁壩帶來困難，推遲河道整治進(jìn)程，不利河勢控導(dǎo)。四、搶險措施及效果

8月5日在花園口站出現(xiàn)洪峰前水位上漲過程中，回溜沖刷23號壩背水面，8時整個背水面土基坍塌出險，長110m，寬1m，高1m。險情發(fā)生后，武陟一局迅速組織人力，做樁柳護岸，進(jìn)行搶護，經(jīng)近兩小時奮戰(zhàn)，險情得到控制。

8月7日11時40分，黃河一號洪峰己過，水位相繼回落，河勢上提，大溜頂沖該壩，查險隊員突然發(fā)現(xiàn)上跨角坦坡塊體間出現(xiàn)寬約l～2cm的裂縫，便立即下水探摸，發(fā)現(xiàn)長約3m、寬約1m的擠壓塊下滑，深水處用長桿探模，擠壓塊隆起，急溜處探測困難，摸不到塊體，隨后上報險情，并臨時采用麻袋裝土進(jìn)行搶護，但效果較差。18時35分土壩基開始坍塌，險情發(fā)展加快，改用柳石枕搶護，至21時30分，險情繼續(xù)擴展。對此險情，焦作市、武陟縣河務(wù)局及縣委、縣政府十分重視，親臨工地坐鎮(zhèn)指揮，調(diào)集搶險隊投入搶護，迅速組織4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)運送柳料40萬kg。至8日4時30分，出險部位迎水面0+091至下跨角長達(dá)33m，寬4m，高4.5m(見圖14—2)，經(jīng)一夜緊張搶護至8日10時許，險情得到控制。因推枕速度慢，后改用柳石混合滾廂法搶護恢復(fù)，10日摟廂結(jié)束，外圍推枕護根，拋籠堆及散石固根裹護。13日黃河第二號洪峰花園口站5520m3/s的流量洪水過境時，大溜頂沖23號壩，上跨角、壩前頭及0+095三處籠堆入水，因石料距23號壩400多m，壩頂泥濘，車輛難行，遠(yuǎn)距離調(diào)石無法滿足搶護使用，只好就近使用23號壩備防擠壓塊裝籠，至14日加固結(jié)束。圖14-2233號壩8月7日出險部位位示意圖(尺寸單位:m)

(aa)平面團；(b)A—A剖面圖

8月22日9時20分，因長時間大溜頂沖，在下跨角形成大的回溜，使23號壩再次出險，背水面0+097至下跨角擠壓塊下滑，土壩基坍塌。10時10分，因后路被秒，原搶護埽體及坦石失去依靠下蟄入水，壩前水深7.5m，出險尺度長12m，寬15m，高3.8m。立即組織力量采用摟廂、推枕搶護。23日中午搶險結(jié)束，正準(zhǔn)備收工，突然發(fā)現(xiàn)迎水面坦坡0+090處擠壓塊出現(xiàn)裂縫，經(jīng)探摸裂縫處沉排塊體下蟄成坑，坦坡擠壓塊開始下滑，僅25min就發(fā)展到長27m，寬3m，高4.5m，部位迎水面0+070～0+097因推枕速度較慢，遂采用柳石摟廂進(jìn)行搶護。24日2時30分，摟廂結(jié)束，推枕護根，6時10分迎水面0+088～0+100開始下蟄，6時30分險情惡化，埽體墩蟄入水，8時20分0+084～0+100壩基坍塌入水長16m，寬13m，高5m(即體積1040m3)。市河務(wù)局及時組織力量加高埽體，搶護中險情沿迎水面連續(xù)向壩根擴展，十分危急，市河務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)當(dāng)場決定，調(diào)用市機動搶險隊及當(dāng)?shù)孛窆ね度霌屪o，動用機動車輛67部，其中大型工程車5輛，裝載機1輛，同時組織3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)運送青梢30萬kg。至8月25日1時40分，險情得到控制，23號壩得以穩(wěn)定和恢復(fù)。

老田庵控導(dǎo)工程23號壩，在黃河第一號、第二號洪峰漲落過程中，于8月5日8時開始，大小險情不斷，至8月28日，累出險36次，搶險投工3462個，柳料83.04萬kg，石料4164m3，土方284m3，麻料2.66萬kg，木樁3375根，投資93.18萬元。田底23號壩在“96.8”洪水過程中出險次數(shù)之多，險情之嚴(yán)重耗資之大均屬單壩搶險之首。五、經(jīng)驗教訓(xùn)

(1)領(lǐng)導(dǎo)重視。搶護期間武陟縣河務(wù)局正、副局長常駐工地,現(xiàn)場辦公，晝夜指揮搶險，黃河水利委員會(以下簡稱黃委會)省、市局及各地方政府領(lǐng)導(dǎo)也親臨現(xiàn)場指導(dǎo)，提高了搶險技術(shù)平，同時也鼓舞了士氣。

(2)汛前準(zhǔn)備充分。汛前縣河務(wù)局制定了切實可行的防汛險預(yù)案，對于重點險段，領(lǐng)導(dǎo)分工明確，責(zé)任到人，群防隊伍實到村，料物備足備夠。如大水到來之前，在22～23號聯(lián)壩后土近1萬m3，備柳15萬kg，為23號壩突發(fā)險情的搶護奠定了好的基礎(chǔ)。

(3)組織有序，措施得力。險情發(fā)生后，守護人員從報險搶護，忙而不亂。群防隊伍組織得有條不紊，分工具體，在技人員的指導(dǎo)下，搶護迅速，后勤供應(yīng)配合默契，自始至終所需具料物都能充分供應(yīng)。在洪水漲落過程中，各壩均安排了查險員晝夜守護，河務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)科室、隊負(fù)責(zé)人跟班作業(yè)，發(fā)險情及時研究，及時搶護。

(4)大型機械效益顯著。關(guān)鍵時刻，調(diào)用機動搶險隊裝載一部，自卸汽車5部投入搶險，人機配合搶險的優(yōu)勢得以充分揮，提高了搶險速度。出險嚴(yán)重壩段采用摟廂搶護，比推枕搶速度提高了5～6倍，且整體性好。水深壩段采用滾廂搶護，避了推枕護根速度慢、整體性差的缺陷。

(5)當(dāng)