| 主页 | 抗洪抢险成功百例 |
一、基本情况
松花江干流扶余段堤防设计防洪标准为50年一遇,流量12400m3/s,水位127.43m。下岱吉粮库段位于下伤吉水文站上游,因该处没有堤防,1998年8月15日20时,该处流量13200m3/s,水位127.54m,洪水还在迅猛上涨,根据市防汛指挥部门预测,下岱吉站洪峰流量将达到15700m3/s,防汛形势极其严峻。
二、出险原因
由于该段堤防地势较高,在松花江干流堤防土方加固时,没有加筑堤防,1998年发生特大洪水,致使该段发生洪水漫溢。
三、可能造成的危害
该段堤防发生回流倒灌,直接威胁下岱吉粮库安全,并威胁下游三个乡镇、11000hm2耕地、3.5万人口的安全,抢险已迫在眉睫。
四、抢险措施 经过研究,决定立即采用就地利用粮库院.墙外防浪墙作为防洪墙,与院墙之间每隔两米,修筑土牛子一个,作为支撑,土牛子宽1m,高1.2m。院墙背水侧用麻袋装土贴墙根修筑固定子堤,铺塑料布防渗,子堤顶宽2m,高1.2m,此段长约200m。详见图1-1所示。 其他无院墙段修筑临时子堤,长度800m,堤高1.2m,顶宽lm,迎水侧铺塑料布防风浪冲刷。该项措施共动用人工1500人次,完成土方3000m3,煤方500m3,用麻袋5000条,编织袋5万条,历时约15h。 五、效益 该处抢险措施获得成功,减少耕地淹没面积约1200hm2,减少人员转移约1400人,抢险取得的经济效益约1.25亿元。 |
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六、经验教训
由于这次抢险前,方案制定合理,抢险物料能就地取材,物资准备充分,使抢险投入少,效益高。但该段无堤,地势较高,建议对该段应修建防洪墙,以使今后防汛不发生抢险度汛的被动局面。
嫩江江堤半拉山段位于绰尔河与嫩江汇流口的右岸。上游与绰尔河下游右岸防洪堤保安沼段相接,下游与嫩江防洪堤万家围子段相接。全长29.091km。
该堤保护着内蒙古自治区扎赉特旗、黑龙江省泰赉县、吉林省镇赉县,境内40.8万人口,总面积4602km2。内有平齐铁路23.5km,齐白、泰音、音江公路252km。
1998年该堤抗御了嫩江历史罕见的特大洪峰的袭击。8月13日10时,嫩江站流量12800m3/s,此后漫滩,无法测流,只报水位,超警戒水位1.61m。半拉山泄水闸水位142.53m(蒙水),超警戒水位(140.01m)2.52m,漫顶0.30m。防洪堤堤坡、块石护坡、防汛交通道路及穿堤建筑物都遭受了严重的破坏。从7月1日嫩江第一次洪峰(7480m3/s)到达至8月27日半拉山泄水闸堤外水位落至警戒水位以下的58天里,该段堤防时有险情发生。在保安沼地区防汛指挥部的统一指挥下,有关部门组织了一支精干的专业技术骨干为主体的技术小组,一直奋战在抗洪抢险第一线。对发生的险情分析原因,及时提出抢险方案,及时组织人力、物力进行抢险。全线29.091km的大堤无一处决堤事件发生,使大堤得以安全度汛。
一、半拉山泄水闸塌陷
1.险情
半拉山泄水闸闸室及输水方涵顶部、闸口两侧护岸塌陷事件情况如下。
(1)7月1日,嫩江出现7480m3/s洪峰流量,半拉山泄水闸下游闸室及输水方涵顶部塌陷,长5m,宽3m,深2.1m。
(2)8月2日,嫩江出现7370m3/s洪峰流量,半拉山泄水闸南侧边缘绕渗,形成管涌。两侧护坡被冲毁。
2.分析
(1)地质因素。闸基下为流沙层,上部回填土及土堤多为轻亚粘土和亚粘土。遇有高水位、长时间浸泡,土体已达饱和状态,土体液化快,易产生渗流。
(2)汛情因素。7月1日,堤内外水位差2.9m,8月2日堤内外水位差3.5m。洪水淘刷堤坡,堤坡土体被洪水冲走,加之水位高,坝体渗径不够,上、下游水位差大,水压力增大,洪水通过土堤进入方涵接缝(止水失效,缝宽约3cm),产生洪水通道,发展成为管涌,产生流土,造成塌陷。
3. 措施
(1) 打围堰。在闸口前筑起两道高4.1m的围堰,围出工作区。
(2) 清基。在塌陷处开挖,挖到管涌塌洞。继续下挖至洪水位以下0.3m处,清理开挖坑内侧,刨毛。
(3) 靠方涵南侧边缘打人字形板桩(长4m,厚4cm),铺设双层土工布(防止土体流失),回填土料、砂卵石、碎石等材料夯实,增强堤身密实度,防止塌陷。
(4) 打木桩直径120mm,长2.5m,稳固坡脚,用卵石袋筑固堤坡(坡比1:1.5)。
(5) 投入劳力100人次,板桩12.8m3,圆木桩50根,编织袋2.7万条,土方225m3,卵石460m3,碎石45m3,土工布62m2。
4. 效果
有效地控制了渗流、管涌及塌陷等险情。
5. 存在问题
该措施只是暂时控制了当时的险情,该闸在汛期后应重建,并在设计中考虑渗流问题。
二、半拉山扬水站西堤坡冲刷
1. 险情
半拉山扬水站西(嫩半20+000~20+700及23+162~24+960段),由于风浪淘刷,致使大堤迎水坡土方流失2/3。
(1) 7月2日,嫩江第一次洪峰流量7480m3/s,北风7级,浪高1.5m,该堤段堤脚土方淘刷严重。
(2) 8月7日,嫩江流量8070m3/s,东北风6级,浪高1.2m,该段堤防堤坡冲刷严重。
(3) 8月13日,嫩江流量12800m3/s ,西北风6级,浪高1.2m,洪水冲刷堤坡严重。
(4) 8月14日,嫩江江桥站洪峰水位142.37m,西北风7级,浪高1.5m,大堤迎水坡被洪水淘走2/3,直接危及大堤的安全。
2. 险情分析
(1) 堤况因素:堤坡面为土体,无抗冲刷能力(嫩半23+300~24+400段虽有护石,但水位超过护石面,上部堤面均为土体)。
(2) 汛情及天气因素:洪水流量大,水位高,加之多北风、西北风、东北风,风力6~7级,浪高1.2~1.5m,风向直冲大堤。
3. 措施
(1) 每隔1m打一木桩,上捆苇把、柳条包,做防浪隔离带。
(2) 在被淘刷堤坡处沉铺土工布做面层、用卵石袋对堤坡进行护砌(坡比1:3),见图2-1。
(3) 投入人力3000人次,木桩8394根,土工布6000m2,编织袋7.2万条,卵石4800m3。 4. 效果 有效地控制了风浪对堤坡的冲刷。 5. 存在问题 |
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汛期后恢复到原有的土方,碾压修坡1:3,铺400g土工布,上做10cm砂卵石垫层,再干砌块石30cm,以根治风浪之危害。
三、加固子堤
1. 基本情况
(1) 堤况。嫩半25+200~29+091段为路堤结合段,堤顶为音江公路之一段(黑色路面)。堤防未达到设计高度(相差0.3~0.6m,P=5%)。
(2)汛情。8月9日,齐齐哈尔水情预报,嫩江可能出现17000m3/s洪峰。此时,半拉山泄水闸水位141.20m,已超过警戒水位1.19m,至14日,半拉山出现最高水位142.53m,超警戒水位2.52m。
| 2.措施 (1)根据半拉山水位站水位分析,8月9~13日,每增加200m3/s流量,水位上涨4cm。13日后,由于上游其他段出现决堤,流量每增加200m3/s,水位增加2.7cm,确定加筑子提高度为1.5m,底宽3m,顶宽1.5m;加O.8m宽、0.8m高后戗。 (2)做法。迎水坡及背水坡砌筑土袋中间填筑土料,逐层夯实至1.5m高。整个子堤外包土工布一层,迎水坡布端压三层卵石袋,背水坡布端压于后戗下,见图2-2。 |
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(3)投入人工2100人次,土方9800m3,卵石3300m3,编织袋12万条。
3.效果
由于及时加筑子堤,嫩江超历史洪水到来之时,大堤安然无恙,确保了大堤安全度汛。
4.存在问题
该段堤防防御标准不够,应提高防御标准。
| 四、管涌和渗流 1.险情 8月14~23日,半拉山堤段嫩半23+100~28+310段沿线均发生大面积不同程度的渗流,个别段有管涌现象,位置多在堤脚至堤脚上1.5m处。渗流、管涌处理示意图如图2-3所示。 2.分析 |
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(1)地质因素。该段堤基多为淤泥,下为流沙层。
(2)堤况因素。该段筑堤土方为砂壤土、亚粘土和轻亚粘土,遇高水位渗径远小于设计长度,加之经洪水长时间浸泡(50天),土体达饱和状态,土质易液化,易产生管涌、渗流。
(3)汛情分析。从7月1日,嫩江第一次洪峰流量7480m3/s,至8月27日半拉山泄水闸堤外水位降至警戒水位以下达58天,该段堤顶一直处于高水位浸泡之下。8月14日达最高水位,半拉山扬水站水位142.55m,超设计水位(141.27m)1.28m,半拉山泄水闸水位142.53m,超警戒水位(140.01 m)2.52m。
3.措施
(1)加强巡堤,及时发现渗流及管涌等险情。
(2)及时处理。在渗流及管涌段坡面进行30cm清坡,铲除杂草及腐土。铺设双层土工布,上压20cm卵石层,再压卵石袋一层,以保证堤体渗流及时排除,而堤体土方不流失,以达到消险之目的。
(3)投入人工780人次,土工布2400m2,卵石600m3,编织袋11万条。
4.效果
处理险情于萌芽状态,保证了大堤的稳定。
5.存在问题
汛期应对大堤加高培厚,加设后戗道,以保证渗径长度。
上述险情如控制不住造成决堤,洪水将淹没4602km2上的30个乡镇,409个村屯,40.8万人口,271万亩耕地。保护区内54.2亿元的资产将直接损失19.2亿元(按P=1%计),平齐铁路23.5km将全部被掩,音江、白泰、泰音公路252km全部被毁。
抗洪抢险的胜利是科技的胜利,在汛前要充分估计汛情,分析险工、险段,并组织人力、物力及早加固,防患于未然。要科学合理地制定抢险颈案,组建一支有战斗力的领导班子和科技小组,储备足够的抢险物资,做到有备无患,一旦汛期险情发生,可及时有效地消险,保证安全度汛。
一、基本情况
新开河“429”堤段位于吉林省双辽市,属西辽河支流,堤防长21km,原设计防洪标准为20年一遇。1993年,经全市奋力抢险,通过了百年一遇的502m3/s的最大记载流量。汛后,对新开河堤防进行了全面加高培厚,达到了一定的防洪标准。但是,抗御1998年1140m3/s的最大流量,实属超过设计标准很多,抗洪抢险难度很大。
双辽的抗洪抢险工作得到了吉林省和四平市的高度重视,进行了全市动员,誓与洪水顽强一搏。7月30日,全市即以加固薄弱段为重点,对21km堤防开始了全面加固。经过10余天的高水位运行,水位不断上涨,堤防不断加高,堤内、堤外水头差过大,加之堤防断面不足,渗径少,致使堤防险情不断。但险情最为严重的属位于堤防中间的429m堤段。8月15日22时,当新开河流量为795m3/s时,“429”险段出现背水坡下滑纵向裂缝,30min内裂缝长度发展到40m,裂缝宽度达40cm,迎水坡挡水堤与水面平齐处厚度不足1.0m,背水坡40m弧段已明显下滑,原堤顶下矬1m左右。背坡渗水严重,出现管涌,险情万分危急!
二、出险原因
(1)防洪标准不够。因新开河堤防设计防洪标难为20年一遇,设计通洪能力300m3/s,虽经1993年全线加固,但防洪标准远远达不到出险时的过流量795m3/s。一是高程不足;二是断面小,渗径不够。
(2)上下游水位差大。“429”段背水坡地势低,上下游水位差达3.5m。流量达795m3/s时,水位已超过原堤顶,后加高堤顶宽度仅1.2m左右,浸润线出口距上游水面高差不足1m,堤防断面窄,承受水压力大。
(3)堤身断面土质差。堤身断面为沙壤土,抗压、抗剪性能差;加之长时期高水位浸泡,堤防土质软化,渗水力增大,增加了堤防不稳定性。
(4)堤防地质构造不利因素。“429”段堤防基础处于草炭土淤积地带,受压缩易变形;加之基础长时期高水位浸泡,致使基础压缩变形,发生不均匀沉陷。
由于以上原因,“429”段在最大洪峰流量1140m3/s到来之前即发生裂缝、滑坡,险情严重。
三、可能造成的危害
新开河“429”段如在超标准洪水作用下一旦决堤,将对下游造成重大经济损失。
决提洪水将冲毁四挑公路和平齐铁路,淹没耕地约1万余hm2,绝收损失巨大,恢复耕作困难,大部良田减产。东兴村以下几十个村屯、万余户居民将受灾,倒塌房屋几万间。冲毁桥涵、闸、站、过路涵百余座,机电井百余眼,直接影响水田发展、农田排涝,给农户生产生活造成很大困难。若“429”段大堤决口,将有几千甚至上万户居民被迫转移,企业损失也很巨大。
| 四、抢险措施 8月15日22时,“429”段开始出现裂缝,背水坡有明显的下滑趋势。工程技术人员迅速赶到现场,立即定出抢险措施,经800名官兵奋力抢险,到第二天凌晨1点,终于控制住了险情。从发现险情,定抢险方案,到开始抢险,仅仅用了20min,具体工程布置见图3—1。抢险措施如下。 (1)迎水坡贴筑新堤。将3~4个尼龙袋装土系口后连在一起推人前坡。采取人背土和冲锋舟运土,以提高运土效率。及时贴筑新堤是“429”段脱险的决定性因素。 (2)为减轻堤身压力,挖掉一部分堤顶土,装袋后投向迎水坡。 (3)背水坡加设马权,修堤戗以支撑大堤。“429”段在抢险初期背水坡就每隔20m已架设了马杈修筑了堤城。当“429”段出现裂缝后,连夜对裂缝段上下共100m加设马杈,修筑堤戗。马杈、堤戗在这次抢险中发挥了重要作用。 (4)背坡打梅花桩,以防止堤坑下滑。 五、效益 新开河没有决口,避免了经济损失上亿元,保住了双辽市城区。 |
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六、抢险成功的经验
(1)及时掌握水情。新开河属季节性河流,洪水发生期多在8月初。7月20日以后,市防汛办就开始与新开河上游内蒙古有关部门联系,注意观察新开河上游水情,及时、准确掌握水情,为抗洪抢险赢得了时间。
(2)早动手,尽早加固大堤。7月28日得到了新开河上游内蒙古地区降雨及洪水情况,7月30日全市就开始对11处险工险段进行了加高培厚。
(3)科学制定加固标准。根据预测洪峰流量,准确制定堤防加固标准,科学制定抢险预案。
(4)及时制定抢险措施。当“429”段出现裂缝时,及时、正确地制定了抢险措施,迅速控制了险情。
一、基本情况
辽河大堤祝家卜险工位于辽宁省法库县依牛卜乡祝家卜村东团山南侧,辽河右岸,该处险工于1995年8月初形成。
1995年7月下旬,辽河流域大面积降雨,致使辽河水位猛涨,辽河双安桥7月30日19时洪峰流量达4350m3/s,7月31日18时,洪峰到达法库县祝家卜段流量达4800m3/s,水位涨至48.20m,为1953年以来最高水位。洪水来势猛,水大流急,主流正冲大堤,8月1日6时河道所护堤员发现祝家卜堤段崩堤,8月2日,险情十分严重,辽河大堤有100m堤段崩掉一半,高洪丁坝有90m堤段崩掉2/3,形成劈堤,随时都有决口危险。
二、出险原因
经市县领导及水利技术人员现场分析,出险的具体原因如下。
(1)1995年7月下旬连续大面积降雨,造成辽河流量大、来势猛,接近辽河20年一遇防洪设计流量标准。
(2)险段处上游主河道东西走向,流至险段处受团山阻碍形成急段南北流向,高洪水势直冲大堤,大堤均为壤土坝,抗冲刷能力差,形成漩祸冲淘堤脚,造成出险。
三、可能造成的危害
一旦辽河大堤祝家卜段出险后,将直接危及法库重点产粮乡——依牛卜乡、三面船镇的20个村屯,5860户,21600口人,耕地6.6万亩,其中水田4.5万亩,房屋1.2万间,养鱼池600亩,牲畜4万头。家禽350万只,14家乡村企业。
四、抢险措施及效果
8月1日6时,当巡护堤人员发现辽河祝家卜段辽河堤防出现崩堤险情时,立即向县防汛办和当地乡政府作了汇报。县防汛办接到汛情后及时传达给县领导,并命令依牛卜乡组织200名抢险突击队及时上岗抢险。法库县委、县政府领导及技术人员马上赶赴险工现场,组织指挥抢险突击队。采取挂树头和铺放丙烯布,控制险情继续扩大。经过两个多小时抢救,由于水势不减,险情逐步扩大,大堤迎水坡有60多m被崩掉1/5,险情仍在继续发展。经研究决定下大柳捆,在堤前打木桩下麻袋装土和块石护坡,把3~5棵柳树用铁线扎成捆,再坠上装有石头的麻袋,推下护堤。由于水深流急,抢险人力不足,现场又无抢险用石料,崩堤还是继续发展。于是果断决定全县18个乡镇各出200名突击队员,由乡镇党委书记或乡镇长带队火速奔赴抢险工地。8月1日夜间6~8时,各乡镇抢险队员陆续赶到工地。县直机关领导接到县防汛办命令后,分别以最快速度带领机关干部400名先后到达现场,投入紧张的抗洪抢险战斗。
经过一天紧张抢险,下树头800根,用麻袋2万条,块石200m3,砂石4000m3,用丙烯布5000m2,草袋子2万条,使崩堤速度有所遏制。但因洪水回落慢,洪水主流仍直冲大堤,下柳捆仍不能彻底奏效,险情没有解除。3h过去后,大堤的四分之一被冲走,情况更加紧急!
现场指挥抢险的法库县委、县政府领导研究,及时向沈阳市防汛指挥部汇报并请求物资支援。
8月1日21时左右,近1/3的大堤被逐渐崩掉,堤顶开始变窄。
到8月2日3时30分左右,险情严重处已被洪水冲崩2/3,崩掉长度已由60m延长100m,高洪丁坝崩堤90m。这时,中国人民解放军600名官兵,接到上级命令后,及时赶到,紧接着360名官兵随后也赶到了抢险现场。
在部队领导的指挥下,官兵们深入险段测量、观察,分析险情,研究对策。发现崩堤处水深达4m,由于水深流急,以前投进的砂袋有的不满,砂袋不成整体,部分被水冲走脱落。要保住大堤,缓解险情,必须从基础做起,打实坝基。采取运上堤的砂袋,两个合成一个,再用铁线把砂袋串起来,整体串连砂袋投入河中,获得成功。一串串砂袋投下去,逐渐保护好基础,大堤转危为安。
该项险工抢险共动用人工1.2万个,解放军960名,动用警力210人次。动用土石方1.3万m3,铁线40t,丙烯布5000m2,麻袋4万条,草袋子5万条,木桩80m3。砍伐树头800棵,动用车辆3000台次。
五、效益
抢险成功取得的经济效益和社会效益是很大的。保住了100延米大堤险段,没有溃堤;保住了两个乡镇,20个村的6000余间民房,1.7万多人免受洪水侵害,6万亩水旱田免受洪水淹没;保住了14家企业正常生产和4万头家畜的安全,经济总额达1.5亿元。
六、经验教训
1.经验
(1)做好抢险预案。法库县防汛办历年在防汛工作上把辽河防汛列为防汛重点,做到抢险组织落实,领导岗位责任制落实,防汛抢险物资储备落实。
(2)防汛是全社会的事,人人有责。一旦遇有险情发生,能够做到“召之即来,来之能战。”全体机关干部、干警、水利技术骨干都能深入第一线,全县各乡第一把手带抢险队伍4000人,都及时赶到险段,积极主动参加抗洪抢险。
(3)上级领导关心抗洪抢险并能亲临现场,给予财力物资援助,给抢险、战胜洪水提供了物资保证,鼓舞了士气,坚定了战胜洪水的决心。
(4)军民密切配合,团结携同作战。解放军上堤参战直到最后,为抗洪抢险的胜利打下了坚实的基础,赢得了宝贵的时间。到8月2日3时30分左右,尽管大堤严重处已被冲塌2/3,可由于解放军及时赶到,军民拧成一股绳,不怕苦,不怕累,终于在2日9时10分治服了洪水,险情基本得以控制。
2.教训
(1)防汛抢险道路不畅,在一定程度上影响战机。在抢险过程中,时常发生路障,抢运块石车辆不能及时运送抢险地点。1996年已修复抢险道路1500m。
(2)防汛物资储备不足。辽河堤防经1985~1990年整治,已达20年一遇设计防洪标准,祝家卜段堤防多年没发生险情,河道管理所按常规每年储备只有草袋1万条,树桩20m3;铁线5t。
(3)通信设备不适应。在防汛工作上水利局是防汛业务骨干,抢险工地联系、反映情况仅靠防汛车上仅有的一部无线电话。在抢险工地处于野外荒地时,通信极为困难。
辽河十五间房险工位于辽宁省铁岭市西南约8km、辽河大断面L189~L188之间的右岸。数十年来,辽河主槽在该处相对稳定,使原位于滩地内的铁岭县大青乡十五间房村人民的生产、生活没有受到干扰。1985年、1986年的洪水过后,开始了为期5年的辽河整治工程。为了确保人民生命财产的安全,将包括十五间房村的滩地村屯全部动迁出来,当时该地仍不是险段。辽河主槽距堤约230m。
一、雨情、水情及险情
1994年6月26日至8月7日的40天内,铁岭境内平均降雨450mm,约占全年降雨量的70%,而且主要集中在7月12~13日、8月6~7日两次大的降雨过程中。暴雨致使清、寇、柴、凡河诸河水位猛涨,先后产生了有记载(或设站)以来历史最大洪峰流量。辽河铁岭站7月17日23时出现流量1600m3/s,8月8日4时出现洪峰流量3110m3/s,为1964年以来最大值。洪水通过铁岭水文站后,在作为河道的自然节点红崖处突然左拐,直冲江河泡、康西楼险工后右转,河势正冲十五间房处辽河提,在不足6天的时间里河道主槽向右岸推移了200余m,最近处主槽距堤不足20m,虽经当地军民的抢,制止了塌岸的进一步发展,但险情并没有解除。8月初洪水继续加大,早已漫滩的洪水向辽河堤防前低洼地带汇拢,逐渐形成了近堤河,辽河主流很有可能在此处自然裁弯。一旦裁弯,辽河堤防将无法抢护,直接威胁铁岭县大青乡9个村4万余亩耕地以及菜牛、阿吉两乡镇的安全。
二、抢险措施
发动群众,充分利用现有的抢险物资,因势利导,是此次十五间房抢险的指导原则,也是成功的经验。1994年汛前在分析辽河险工险段时,并没有把十五间房险工列为重点,而仅仅被列为可能出险工段,故仅备百余立方米块石,并在乡水利站储备了部分编织袋和铁丝。险情发生后,市、县防汛指挥部的工程技术人员在现场共同研究认为:洪水流量继续加大,水位提高后,塌岸有向下移的趋势。为此采取险工上半段固滩、下半段微弱挑流的方案。即砍伐了部分护堤林树木和护坡紫穗槐条,编成栅状排体,悬挂草包块石沉入场岸上段河底,达到固滩防塌的效果;下段则定位抛草条块石捆,形成盘头,固岸挑流。8月6日堤前低洼带形成洪流后,由于坑塘相连、地形复杂、水下状况不清定位困难等具体情况,采取定点防守的方案取得成功,不仅使堤前塌堤没有大的发展,而且由于堤前洪流与主槽洪流在原险段处形成60°~70°推进夹角,反而使主流逐渐离开险段并下移,堤前形成落淤态势。历时近半个月的抢险胜利结束,在这次抢险中共耗用七年生长的护堤杨柳树3000余株,5km长的堤坡紫穗槐,铁丝5t,块石260m3,草袋、编织袋1.8万条,使用人工约3000工日。
三、经验教训
十五间房险工,早在出险3年前工程技术人员就提出:辽河主槽从红崖—江河泡—康西楼—十五间房是一个连续由4个险工组成的大弯道,必须统一考虑、综合治理。但因资金问题未能安排。另外由于多年来水沙推移,滩唇淤高,在两堤之间形成了3条河槽,高水位时形成分流现象。特别是堤前人为的取土使坑塘相连,危险性将更大。如果在主汛期到来之前采取必要的措施:结合农用爬堤道修筑高洪丁坝就可以防止险工发展。1994年洪水过后,我们在十五间房—红崖间设置3座顶坡砌石的高洪土丁坝,不仅在1995年使4350m3/s的洪峰安全通过,而且由于改变了高水位时的洪水流态,使十五间房险工又恢复水毁前形态而脱险。
四、效益分析
十五间房抢险共使用物资及车辆、人工折款21万元。如果溃堤,仅农业损失将数以百万元计,居民财产、公用设施、恢复生产所需要的资金将更多,可以说效益巨大。
辽河韩家窝堡位于辽宁省新民市境内辽河右岸。辽河在新民市境内河道弯曲变化较大,河道险工较多。
一、险工基本情况
韩家窝堡险工,形成于1962年。多年来,虽经多次治理,但由于受上、下游河势及泥沙运动影响,河道弯曲严重,横向比降大,水下环流和凹岸冲刷剧烈,险工一直未能脱险。到1994年汛前,仍有险段1600m,河道距右岸防洪堤仅40m,为全省一级重点险工。
1994年8月10日,辽河发生了较大洪水,洪峰流量达3250m3/s。险工段险情急剧发展,短短的几个小时之内,原有的10座护岸方笼丁坝全部被冲毁,河道迅速靠向右岸,主流直冲防洪大堤,提下水深达15m,致使防洪堤出现大面积的崩坍、滑坡,其中有100m防洪堤几乎全部被冲毁,随时有决口的可能。
二、出险情况及可能造成的危害
新民市地处辽河中下游,河岸土质为沙壤土及沙土,河床稳定性较差,游荡性较大,加之险工段的原有工程多为六七十年代所修,工程老化严重,由于受资金的限制,不能将原有工程措施完全进行维修改造,只能用有限的资金进行修补,以控制险工的进一步发展。
8月初,辽河上游普降大雨。8月9日,辽河洪水流量接近3000m3/s,部分堤段开始出现渗水。8月10日,辽河洪峰流量为3250m3/s的洪水通过该险工。约11时,在堤脚处有纵横向大漩涡产生,并且来势凶猛。现场工程技术人员及领导认为:此处河道已变化到堤脚,防洪堤随时有决口的可能,并立即将此情况上报给防汛指挥部。同时,向险工段现场增运防汛抢险物资,安排抢险工作。
该处险工段威胁东蛇山子乡、公主屯镇的房申、西莲、东塔、西塔等九个村,有人口约1.2万人,房屋1.1万间,耕地6.5万亩,还有工厂、学校、商店等。
三、抢险措施及效果
经现场的工程技术人员及有关领导商定,立即通知东蛇山子乡各个村准备运输车辆、人员及块石、柳枝等抢险物资,运往险工段。并根据险工段的实际情况,制定出了周密的抢险方案。现场组成600人的抢险突击队,首先将迎水面有裂缝的地方削坡抢护。堤顶削坡,减轻洪水对大堤的压力,减缓脱堤的速度,为下一步抢险打好基础。现场的工程技术人员及领导带头用铁线缠在腰间,后面用人拉住,开始削坡,在领导们实际行动的号召下,群众也纷纷加入削坡者的行列。经过两个小时的奋战,坡削好了,马上进行下一步的抢险工作——下柳捆护堤脚。柳捆直径为O.5m,长5m,用铁线拴住从堤顶向下放,5个,10个,20个柳捆下去了,还没有露出水面,现场的群众有些懈劲,30个柳捆下去了仍没有效果,坚持到第36个柳捆放下去时,柳捆露出了水面,每组柳捆都下到35~36个才露出水面,控制住了险情发展。
洪峰已经过去,水位开始下降。但是防洪堤在高水位时经浸泡饱和以后,抗剪力减弱,已渗入士内的水又反向流入河内,使坡面易于滑落、坍塌,甚至决口。为了保证堤防的安全,决定抢修5座挑流坝,将水流挑离防洪堤。用铁丝笼网装柳捆做护底,由于柳树枝不够,后改用草袋子装填块石,再用铁丝笼包裹,经过4天3夜的抢修,终于将5座挑流坝修筑完成。为了巩固成果,每天都组织二三百人的队伍昼夜在险段处巡查、守护,直至8月末,洪水完全退下止。此次抢险,历时10余日,共动用草袋20万条,块石1.1万m3,木桩1000根,铁线20t,柳枝18万kg,车辆3000多台班,人员1.5万人次(工日),还有大量的食品、药品等。
四、效益
韩家窝堡险工抢险成功,保住堤防不溃堤决口,保住了其淹没范围内的6.5万亩耕地,年粮食产量为3250万kg,人口1.2万人,房屋1.1万间,还有学校、工厂、商店等,取得了显著的经济效益和社会效益。
五、经验教训
通过这次抢险,我们认识到防汛是一件关系到国计民生的大事。防汛工作要做到常年抓,制度化。灾害来时全力以赴是必要的,但灾害过后要总结经验教训,以“前车之鉴”为“后事之师”,不管顺年、灾年,都要做到有灾无灾作有灾的准备,大灾小灾作大灾的准备。准备充分,临阵不乱,才能掌握抗灾的主动权。
一、基本惰况
辽河老铺底险工位于辽宁省盘锦市辽河右岸老铺底附近,距辽河河口24.5km。该处河段受洪水与潮水双向水流影响,中泓偏右,右侧河床脱岸严重,河道弯曲呈S形。1994年汛期右岸淘刷兑进50m,河床岸边距大堤脚不足30m,汛后,按抢险方案修筑柴排丁坝8座,护坡390m,形成丁坝护坡相结合的整体护岸工程。
1995年7月28日8时至30日8时,辽河流域普降大到暴雨,局部地区降特大暴雨,8月5日9时,老铺底流量约为3900m3/s。洪水漫滩绕过护岸工程直逼堤脚。由于洪水与潮水共同作用,至使护岸工程大面积塌陷。
二、出险原因
老铺底险工河段受洪水、潮水双向水流作用,河床演变显著。特别是大洪水、高潮位同时遭遇,由于洪水与潮水交替冲击新建的护岸工程,使周边及基底泥沙大量被带走,底部淘深近10m。当潮水开始消退,洪水与潮水合力作用又使护岸工程大面积塌方毁坏。
该河段为泥沙质河床,抗冲刷能力弱,而老铺底险工又处于凹岸顶部。凹岸险工的形成除河水原生流(即正流)以外,还有次生流(即环流)也起相当大的作用。
该工程修建当年即遭遇特大洪水及大潮水同时作用,新建的护岸丁坝群没经运行沉实落淤,无法抗拒双向水流冲击淘刷而塌陷毁坏。
三、可能造成的危害
老铺底险工保护盘锦市郊区、盘锦监狱、辽河油田曙光采油厂、盘锦天然气化工厂、辽河化肥厂及陆家乡、太平乡和盘石公路、沟营公路,有居民12万人,耕地18万亩。
四、抢险措施及效果
1995年8月5日上午9时,洪峰到达老铺底河段,水位上涨,洪水绕过护岸直通堤脚。随着潮水回落,护岸丁坝大面积下沉、塌陷,被洪水冲走,情势十分危急。市防汛指挥部现场指挥,立即组织力量抢险,制定抢险措施如下:
(1)岸边打桩加固,采用φ25~30cm电柱沿岸边排桩。
(2)抛石护岸护堤脚。
(3)在大堤内侧加筑一道顶宽2m,边坡1:2~1:2.5的土堤为二道防线。
按照上述措施,立即组织300人实施打桩方案。但由于水流湍急,电柱没等立直就被水卷起甚至冲走,很难打入河槽,最后只好放弃打桩。随即实施抛石方案,共计抛石8000m3(颗径为30~40cm),并编制2m长8号铁线石笼140个,焊制φ6mm钢筋石笼30个压石固岸。
与此同时,又组织出动了10台翻斗汽车、2台挖掘机、4台推土机和1000名人工,经过一昼夜激战,抢修了一道长600m、高5.7m的草袋土坝为二道防线。为确保安全,对新筑土坝采用塑料布护坡。
老铺底险工经过警民连手,油(田)地(方)合力,领导与群众齐心奋战,终于夺取了抢险的成功,避免了盘锦市及辽河油田的重大经济损失,避免了进京公路的被淹中断,其社会效益是无法估量的,避免直接经济损失超16.5亿元。
老铺底险工抢险共耗用块石8000m3、土方2万m3、钢材4t,抢险材料费合计38万元,机车、人工费20万元。
五、经验教训
通过老铺底护岸抢险,我们认为应该吸取的教训是:
(1)河道整治应按照规划整治线及早安排整治工程,不能等到出了险情后被动整治。
(2)软基河床,特别是受双向水流控制的河段,护岸工程应以护岸护坡为主,如必须设置丁坝部位也应尽可能采用正交短丁坝群配合平顺护岸工程为宜,否则不利河水主流流态。
一、基本情况及出险原因
潮白河顺义段位于北京市顺义县。该段为沙质河床,两岸为沙壤土,抵抗洪水冲刷能力极低。在整个行洪期间,特别是落洪时,经常发生塌岸和塌地现象,致使河道摆动非常严重,威胁两岸村庄和土地的安全。潮白河苏庄水文站的保证水位为27.5m(北京高程),保证流量为3000m3/s。1954年潮白河流域雨水丰富,7月份土壤已趋于饱和。8月4~10日,流域上游又普降大暴雨,暴雨造成山洪暴发,苏庄站最大洪水水位达27.8m,超过保证水位0.3m,最大洪峰流量3500m3/s,超过保证流量500m3/s,此时潮白河水面在王家场段宽度达6km,洪水水位已经超过河岸高度。一旦洪水在此外溢,将淹没顺义城关镇4个村、李桥乡2个村、沿河乡6个村等共计17984亩农田,同时将殃及下游通县平町、大庞等村的许多农田。
二、抢险措施及效果
当洪水水位接近河岸发生漫溢的时候,顺义县组织500多名水利职工和群众赶到出险地点,临河筑堤,抢筑了三道小堤挡截洪水。但洪水继续上涨,水位超过河滩地1.2m,局部堤段已发生漫溢。由于新修筑的土堤经水一泡,非常湿软,加之天上有雨,地上有水,无处取土,用土料加高培厚堤身是很困难的,于是采取砍树枝捆成小捆,横放在堤顶上,对加高堤身有一定效果。但是枝料数量少,不能解决洪水大面积外溢的险情。于是提出用青玉米秸捆成捆,横放堤顶,用以加高堤坝。采用这种方法,将堤坝加高了30cm。筑堤挡水过程中,有一处出现了缺口,在两位领导同志的带领下,大家纷纷跳入水中,用身体筑成人墙,站在水里传送物料抢培,加高培厚堤埝,堵住了缺口。这样与洪水斗争了4h,下午18时左右,洪峰不再上涨,水势逐渐平稳,20时左右水位开始下降,险情解除。这次临险筑堤的办法在潮白河其他河段防汛中加以推广,筑堤总长度达15km。
三、经验教训
经过这次洪水的考验,我们取得了抗洪抢险的宝贵经验。采取临险筑堤埝,人墙挡水,就地取材的方法,效果明显。特别是用青玉米秸捆横放,迅速加高堤捻,做到与洪水争速度、抢时间。
一、基本情况
滦河马良子段位于河北省昌黎县,防洪标准为流量5000m3/s,校核流量为7000m3/s。
1995年6月1日至7月15日,滦河造床流量3000m3/s右,马良子段出现了严重的塌岸现象,坍去滩地100多m。8月上旬,由于上游雨量较大,水库泄水集中,滦河洪峰流量6100m3/s,水流直冲堤脚,堤埝劈裂2/3。
二、出险原因
滦河过京山铁路桥后,由山丘区进入平原区,河床变为沙性河床,河道宽阔,河势平缓,主河槽经常左右摆动,大水时是直线,小水时走弯路。流量超过5000m3/s时对河床具有调直作用,使河道利于宣泄洪水,小水时(流量3500m3/s以下)主河槽摇摆不定,河势具有向左岸移动的趋势。
滦河进入昌黎马良子段,流量在3000m3/s左右时,该河段河水靠近左岸,由于滦河左岸此段防洪护岸工程标准低,数量少,泄洪能力差,随着流量、水流速度的增大,水流直切马良子堤埝,造成堤岸滩根部淘刷,形成岸边土体“头重脚轻”之势,河岸坍塌严重,堤埝毁塌过半。
三、可能造成的危害
马良子段工程保护着昌黎县3个乡镇的23个村庄,3万人口,耕地10万亩,是昌黎县的主要产粮区之一,年工农业总产值2亿元。堤捻一旦决口,还将导致滦河改道,洪水顺势而下,吞噬被保护区及七里海空军靶场,损失不可估量。
四、抢险措施
首先是在前沿阵地成立了以县委书记任政委、县长和部队旅长任总指挥的护岸抢险指挥部,并根据抢险需要,组建了前线指挥、后勤保障、交通通信、物料供应四个作战小组,每小组都有副书记、副县长挂帅,加强了统一调度指挥的力度。有1500多名部队官兵和近千名干部职工,和当地群众组成强有力的抢险队伍,战阴雨、战酷暑,发挥敢打必胜、连续作战的精神。
7月27日,滦河流量3000m3/s,河岸滩地坍塌严重,马上危及堤埝,全体军民顶着大雨抢修、培土、加固堤埝、打桩、挂柳,完成打桩挂柳150个树头,险情基本上得以控制。7月30日,由于滦河上游雨量较大,水库泄水集中,滦河洪峰流量达到6100m3/s,加之受海潮影响,滦河泄水缓慢,水位较高,随着水位的变动,挂柳失去作用。为了护住堤脚,抛填了大量石块、装满土的编织袋等,但都由于水流速度大,均被大水冲走。经指挥部研究,最后决定采用太体积钢筋笼内装石块在水流顶冲处防护。于是迅速连夜抢焊钢筋笼并火速运送到现场。开始钢筋笼为长方形,笼尺寸这1m×1m×2m,装满石块后重约2t,经试用发现由于焊接点多,牢固性差,为了减少焊接,后来用灯笼形的鸡窝笼(圆柱形),体积也在2m3以上。这些钢筋笼体积大,装石块后重量大,整体性强,抗冲刷力强,但搬运不方便,指挥部又调动吊车吊放,同时也用人力搬运,共抛填钢筋笼500多个,总重量1000多t,有效地控制了塌岸速度。抛钢筋笼的同时抢修护岸丁坝,在近10m深的急流中筑起丁坝3道,总长80多m,制止了险情的扩大,避免了大堤决口。
在抢险中抢险物料是护岸抢险的关键,全县各级、各部门和全县人民心系滦河大坝,以抗洪抢险大局为重,千方百计保证抢险物资的调运。全县每天出动吊车、推土机、汽车、拖拉机等车辆1200台次;抢修道路5km;运送木板、木桩18m3,编织袋10万条,片石3000m3,钢筋笼500个,铅丝6t,保证了抗洪抢险的需要。
五、效益
这次抢险的成功,使得沿河3个乡镇的3万人口保住了家园,减免了离家迁徙之苦;保护了 lO万亩耕地和空军靶场的安全,避免了大量的经济损失。
漳河临漳段位于河北省临漳县。漳河河道出山后在平原地区河床时常变迁游荡,历史上漳河多次改道。由于堤防的土质较差,一遇洪水,经常出险。临漳段42km全属沙性河床,两岸大堤基本上也是沙土筑成,只是外层包有一粘土外壳。当地群众形容漳河河床土质是“龙头、凤尾、豆腐腰”,这个“豆腐腰”就在临漳,群众说临漳段的漳河河道堤防是“糠帮沙底”。
1963年8月上旬,漳河流域发生历史罕见的特大洪水。岳城水库8月5日24时最大入库流量7450m3/s,最大出库流量4300m3/s。
岳城水库下泄洪水,临漳县首当其冲。8月8日大洪峰通过临漳县境时,堤前水深一般在2~2.5m,左堤的常家屯、砚瓦台,右堤的吴村等多处出险。8月10日漳河洪峰回落,岳城水库下泄洪水由2950m3/s减至888m3/s。8月12日后基本稳定在500m3/s。在这种中小水情况下,右堤后屯约800m长的险工段相继出现险情。15日险情继续恶化,直至21日严重恶化时,已有300m长的大堤坍塌大半。
在左岸险工段脱险的情况下,主流从左岸直冲右岸的后屯险工处(横流),淘刷右堤300m后转向中泓,大堤直立于主流边上,大堤外壳(包的粘土)已被剥除,内包沙土大块大块地被劈落。经技术论证,迅速拿出抢护方案如下:
(1)下水牛。即主流直射正对的部位下3组水牛,每组5个,共15个,迎挑主流消其势,压其威,并向外推散其冲力。水牛是用15~20cm粗,6~8m长的桩木或檩木状的树干三根,一头用铅丝扎紧,另一头呈三角形支撑开,下到水里,树干上扎树枝。
(2)下柳枕。即在紧接水牛的下游下柳枕压跟护堤,防止淘刷。柳枕用柳树的树干、树枝捆扎,直径1m左右,长10m左右,内填砖石或粘土(当地缺少石料和粘土,主要用群众收集的整、碎砖块)。
(3)在水牛和柳枕的两头(上、下游)挂柳树头以防风浪冲刷。
从8月21日下午19时至第二天9时,4000多人奋战一夜多,共下了水牛15个,下柳枕近100个(一个部位3~5个,最多的接连摞8个),挂树头70多棵。
通过采取上述措施,大提及河岸均停止了坍塌,把主流推离大堤10m左右,大堤保住了,整个险段脱险了。
后屯险工段抢护成功的事实证明,在土质不好的险工、险段,用柳枕(即柳枝包捆砖、石或粘土)进行抢护是行之有效的,它既可以护根防止淘刷,又可以挂淤、落淤,巩固、扩展根基,是一种切实可行、方便有效的好措施。
蓟运河田庄坨段位于天津市宁河县。1996年8月上旬暴后,天津市境内各河系相继出现了大洪水,其中蓟运河最早发生洪水。8月11日下午13时,蓟运河左堤田庄坨村西堤段突然发滑坡,长30m。随后大堤堤顶距背水堤肩1.5m处劈裂,堤土流失透水严重,随时都有决口的危险。另外距大堤背水堤脚5~6m处有一条排水渠与大堤平行,形成两水夹一堤的险要形势。河内地高程2.5m左右,滩地及堤内坡长满芦苇,堤外坡植有3~4杨树,土质较松,透水性较强,蓟运河持续高水位行洪,8月1日水位达5.23m,距堤顶只有30~40cm,再加上大堤土质密实较差、内外水位差大等多种因素,造成大堤滑坡、堤顶劈裂。
该段一旦决口,宁河县蓟运河以东还乡河以西的东丰台、李、板桥、苗庄四个乡镇及河北省汉沽农场一部分,共计67个然村、13536户、45588人、5.3万间住房、10.32万亩耕地将淹,人口根本无法转移、安置,损失难以估算。
田庄坨村西大堤出险后,全村男女老幼400多人火速赶到场,投入战斗。40min内,乡领导就组织全乡19个村的2300多抢险队员赶到现场,固堤抢险。当村里人赶到出险地点时,已现大面积滑坡,开始群众采取砍树、打桩,并用装土编织袋加大堤背水坡,8号铅丝拉桩加固。因险情严重,方法不当,多股丝崩断,木桩倾斜,抢险没有奏效。险情越来越严重,堤顶劈土料继续流失,透水严重。就在这紧急时刻,全乡各村的抢险伍陆续赶到,并带来草袋、木桩等抢险物资,县里也运来草袋、工布等抢险物料。一位老水利专家赶到现场与乡领导商讨后,新调整部署,采用导渗固土的方法抢险,将砍下的杨树枝杈及苇铺在险段上固土,用装土的草袋在背水坡由堤脚向上一排排戗垛,每排战垛宽约2m,高约1m,戗垛之间距离约lm,这样增加了大堤自身稳定性及抗侧水压力,又能固土导流。同时在迎水坡铺设土工布阻止河水向大堤渗漏。然后在临水坡前打桩、垒椅子圈、填土、阻水固堤。经过4h的顽强拼搏,洪水被锁住,溃堤决口的危险消除了。此次抢险共动用车辆近100台次,投入抢险人员3000人,麻袋1000条,草袋编织袋1.5万条,土工布4块,苫布2块,木桩50根,8号铅丝和钢绞线等物资。
几点体会:
(1)各级领导高度重视。天津市委、市政府和区县主要领导把防汛工作作为经济发展、人民生活和社会稳定的重要大事来抓。1996年8月防汛工作最紧张时期,各区县都以防汛抢险工作为中心,区县委几大班子主要负责人都承包1~2个乡的防汛,乡镇村实行行政首长负责制。
(2)各项准备比较充分。汛前备足了抢险物料和抢险器材,登记造册,落实到人,在险情发生后能在较短时间内将所需各种抢险物资按时运到抗洪抢险第一线。
(3)继承发扬老一辈成功的抢险经验,学习利用现代抢险技术,培训了一批精干的抢险队伍。
一、基本情况
牛屯大堤,位于山东省东阿县黄河左岸位山险工的上首,当时牛屯堤段的情况是:因常年受溜坐湾顶冲,临河偎堤修了石护岸及坝头,护岸台顶宽15m,堤顶高出背河地面6.5m,堤顶宽11m,并修筑有后戗,战顶宽5m,边坡1:5,戗顶高出背河地面3.3m,背河地面低于临河地面3.2m(即临背差3.2m)。背河距堤脚10~15m以外有一排水沟(系排泄原虹吸管水开挖而成),宽30m,深1.5m,与堤线平行,距堤脚近的一段沟长200m,沟的外面是群众住宅,宅基一般高出地面1.0m,沟底纯是流沙,地面土质为沙质,局部含有少量红土。由于土质不好,1954年8月一次洪水中,即在背河地面出现大小管涌36个,直径一般为0.5m(大的0.9~1.0m,小的0.2m)。
二、出险原因
洪水期间,临河水位和背河堤脚高差3.3m,临河堤坡水边与背河堤脚水平距58.1m,渗距与水头的比值达17,黄河大堤规定浸润线允许比降为1:8,说明堤身断面满足要求,出现管涌的原因主要是基础问题。
三、可能造成的危害
由于牛屯管涌数量多,面积大,有的孔径达1.0m,深达3m多,是相当严重的险情,如果抢护不及时,险情会逐渐恶化,堤基土体大量被带至背河,可能引起堤身坍塌、蛰陷,甚至使大堤决口成灾。
四、抢护措施及效果
1954年8月8日洪水涨水时期,位山水位43.30m,堤防出水3.19m,牛屯背河地面低于临河水位3.30m,这时在堤脚30m处沟内出现管涌4个,直径0.3~0.6m,带出泥沙,有的呈黑沙,有的呈黄沙。在那时由于缺少抢护管涌险情经验,采用了草捆草袋堵塞法,结果堵塞后又在四周发现新的管涌,并且逐渐增多,立即组织民工挑土压盖,初始阶段组织300名民工,挑工压盖沟底长45m,由于上土速度慢,翻沙鼓水仍很严重,经压盖一昼夜,土层厚达2m,水仍外溢,并且沟底管涌长度增加100m,在压土的两头又出现管涌10余个,这样先后共出现管涌36个,最大的直径1m左右,深3.2m。由于管涌多呈翻花状,稀沙喷流四周,险情严重,为此连夜调集民工2000余人,填压工段长200m,宽30m。采取在未盖土前先把管涌用麦秸塞严,用麻袋装土压住,然后上面及四周铺麦糠厚30cm,使其向外滤水,再上盖席片,并迅速压土厚1.5~3.0m,经过15天不分昼夜的突击上土,修了长200m、宽30m的戗台。另外又在两端加修了一段后戗,始保大堤未失。避免了一场黄河堤防决口的大灾。
五、经验教训
这次抢险的经验是抢修险情要快,压盖的面积要大,土下要铺反滤物体。在拟定抢险措施时,要积极慎重,科学合理。由于起初分析情况不够,采用强塞硬压法,结果堵一处出数处,管涌口随土层上升而上升,面积越来越大,这里堵的越严,那里翻沙鼓水就越严重,以致于开始堵的一段虽压土厚2m,但出水不止,以后采用铺麦秸麦糠作反滤层,效果很好。经验和教训都很深刻。
一、基本情况
1.工程概况
黄河温县大玉兰控导工程位于河南省温县黄河左岸,始建于1974年,旱地筑坝27道,1990~1995年按河道整治规划又陆续续建20道坝(即河道控导工程,黄河称“坝”),工程控制长度5400m。
坝顶设计标准按规定是,1974年大玉兰工程处大河流量5000m3/s,相应水位加超高1m,即110.00m(黄海高程)。
2.出险过程
1996年8月12日2时,小浪底水文站发生5250m3/s洪峰流量。8月13日8时,小浪底站流量回落到2800m3/s时,受对岸裴峪工程的影响,大玉兰溜势从11号坝迅速上提上延至3号坝,在1~6号坝形成了斜河主流顶冲之势,且坝前为“河脖”形式,最窄处河面宽仅300m,溜势集中,冲刷力极强,导致2号坝、3号坝、1号坝相继出现险情,以2号坝最为严重。
2号坝自建以来未抢过险,于8月13日8时30分出险,自坝的拐头迎水面至上跨角30m长坦石(扣砌的护面石)下蛰入水2~2.5m,土胎坍塌入水,14时险情长度68.5m,15时土坝基全线坍塌,拐头处最宽塌退8.0m。16日11时30分,由于大河流量回落快,河面缩窄,流速加大,大溜顶冲2号坝,使2号坝迎水面至上跨角48m长埽体平墩猛蛰入水1.0m。
二、出险原因
(1)在洪峰回落过程中,由于斜河大溜顶冲,形成河脖,溜势高度集中,冲刷强度大,是造成2号坝出现根石走失、坦石下蛰、土坝基坍塌重大险情的外力因素。
(2)1~4号坝属旱地施工,基础较浅,根石单薄,遇到大溜顶冲,根坦坍塌是必然现象。这是出险的内因。
三、可能造成的危害
出险各坝位于工程上首,一旦抢护不及,有可能自上而下将工程各坝逐一冲垮,即所谓抄后路,导致工程部分或大部分破坏,使下游河势恶化。另外,加重漫滩损失,温县滩区(东西长50余km,南北宽3.5~4.5km)共18万亩农作物可能绝收,滩内6个乡19个村近2万人口也需搬迁到堤外。
四、抢险措施及效果
8月13日8时,2号坝险情发生后,温县河务局一边向市局防办与县防指汇报,一边组织群众专业抢险队100人,职工50人就地砍柳抛枕护胎。与此同时,成立了以县水利局正、副局长为正副组长的抢险领导小组,下设抢护组、料物供应组、交通安全组、后勤服务组,各组分工明确,责任到人,各项工作有条不紊地进行,为抢险工作的顺利进行打下了坚实的基础。
省、市河务局和市、县防指领导接到险情报告后,及时赶赴现场,针对溜急、水流冲刷力大、坍塌速度快等情况,经过认真分析,共同制定了“柳石搂厢护胎、抛枕推笼护根、抛石护坦”的抢护方案,并立即进行实施。2号坝的抢护虽经温县河务局尽最大努力,但在3h内坝体仍塌入水中近70m。坍塌宽度已过坝轴线9m,市河务局根据工地抢护情况与险情发展势态,当机立断,调遣市局机动抢险队3h内赶赴大玉兰工地抢险,县防指也及时调动两个乡600名基干班抢险队员赶赴现场,并派运柳枝30万kg,昼夜不停运到抢险地点。
机动抢险队47名队员和一台装载机、三辆自卸汽车、三辆翻斗车、一辆平板车运输陆续到位,并投入抢险战斗中,打桩队员1min一个桩,捆扎柳石枕的队员们配合默契,一个个柳石枕也接二连三被推下去,装载机一次托起数方石头砸人河中。经过10多h的紧急抢护,险情不再扩大,至8月16日20时,险情基本得到控制。后经县河务局继续不断地抢护,8月26日工程基本恢复原来面貌。
从8月13~26日,大玉兰控导工程2号坝险情得到解除,历时14天,先后参加抢险人数达800余人,完成石料1600m3,铅丝1.6t,麻料6.8t,木桩601根,柳料22.44万kg,土方542m3,用工1871个。
五、经验教训
通过这次抢险,使我们认识到在抢大险时,必须具备大型运输机械和装载机械,这是提高抢险效率的先决条件,也是保证抢险成功的重要因素。其次,就是对于汛期靠河着溜工程应在临近村预筹5万~10万kg柳料,组织2~3个30~50人的抢险队,随叫随到,以备特大险情与恶劣环境下工程抢险的紧急需要,使工程出险时真正做到抢早、抢小,不使小险化大险,大险化恶险。同时,治黄专业队伍和群防队伍的有机结合,为抢险成功奠定了可靠基础。另外,对靠河着溜工程特别是未抢过险的坝要及时加抛根石,使之早日达到根石稳定深度。
一、基本情况
1.工程概况
老田庵控导工程位于河南省武险县京广铁路桥北端路基与北围堤交汇处。老田阉控导工程的修建,可抑制黄河北河流路,改善下游马庄工程迎溜条件,保护北围堤,掩护武险县、原阳县黄河大堤,为邙山提灌站和人民胜利渠引水创造良好条件。
| 老田庵控导工程23号坝系1996年利用化学挤压成型块(系用当地沙土加添加剂,简称“挤压块”)修筑的一处新结构试验坝。该坝采用泥浆泵挖槽,槽底铺土工反滤布,布上摆放挤压块压重的护底沉排结构;土坝基圆头及迎水面护坡使用土工布包裹,外加挤压块的结构形式(详见图14-1)。该坝于1996年6月9日动工,旱地施工,7月24日竣工。 |
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2.出险过程
1996年8月1日8时,花园口流量3580m3/s,河水漫滩,老田底控导工程全部偎水,14坝以下靠边溜。8月4日8时,花园口流量4220m3/s,在水位上涨过程中,主溜北移,大溜靠22号、23号坝,23号坝上跨角出水仅1m多。8月5日,在花园口站流:量为7600m3/s的洪峰前水位上涨过程中,主溜绕过23号坝坝头,自坝后向北漫行,因此侧地势低洼,流速较大,23号坝背水坡被冲刷,8月5日8时背水面土坝基坍塌出险,出险尺寸110m×1m×1m。洪峰过后,水位回落,8月7日,河势上提,大溜顶冲23号坝,上跨角(坝头迎水面拐角处)坦坡挤压块体间出现宽约1~2cm的裂缝,随即下水探模,发现长约3m、宽约1m的挤压块下滑,深水处用长杆探摸,挤压块有悬浮现象,急流处受探摸手段限制没摸到挤压块。8月7日18时30分,险情发展到长25m,宽3.5m,高4.5m,坝前水深6m,并继续扩展。至8月8日4时30分,出险部位已发展到迎水面0+091至下跨角(坝头背水面拐角处),长达33m,宽4m,高4.5m。8月13日黄河第二号洪峰花园口站5520m3/s的流量过境时,大溜顶冲23号坝,至使23号坝再次出险。
二、出险原因
根据23号坝历次出险情况看,分析出险原因有以下几个方面:
(1)大溜顶冲,河床下切。23号坝出险部位随大溜顶冲部位不同而变化。由于该工程为旱地修做,为了防止大溜顶冲后,河床急剧下切,设计采用挤压块护底沉排结构,但因设计等方面的原因沉排没能发挥应有的作用,工程基础仍然没有得到较好的加固,大溜长时间顶冲后,河床下切,挤压块下滑而出险。
(2)筑坝土质较差。土坝基采用机淤沙土填筑而成,遇水流冲刷迅速流失,导致裹护体猛墩猛蛰,大险不断。
(3)挤压块连接和排列不当。一是挤压块相互之间纵向穿两根涤纶绳,块体可沿绳上下滑动;横向块体之间没有连接,只是用一根横向绳与纵向绳连接。由于连接质量较差,纵横向绳彼此之间可相反滑动,排体压载几乎是独立的块状结构,在较强水流冲击下可产生滑动或脉动,脉动易导致化纤绳索磨损,强度降低直至断裂。二是护底压重的挤压块相互之间空隙较大,块体之间空隙率高达36%,且空隙之间没有填充物,加上块体连接和排列方式不当,当大溜顶冲后,河床冲刷急剧变形时,块体下滑堆积,造成排布集中受力而破坏。同时失去压载的排布,在浮力作用下与床面分离,排布下形成过流通道,带走下部土体,造成上部土坝基和裹护体失去依托坍塌出险。
(4)防冲排布选择不当。设计中没有指明土工反滤排布的物力学指标,施工单位选用了比重较小的聚丙稀编织布,当上部挤压块下滑脱离排布时,排布漂浮于水中,排布与土坝基间形成过流通道,坝基土迅速被水流带走,排布的防冲反滤作用得不到有效发挥,坝身蛰陷出险。
(5)“96.8”洪水持续时间长,水位高,使者田庵控导工程23号坝长时间受大溜顶冲,险情有充分发展时间,出现险象后很快发展成大险。
三、可能造成的危害
老田底控导工程是黄河下游郑州至高村重点河段河道整治的龙头工程,按初步设计,工程应修至25~30号坝。所修23号坝位于已修工程下首,起导溜、送溜作用。如险情抢护失败,则全坝会冲垮,不仅已投资的180万元将付诸东流,工程失去控溜作用,而且为下延其他丁坝带来困难,推迟河道整治进程,不利河势控导。
四、抢险措施及效果
8月5日在花园口站出现洪峰前水位上涨过程中,回溜冲刷23号坝背水面,8时整个背水面土基坍塌出险,长110m,宽1m,高1m。险情发生后,武陟一局迅速组织人力,做桩柳护岸,进行抢护,经近两小时奋战,险情得到控制。
8月7日11时40分,黄河一号洪峰己过,水位相继回落,河势上提,大溜顶冲该坝,查险队员突然发现上跨角坦坡块体间出现宽约l~2cm的裂缝,便立即下水探摸,发现长约3m、宽约1m的挤压块下滑,深水处用长杆探模,挤压块隆起,急溜处探测困难,摸不到块体,随后上报险情,并临时采用麻袋装土进行抢护,但效果较差。18时35分土坝基开始坍塌,险情发展加快,改用柳石枕抢护,至21时30分,险情继续扩展。对此险情,焦作市、武陟县河务局及县委、县政府十分重视,亲临工地坐镇指挥,调集抢险队投入抢护,迅速组织4个乡镇运送柳料40万kg。至8日4时30分,出险部位迎水面0+091至下跨角长达33m,宽4m,高4.5m(见图14—2),经一夜紧张抢护至8日10时许,险情得到控制。因推枕速度慢,后改用柳石混合滚厢法抢护恢复,10日搂厢结束,外围推枕护根,抛笼堆及散石固根裹护。13日黄河第二号洪峰花园口站5520m3/s的流量洪水过境时,大溜顶冲23号坝,上跨角、坝前头及0+095三处笼堆入水,因石料距23号坝400多m,坝顶泥泞,车辆难行,远距离调石无法满足抢护使用,只好就近使用23号坝备防挤压块装笼,至14日加固结束。
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图14-2 23号坝8月7日出险部位示意图(尺寸单位:m) |
8月22日9时20分,因长时间大溜顶冲,在下跨角形成大的回溜,使23号坝再次出险,背水面0+097至下跨角挤压块下滑,土坝基坍塌。10时10分,因后路被秒,原抢护埽体及坦石失去依靠下蛰入水,坝前水深7.5m,出险尺度长12m,宽15m,高3.8m。立即组织力量采用搂厢、推枕抢护。23日中午抢险结束,正准备收工,突然发现迎水面坦坡0+090处挤压块出现裂缝,经探摸裂缝处沉排块体下蛰成坑,坦坡挤压块开始下滑,仅25min就发展到长27m,宽3m,高4.5m,部位迎水面0+070~0+097因推枕速度较慢,遂采用柳石搂厢进行抢护。24日2时30分,搂厢结束,推枕护根,6时10分迎水面0+088~0+100开始下蛰,6时30分险情恶化,埽体墩蛰入水,8时20分0+084~0+100坝基坍塌入水长16m,宽13m,高5m(即体积1040m3)。市河务局及时组织力量加高埽体,抢护中险情沿迎水面连续向坝根扩展,十分危急,市河务局领导当场决定,调用市机动抢险队及当地民工投入抢护,动用机动车辆67部,其中大型工程车5辆,装载机1辆,同时组织3个乡镇运送青梢30万kg。至8月25日1时40分,险情得到控制,23号坝得以稳定和恢复。
老田庵控导工程23号坝,在黄河第一号、第二号洪峰涨落过程中,于8月5日8时开始,大小险情不断,至8月28日,累出险36次,抢险投工3462个,柳料83.04万kg,石料4164m3,土方284m3,麻料2.66万kg,木桩3375根,投资93.18万元。田底23号坝在“96.8”洪水过程中出险次数之多,险情之严重耗资之大均属单坝抢险之首。
五、经验教训
(1)领导重视。抢护期间武陟县河务局正、副局长常驻工地,现场办公,昼夜指挥抢险,黄河水利委员会(以下简称黄委会)省、市局及各地方政府领导也亲临现场指导,提高了抢险技术平,同时也鼓舞了士气。
(2)汛前准备充分。汛前县河务局制定了切实可行的防汛险预案,对于重点险段,领导分工明确,责任到人,群防队伍实到村,料物备足备够。如大水到来之前,在22~23号联坝后土近1万m3,备柳15万kg,为23号坝突发险情的抢护奠定了好的基础。
(3)组织有序,措施得力。险情发生后,守护人员从报险抢护,忙而不乱。群防队伍组织得有条不紊,分工具体,在技人员的指导下,抢护迅速,后勤供应配合默契,自始至终所需具料物都能充分供应。在洪水涨落过程中,各坝均安排了查险员昼夜守护,河务局领导和有关科室、队负责人跟班作业,发险情及时研究,及时抢护。
(4)大型机械效益显著。关键时刻,调用机动抢险队装载一部,自卸汽车5部投入抢险,人机配合抢险的优势得以充分挥,提高了抢险速度。出险严重坝段采用搂厢抢护,比推枕抢速度提高了5~6倍,且整体性好。水深坝段采用滚厢抢护,避了推枕护根速度慢、整体性差的缺陷。
(5)当险情发展到土胎外露时,仍需要采用传统枪护方法,要摸清土工布的情况。当布悬空时,将布沿出险部位割断,使体或枕下沉到位,贴紧土胎,以免出现后溃险情。
(6)老田底23号坝频频出大险与结构有关。设计时原设想土工布上压挤压块构成排体起防护作用,实践表明河床变形复杂,排布变形适应性差,块体随河床变形受到诸多约束,最终导致排体防护作用效果不显著。因此,作为教训,在设计上还应进一步改进。
一、基本情况
1.北围堤概况
黄河武陟北围堤位于河南省武陟县北岸滩区,距北岸大堤3km左右,1960年建成,长9.69km。
2.出险过程
1983年8月3日花园口站发生流量为8370m3/s的洪峰之后,因上游桃花峪以上山湾挑溜作用加强,改变了京广铁路桥以下河势南大北小的局面,北股河流量由原来占全河流量的20%增大为80%,同时铁路桥以下河心产生嫩滩向北发展,大溜直冲北围堤前滩地,致使北围堤幸福闸前之草滩受冲坍塌,滩失而堤险(见图15—1)。8月8日大河临堤,为使堤防安全,确定抢修柳石垛8座。8月10日,围堤6+400处距大河仅剩12m,12日开始抢修6号垛,尔后工程则随着河势上提而上延,16日抢修1个垛(6+088)。但河势并未终止北滚上提的趋势,被迫又续延柳石垛10个(位于围堤5+400)。9月14日,由于大河流量下降到2400m3/s,滩弯送溜能力相对减弱,险情有所缓和。10月7日大河流量回升到6880m3/s,桥下南股河水量也有了明显增加,北股河溜势外移,溜走中泓,工程前水流减缓,险情有了明显好转。至9日,大河流量回落至5800m3/s,主溜归槽,况且时值深秋,水量大,沙量小,在围堤5+400处出现河脖(河面宽仅300余m),构成人神之势(大溜坐湾较深)。因此,又续延柳石垛8座,相应桩号为4+968。至10月23日大河流量回落至3550m3/s,河势终止上提,险情方告稳定。
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图15-1 北围堤抢险势图(1983.9.4) |
二、出险原因
1.平稳下蛰
2~8号垛的埽体受水深溜急,大溜顶冲作用,工程基础浅,础被淘刷,发生埽体(以薪柴、土、石等,用桩、绳联系起来结构物体)下蛰。
| 2.后溃前爬 为避免大溜冲刷堤脚,曾将1号垛的坝位布设在距堤脚20以外,较其他垛前展10m。当场体受溜冲刷下蛰后,采用了搂(埽工方法)抢护,但坝根后溃却贯穿于抢护过程始终,先后出后溃险情达10次之多,致使抢护部位后退1O余m,究其原因由于大松底勾绳(搂厢兜托底层的绳)所致。由于抢护人员为埽体下蛰到底,曾将底勾绳接长30余m,予以放松,形成埽体爬,坝根过水后溃(如图15—2)。 3.猛墩猛蛰 |
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西2垛至西9垛均发生了猛墩猛蛰险情,其原因,一是工程坐落在层沙层淤的地基上。由于两种土质抗冲强度不一,出现沙土被冲,淤土呈悬臂状态承托埽体,当场体加重或悬臂过长受剪力破坏,埽体就会出现猛墩猛蛰;二是埽体抓底,但未能及时候根,致使河床受冲下切埽体悬空,埽体由于受桩绳牵系暂时尚能保持平稳,当水流继续向纵深(根部)淘刷时,就会发生拔桩、断绳、埽体猛墩入水现象。
三、抢险措施及效果
8月9日,桩号6+400处,水边距堤脚仅12m,经查勘后,拟定“临堤下埽,以垛护堤”的抢护方案。工程平面布局均采用了后宽20m、垂直长10m、档距为70m的柳石垛与两垛中间护岸连接的防护形式(如图15-3),破溜缓冲,守点护线。在6+100~6+600堤段内修l~8号垛8座,先抢下边6号垛(幸福闸上)。6号垛前水浅溜顺(水深3~4m),但滩沿坍塌较快,并已靠近堤脚。在急于抢险又无船的情况下,采用柳枕(用柳枝包裹石块,以绳或铅丝捆扎,直径约1.0m的圆柱体)铺底枕上接厢的方法进行抢护(见图15-4),即在岸边推10m长柳石枕二排,待枕出水后,在枕的外沿插杆布绳,搂厢加高,并及时抛枕固根。随着河势向上游扩展,用同样方法抢修5号、4号垛。2号垛的抢护。采用了层柳层石的搂厢,是黄河上一种普遍采用的水中结构(见图15-5)。柳石搂厢对防止急溜冲刷滩岸效果显著,但需要以最快速度使埽体抓底,否则底部冲刷力增大易淘刷滩岸及河床。此法虽系黄上的传统方法,但为避免埽体出现悬空、前爬、溃膛等现象,下部埽体采用了棋盘、三排桩、连环五子(三种桩绳的排列法)软性材料(厢埽签束柴料的桩绳结构),使其埽体平稳下蛰。其部选用双头人、羊角抓、三星桩等硬性材料,以增大牵引力,制埽体前爬,同时采取边加厢(三种桩绳团结厢体的方法),边铅丝笼或大块石等措施,2号垛很快抢修成功。
8月14日河势恶化,3号坝位坍塌严重,水深溜急,抢修工程迫在眉睫。为使收效快,埽体稳,改柳石楼厢为滚厢(见图15-6)。由于河势向上迅速塌方出险,8月19日又决定在1号垛的上游加西1垛至西5垛,增加5个垛。险情继续扩大,战线延长,抢险异常紧张,天气还不断刮风下雨,河水沟刷越演越烈,8月30~31日西4垛至西5垛护岸70多m堤线后溃,将堤顶塌去2m宽,至9月1日16时西4垛及西5垛护岸下蛰入水跑埽,其中大堤顶20m长塌入河中,仅剩背河堤坡,堤防形成一个小月牙形河湾,水流产生回溜也很严重,在此紧急情况下,解放军部队700余名指战员以急行军速度赶到工地,9月2日晨5时投入抢险战斗。
在堤顶塌没之后,采用了不用桩不用绳的柳石混砸,因刚塌方入水,土尚在河内未完全冲走,且该段上游有西5垛掩护,因而一直将柳石混砸抛出水面,接着部队推柳石枕,整整推了一天,推枕82个,三排枕出水2m高,制止了最危险堤段继续恶化。9月6日抢完西6垛,9月11~17日抢修西7至西15垛。10月9日河势继续上堤塌滩,险情再次迭起,至10月23日又续抢柳石垛10个。西1垛至西8垛采用预捆懒枕的办法,也就是沿垛的边沿线捆扎宽和高各为2m的柳石枕,枕后绝大部分为抛枕和柳石混砸柳石埽,但都大量使用桩绳。实践证明,此法抢险效果较好。西10垛至西18垛改大懒枕为散柳枕堆,即用直径1m、长10m的柳石枕按6、5、3堆放起来(如图15-7),待滩岸受溜坍塌后柳枕即可随着河床变形而下蛰,同时又可滤水落淤,能与滩岸严密结合,防冲护土效果显著。
从8月10日开始抢险,至10月23日抢险结束,历时53天,大河流量则有35天在3000~4000m3/s之间,坝前水深最深达14.0m,坝前流速则高达2.5~3.5m/s,共抢修工程长1772m(4 图15-7柳石枕抢险示意图+828~6+600),柳石垛26座,护岸25段,裹护长度3855m,先后动员军民6000余人,计16万工日。共完成裹护体积11.4万m3,其中柳石体积1055m3,抛笼体积8500m3。共用柳杂料1500万kg,石料3万m3,铅丝44t,麻料333t,抢险费用263万元。
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图15-3 防护形式示意图 |
图15-4 柳枕抢险示意图 |
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图15-5 楼厢抢险示意图 |
图15-6 滚厢抢险示意图 |
| 四、效益 北围堤抢险成功,保护了武陟及原阳滩区20万亩耕地、16万人民的财产安全,保证了花园口黄河公路大桥的正常施工,保证了南岸农业、工业和城市供水,保护了北岸大堤的安全,使北岸黄河大堤免于决口,效益显著。 五、经验教训 |
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在河道防护工程抢险中,必须掌握河势提挫范围,了解河床土质结构,探模基础深度,据此拟定最佳枪护方案,方能化险为夷。在此次抢险工作中,由于对基本资料掌握不够完整,也给工作带来了一定被动,以致在工程布局、坝垛结构、抢修管理、现场规划、道路安排、人员组织等方面都出现了捉襟见肘的局面,为使今后抢险工作井然有序,特总结经验教训如下:
(1)认真收集根石、河床土质等资料,并与分析河势有机地结合起来,一旦出险,即可全面布置抢险工作,即使河势突变,也能作为应变的依据。
(2)改变目前修防工后继乏人的状态已成为当务之急。修防工,是抢险工作中主要的技术力量,此次抢险队伍中,青工约占90%以上,暴露出力不从心的弱点。今后应实行名副其实的考工定级制度及职称晋升制度。
(3)加强抢险管理工作。抢险管理工作,包括技术管理、民工组织、料物供应、照明设施、险情记录、领退料物及按坝垛、工料、日月的记载等。经验证明,搞好这一工作是抢险工作顺利进行直至转危为安的重要环节。我们认为每处险工修建柏油主道和迂回畅通的便道,开辟必要的料场已是势在必行,同时各级人员要加强业务培训,提高管理水平,以达到分工具体,职责明确,事事有人问,时时有人管,忙而不乱,秩序井然的抢险局面。
一、基本情况
1.工程概况
黑岗口险工位于河南省开封市北郊,黄河右岸大堤桩号74+000~79+795处,距开封市18km。该工程始建于1737年,是在多次决口堵复后的围堤基础上加修成的。工程平面形式突出,分上下两段。上段有坝垛19座,护岸2段,基础较浅,中华人民共和国成立后仅60年代靠溜,未抢过大险。下段有坝垛34座,护岸29段,经常靠溜,基础较深,主坝根石深12~18m。
该险工处在游荡性河段,临背悬差大,平均河床高出开封市地面11m。明崇祯九年(1636年)、十五年(1642年),清乾隆二十六年(1761年)三次在此决口,造成大灾,特别是1642年9月15日决口朱家寨,直冲开封城,全城37万人,淹死34万。
2.出险过程
1982年8月2日19时,花园口站出现流量为15300m3/s的洪峰,流量为10000m3/s以上的洪水持续了52h。由于河床连年淤高,花园口至台前县孙口间水位普遍高于1958年(1958年7月17日花园口洪峰流量达22300m3/s)洪水水位,一般高1m,开封黑岗口、菏泽苏泗庄上下局部河段高达2m左右。
在大河流量回落过程中,主溜在黑岗口险工对岸大张庄一带滩地座湾,主流折向东南,出现斜河,顶冲黑岗口险工如图16—1所示。8月7~9日,花园口洪峰流量回落到4820~2660m3/s,因受溜冲刷,20~26号坝垛7段工程坦石脚普遍坍塌下蛰,坍塌宽度1.5~2.0m,高度2.0~4.5m,7段工程坍塌长度270m,占坦石围长的91.2%,8月9日19时37分,25号护岸中下段坦石长39m和26号垛迎水面坦石长11m,受恶性大回溜淘刷,共计长20m。水面以上高7.0m,顶宽1.5m,整体滑塌平墩入水0.6~0.8m,8月10日17时,23号护岸下半段30m长的坦石又出现整体滑塌人水的严重险情,使7m高的土坝胎暴露在洪水之中。
| 二、出险原因 造成黑岗口工程出险的主要原因有以下几个方面: (1)斜河顶冲,根石深度不够。出险坝垛的位置,处于黑岗口盖坝以下(1~14号坝为盖坝)至闸门(黑岗口闸在30号、31号坝之间)之间。由于盖坝平面形式凸出,历年来当盖坝靠溜时,经18号坝挑溜外移,18号坝以下各坝靠溜较轻,因而没有出过大险,根石用量很少,深度不足,垛的根石深度为10.0~12.9m,护岸为5.4~8.9m。1982年8月2日第二次洪峰后,受新淤嫩滩影响,形成斜河,直冲黑岗口险工20~26号垛。出险时流量2660~3450m3/s,工程前主流河宽仅200m,水流集中,冲刷剧烈。8月14日实测垛岸前水深8~12m,超过护岸的根石深度。 (2)坦石厚度过大,位置太靠前。 |
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1981年坦石加高帮宽时,是在旱滩上施工,滩面高程大致与原根石台相平,帮宽部分不仅把原根石台包在坦石内,而且坦脚向外伸进3m,当靠溜后,坦脚下滩地淘刷,失去支撑,势必造成坦脚坍塌下蛰。坦石厚度及体积过大,增加了坦石体向下的滑动力,随着坝前冲刷坑增深,使根石体内阻滑力减小。当滑动力大于阻滑力时,坝体失去稳定,因而产生严重滑塌入水。
三、可能造成的危害
黑岗口险工出险,直接威胁着堤防的安全,一旦险情抢护不及,大堤将被冲塌,决堤在即。黄河河槽高出开封地面11m,堤防一旦失事,开封首当其中,整个开封市人民的生命财产将毁于一旦,后果不堪设想。
四、抢险措施
8月9日9时,24号、26号两垛大溜顶冲,溜势比较严重,开封市郊区河务局立即组织全部工程队和民工共100余人开始抛笼、抛石抢险加固,至9日下午19时已在24号垛抛笼24个,体积84m3,25号护岸抛石140m3。正在抢护24号、25号垛过程中,25号护岸中、下段和26号垛迎水面,受大回溜的淘刷,50m长的坦石全部平墩入水。当时天降暴雨,天黑路滑,运送料物困难重重。开封市河务局马上架设照明,组织200余人突击抛石,同时马上砍运10万kg柳枝。抛石1h就抛出了水面,3h出水达3m左右。为了争取时间,8月10日共组织军民抢险队伍2200人,紧急抢护一天,完成了大部分工程。在8月10日抢险中,23号护岸下半段30m长坦石于下午17时5分又平墩下滑入水,险情和25号护岸相同,坦石下蛰后与水面平,仍采取突击抛石抢护。
从8月9~11日抢险中,各垛以抛笼为主,护岸以抛石为主,并随时揭拨坦石,以减轻水上坦石压力,有利于减缓减轻险情的发生。为了争取抢险主动,8月11日下午研究决定,采用以“抛笼为主,抛石为辅”的抢险方案。其具体措施是:
(1)重点部位(坝、垛的迎水面、上跨角)抛两排笼,一般部位(坝、垛背水面、护岸中部)抛一排笼,次要部位(护岸两头)抛散石。
(2)适当退坦石脚,修出根石台。根石顶出水1.0~1.2m,根石顶宽1.5~1.8m。此方案批推后,立即组织人力、物力,从13日下午开始至21日上午结束,比计划提前两天完成任务。
这次抢险历时13天,抢险加固工程围长501m,抛笼1084个(体积3224m3),抛石3308m3,共用石料6552m3,铅丝17988kg,人工5367个工日。
五、经验教训
(1)开封堤防是确保堤段,险工的安全关键在于工程基础的坚固。因此对基础薄弱的坝垛、护岸,一旦着河,靠了大溜,应及时加固根基,打主动仗,才能防止发生大险。
(2)经常注意调查研究主溜河势的变化和不断探摸坝前水下冲淤以及根石坡度、深度等情况,这对研究防汛抢险的具体办法、步骤提供了有利条件和宝贵的第一手资料。根据探摸的情况来看,一般坝前大溜顶冲淘刷深度可达12~14m,大回溜淘刷的深度可达8~10m,因此,要想根石稳固,在深度方面应超过水深3m以上,在坡度方面应大于1:1以上,在厚度方面应在3m以上。
(3)要坚持退坦加高、改建坝垛的原则。坝岸根石经过多年抢护,已有一定基础,在加高改建时,坦石不能前进在原根石台上,更不能把原根石台包在新修坦石以内,如根石台顶宽不足时,可采取退坦办法,留足根石台的顶宽,再行加高。
(4)坦石厚度不宜过大。坝岸的根石,主要是抵御水流的淘刷,需要有足够的深度和宽度。坝岸的坦石,是用以保护坝基土胎,防御水面的冲刷和风浪的袭击,因而坦石厚度不宜过大,否则不仅浪费石料,而且增加坝岸的不稳定性。在坝岸加高改建时,除做粘土胎或碎石垫层外,乱石坝坦石的厚度,一般以0.6~0.7m为宜。
(5)次要坝岸的防护不能轻视。这些启示我们:每当坝岸靠河时,要及时探摸根石,了解坝前水深及根石变化状况,不论主坝或次坝,根石坡度过陡,坝前水深超过根石深度时,都要及时增抛根石,防止在基础薄弱的坝岸发生突然的险情。
(6)工程结构方面值得探讨。在宽河道中,易出现横河斜河,溜势多变,工程均有被大溜顶冲的可能。根据试验和计算资料来看,石块小于70kg都能被大溜冲刷走失,现在备的石料大多块小,因此必须注意适当多抛石笼,尤其是根石的外层。石笼一般以l~2m3为宜,抛笼同时应结合抛石,对水上根石坡和顶,尽量用大石较好。对坦石部位,一般以乱石坦或乱石排垒,坡度1:1~1:1.3为宜。
一、基本情况
1.工程概况
曹岗险工位于河南省封丘县黄河左岸,是郑州铁桥到东坝头100多km河段上北岸唯一的一处历史老险工,始建于清乾隆十八年(1753年)。现大堤桩号184+040~189+300,全长5260m,有坝垛105座,其中坝41道,垛27座,护岸37段。该险工背河地势低洼,临背差高达11m。曹岗险工在防洪中至关重要。
曹岗险工修建历史久远,根基较深。根据历年根石探摸资料,根石深达8~20m,加之近年来河槽逐年抬高,根石深度相对加大,根石基础更趋于稳定,一般情况下,尤其是中常洪水,不易出险。
在黄河第三次大复堤中,该险工相应进行加高改建,1977~1981年前后共加高改建坝29道、护岸6段、垛4座。
2.出险过程
1981年8月26日花园口站出现洪峰流量6210m3/s后,河道主槽发生了重大变化,影响曹岗险工的上湾河势,在对岸府君寺工程上首约2km处发生嫩滩座湾,导致曹岗险工6~10号坝靠河,由于是落水河势,造床能力强,嫩滩座湾后坍塌速度很快,使曹岗险工靠河部位迅速上提至1号坝以上。从8月30日晚O号坝(中华人民共和国成立后新修)上坝基靠河出险起,直到9月20日,险工上、下段两次轮番靠河,各坝垛相继出险。主要险情是根石坍塌、砌体裂缝等,历时50天中,出险坝23道、垛4座、护岸5段,大小险情共45次。
二、出险原因
这次曹岗险工险情多发生在改建后的砌石坝上,究其原因有以下几点:
(1)原乱石坝改为砌石坝,坡度由1:1.3~1:1.5变为1:0.4~1:0.5,重心前移,压力增大,基础发生不同程度的沉陷,稳定性降低。
(2)坝在改建时没有按照“退坦修台”原则进行(坦为坝的护坡,台为根石顶部)。即坦石起坡没有在原坦石上退出根石台宽度。根石台是在河中或滩地进抛修成。基础浅,一经靠水淘刷,根石就发生了大幅度下蛰,坦后坡陡,前倾坍塌出险是必然结果。
多年不靠河的工程,以往抢险秸柳的腐植质被压缩,一旦御溜被水淘空,需重新由石料填充,也是上部坍塌的原因之一。
(3)根据根石探摸资料,根石坡面在水下4~6m处有一凹陷,这是由于在根石台上抛石后水下难以插平,块石滚动距离短所致,另外也与水深、流速大、根石走失量大有关。随着河床抬高,凹陷区相应变低,改建砌石坝后重心前移,使凹陷区成为基础隐患,大大影响了上部砌体的稳定。
(4)乱石坝改为砌石坝时,施工质量控制不严,填腹石空隙大,压茬不严,沿子石尺寸偏小,多属普通块石粗加工而成,多达不到规范要求,搭接长度小,咬合不紧,丁字石少等,砌石坦坡的整体性较差。
三、可能出现的危害
曹岗险工位于游荡性河段内,河道宽浅,溜势散乱,沙洲星罗棋布,极易发生横河、斜河顶冲险工,加之险工改建问题较多,大溜顶冲一旦出险,就相当严重。若抢护不及就会有堤防决口危险。由于该处堤防临背悬差大,一旦决口,有形成东流改道之势,华北广大平原将受洪水泛滥之灾。
四、抢护措施及效果
从8月30日至9月20日,曹岗险工先后出现险情后,针对现场出险情况,制定了抢护方案,对于1977年以来改建的坝,遇溜有根石蛰动现象的,抓紧补抛根石,以弥补根石坦坡的不足,对于坦石塌垮、坦坡严重裂缝的坝,如24、25、30、31四道坝坝头坦石塌垮,32、29、26三道坝坦坡严重裂缝,采取抛柳石枕、铅丝笼和抛散石加固根坡方案。经过70多天的抢险战斗,险情得以解除。
此坝抢险历时两个多月,实用石料1.59万m3,柳料5.92万k8,铅丝23.36t,人工8600个工日,耗资78万元。
五、经验教训
(1)对新修坝垛抢险,一定要用“柳石工”进行抢护,切忌单纯使用石料,这样起工快,有利于控制险情发展。
(2)对险工改建应特别慎重。不宜将散石坝改为砌石坝;险工加高改建一定要遵守“退坦修台”的原则。这样不仅节省用料,而且度汛也有安全保障。
一、基本情况
1.工程概况
刘庄险工位于山东省菏泽市黄河右岸。兴建于1921年,至1953年共建坝31道,长1485.5m,其坝间护岸36段,长1453.6m。险工平面形式是两头凹,中间凸,上段9坝以上小水期经常靠溜,主要是坝前根石少;中段9—13坝由于向河心突出,坝短护岸长,根石也极为薄弱,汛期中常洪水、常大溜顶冲;14坝以下多在大水期靠溜。坝岸多为1948~1949年抢险时修做的秸料结构,平时不着河,埽未到家(到河底),埽前也未抛护根石,上部秸料已腐朽。在改埽坝为石化坝阶段,腐朽的秸埽上又压了乱石(粗排工程),整个险工形成头重脚轻工程。自1950年以后虽逐年石化,但受财力及运输等条件限制,整个险工根基非常薄弱。
2.出险情况
1953年7月下旬,高村站流量在2000~3000m3/s,溜贴险工上首,8月1日流量超过3500m3/s时,主溜逐渐下矬,顶冲9-11坝,14坝以下着边溜。2日流量超过3700m3/s后,溜势继续下挫,顶冲10-13坝,14-23坝溜势渐紧,开始淘底,9-1、11-1护岸及13坝首先发生掉蛰、坍塌及根石滑动等险情。3日9时,高村站流量涨至6000m3/s,大溜顶冲13号、14号坝,14-23坝着大边溜,淘刷剧烈,埽前水深均达8~9m,14号坝(主坝)前头蛰裂,以下各坝亦相继出险,因根石走失严重,物料调运不及时,补抛不上,坝头坍塌,18号、19号等坝及其以下的各秸埽护岸,因无根石,相继发生坍塌、平墩等险情。几乎是着溜即出险,段段坝岸都要抢护。
8月4日20时,高村流量在8500m3/s以上时大溜又忽而上提,到5日晨溜势集中顶冲在12号、13号坝上,14号坝以下溜势大为减轻。入夜18号坝以下各坝前开始出滩,6日午后高村流量虽仍在4000m3/s左右,但溜已退回9号坝以上。这次河势变化的特点是:来势急,推得快,提得猛,形成“全线吃紧两头忙”的严重抢险局面。
据统计,洪水期间,刘庄险工共有14道坝、22段护岸发生墩蛰,出险长度595m,占险工总长度的35%,8月2~5日4天,8—27坝共出险40坝次,平均每天出险10坝次,这是少有的。
二、出险原因
刘庄险工在8月洪水期间发生大量平墩、掉蛰、坍塌等险情,原因如下。
1.平墩
这种险情发生在18、19、18-1、18-2、18-3、25-1、27等秸埽坝岸上,主要是由于:
(1)秸埽轻,入水后有浮力顶托,初始下部淘底而上部不见蛰动。
(2)1948~1949年抢修时,埽受桩绳盘结,不能随河床淘刷下蛰,埽不到位,淘底均超过原埽深,所以埽底易被淘空。
(3)埽前无根石,大溜顶冲后出翻花溜或顺坝绞边大溜,极易形成淘刷,一旦埽底淘空,埽上又压顶石,头重底空即下压猛墩入水,形成平墩险情。
2.慢蛰坍塌
8-13坝间粗排的乱石坝岸及11号、12号、13号、14号等砌石坝岸,多出现这种险情,轻则慢蛰,重则坍塌,其原因如下:
(1)根石薄弱,大溜顶冲后下蛰。
(2)根石走失,补抛不及时。
(3)塘土淘空,沿石、塘石蛰陷不匀,发生鼓肚现象,鼓出沿石易被溜掀动走失。
三、可能造成的危害
刘庄险工坝岸紧挨大堤,与堤防有着唇齿相依的关系,一旦坝岸被冲垮,堤防失去防护,经受不住大溜淘刷会很快坍塌决口,加之该险工堤段位于1926年汛期溃决的老口门上,决口后口门冲深扩大迅速,灾情将是毁灭性的。
四、抢险措施及效果
刘庄险工出现的险情,黄委会及省地各级领导非常重视,亲临现场指挥,制定了正确的抢护方案:突出重点,先主坝,后次坝,先坝垛,后护岸。具体措施为:
(1)已经出险的,一面抛枕护根,一面用柳石搂护坝身,防止险情扩大。
(2)已出险而根基薄弱的主坝,抓紧时机大力抛枕,重点加强。
(3)未出险但根底已淘空的护岸埽,立即抛枕偎护,防止出险。
(4)大水过去后,对未能及时抢修的险情抓紧时机整修;修法不适当的坝岸进行拆修;根基薄弱的坝岸,根据力量重点加固,以防御再次大溜的袭击。
在抢护过程中,针对不同险情分别采用不同的抢护方法,对发生平墩的18、27坝及18坝下1、2、3护岸,25坝下护岸等秸料坝岸,一面推枕护根,一面于原埽身上用柳石搂护,压住原埽顶不致被溜冲散,护住坝胎土不让坍塌。对掉蛰坍塌的14坝和19坝下1、2护岸,抛枕或抛乱石护根,上部用柳石搂护或抛乱石抢护。11~13坝前溜势过急,枕石均抛存不住,即用抛铅丝笼护根。但坝上跨角因溜势过急,铅丝笼抛下不稳,就在上首抛枕托溜外移,而后在上跨角抛铅丝笼稳住。对根石走失,根底淘空,坝顶发生裂缝等险情,采取在场前抛枕或抛石方法进行抢护。
通过连续7天的紧张战斗,使刘庄险工转危为安。参加抢险的各级干部及工程技术人员435人,防汛队伍2.6万人。动用汽车、马车44部,船只200只,用石2400m3,柳枝30万kg,蒲绳4522条,还有桩木、铅丝等物资。
五、效益
刘庄险工的抢险成功,避免了大堤的再次决口,减少成灾面积750万亩,面上损失7.50亿元,铁路中断损失0.06亿元,沙压农田损失0.45亿元(均为当年价),共计8亿元左右。
六、经验教训
刘庄险工坝岸1953年抢险距今已有40多年,在当时技术条件下抢险成功确实不易,有许多经验教训至今仍有参考价值。
1.对抢护方法上的认识
(1)柳石枕护根。从黄河上来看,用柳石工程抢险是一种比较好的办法,它的优点是:就地取材,价格低廉,柳柔韧在水下耐冲耐沤,柳石、铅丝(或绳缆)配合为一体,能取长补短,做到工程稳固。但在抢险时应注意:推枕时要避开溜头,特别是枕头不能吃溜,否则枕要被溜冲走,难保到位。
(2)柳石搂护工程。柳石搂护除具备上述柳枕的一些优点外,还具有起工迅速,抢险得力,埽体稳重,不易跑埽及柳有缓溜落淤作用,埽体密实,不易被溜淘空膛土等优点。
(3)铅丝笼护根。坝埽受大溜顶冲,溜势紧急,根石走失严重,抛枕抛石难以到位,这时的紧急措施是抛铅丝笼,但推铅丝笼时同样要避开溜头,不要露战茬,否则三股8号铅丝绳也可能断。采用铅丝笼抢护险工坝岸险情具有以下优点:第一,利用铅丝把散石连起来,增大个体重量,加强了抗冲能力;第二,编抛方便,不受地形限制,特别适于根石回溜紧揭成塌坑处;第三,溜急抢险困难时,笼枕配合使用(主要用笼压枕身或压枕头),既快又能解决问题。
(4)散抛乱石护根。乱石坝岸一般是慢性蛰动,不致发生意外险情,所以在守护上比较省心,一般险工在抢险护根上也多采用抛乱石,因散抛乱石护根技术性不强。但它有以下缺点:首先,个体分散,当顶冲流急时,极易走失;其次,单用石来抛根,需用数量大,成本高;再者,石间缝隙大,膛土易被淘,特别是基础渗水问题得不到解决。
2.抢险工作中的教训
(1)对险情认识不足。刘庄险工的最大弱点是根基薄弱,虽然在思想上也都认识到这一点,但对它的严重性认识不足,看不到“一旦出险,全线吃紧”的危险局面,且主观上认为险情来了,出一段抢一段没大问题,因此各项准备工作跟不上,更没有从最严重处来做准备,因而造成抢险被动。
(2)对洪水存在麻痹思想和侥幸心理,对“有备无患”的防洪原则认识不足。如险工石料大部分都在9坝以上存放,未采取一些积极有效措施抓紧向下游各坝调运,寄托着正在途中的石料,但使用帆船从下游的运石因水大了上不来,出险无石抢护。这是在抢险工作上陷于被动的第二个原因。
(3) 对河势的多变性认识不足。在掌握河势变化上,只是根据1948年、1949年的情况推估,因而一切准备工作也都比较轻松。这次洪水到来后,由于来势猛,河床刷底滞后,水位较高。当高村流量超过4000m3/s时溜势下矬,此后洪水继续上涨,河底逐渐刷深,上游对岸南小堤险工以下滩地民捻冲决走溜,所以当高村流量在8500m3/s以上时溜势反而上提,这些与原来的估计都恰恰相反,以致造成抢险工作的被动局面。
一、基本情况
1.工程概况
陶城铺险工位于山东省阳谷县境内黄河左岸,是黄河下游窄河段上首的关键工程,始建于1885年,有16段坝岸,均紧靠大堤。整个险工与水流方向基本垂直,地势险要。1996年春在7号和9号坝之间扩建陶城铺引黄闸时,为改善引水条件,7号坝后退20m,9号坝下移10m,由于施工时黄河流量小,河床床面高,9号坝下跨角及背水面裹护体基础全坐落在床面上,根石很浅。
2.出险过程
1996年8月5日,黄河花园口站发生流量为7600m3/s的洪水。8月10日,黄河艾山站流量3270m3/s,陶城铺险工水位44.83m,主溜下移,大溜顶冲9号坝,由于7号坝后退,坝前水深8.5m。10日14时9号坝背水面发生长23m,宽3.5m,深3.5m的根石坍塌入水,继而坦石也随之下滑,险情十分严重。
二、出险原因
(1)水流条件。“96.8”洪水水位高,持续时间长,含沙量小,造床能力强,对防洪工程危害大。陶城铺险工位于河流弯道的凹岸,根据弯道环流动力,凹岸冲刷坑加深。
(2)由于大溜顶冲9号坝坝头,坝后产生较大的回溜,受大溜顶冲和回溜淘刷,加上坝基坐落在沙基上,基础浅,导致坝背水面险情产生并迅速扩大。
三、可能造成的危宫
陶城铺险工地理位置险要,如果9号坝出险后不及时进行抢护或抢护不力,会造成垮坝事故,不仅使新建引黄闸全部被冲垮,还可能造成大堤决口的严重后果。
四、抢险措施及效果
根据9号坝险情状况及发展趋势,先后采取了以下三种抢护措施。
1.抢抛土袋法
9号坝开始抢险时,按常规采用人工抛石的抢护方法。由于坍塌体积大,抛投石料多,加之运石效率低,险情控制不住。为安全起见,又采取了抛土袋的方法缓解抛石不足的矛盾。当时组织4台铲运机运土至9号坝,由群防队伍120余人装、抛土袋。装抛土袋速度很慢,费工费时,抢护效果并不理想。
2.修做挑流坝垛
陶城铺险工9号坝出险的主要原因是大溜顶冲坝头后,坝下产生较大回溜,造成根石坍塌险情。为变被动抢险为主动抢险,决定在继续抛块石的同时,采取在9号坝背水坡出险段中间修一挑溜垛,托溜外移,减少9号坝背水坡冲刷长度。由于险情不断发展,新修挑溜垛所需石方量大,又遇阴雨天气,道路泥泞,用运石困难,人工抛石速度慢,这种抢护方法难以在短时间内奏效。
3.抛铅丝笼和柳石枕抢护
根据险情发展及抢险进展情况,决定采用“编抛铅丝笼,固守坝头,捆抛柳石枕加固背水坡根基,抛块石补坦”的抢险方案。随着柳石枕、铅丝笼、块石的不断抛入,到8月15日,险情得到控制。
经过5天的紧张枪护,陶城铺险工9号坝险情消除。参加这次抢险人数共560人,其中治黄专业人员200人,群防队伍360人。动用装载机3部,自卸汽车4部,拖拉机、三轮车60辆。这次抢险共抛柳石枕50个,铅丝笼1410个,累计用石5504m3,柳料8.19万kg,铅丝8320kg,抢险费用约40万元。
五、经验教训
陶城铺险工抢险成功的经验在于:
(1)及时发现了险情并迅速制定出相应枪护方案,做到了抢早、抢小。花园口出现洪峰后,立即固定专人,加强险工根石观测,及时发现险情,按预案进行抢护。在抢险中及时总结经验,因时制宜,变更方案,防止了险情急剧扩大。适时采用抛柳石枕、铅丝笼的方法抢护,及时增加抢险力量和机械设备,较快地控制了险情。
(2)准备充分,组织有方。汛前,落实了群防队伍,培训了技术骨干,进行了实战演习,群防队伍抢险技术水平得到提高。群众备料数量足,质量高,并制定了供应保障计划。险情发生后,在县防汛指挥部的组织下,几百名群防队伍迅速上堤,投入抢险,抢险物料及时运到,为抢险成功奠定了物质基础。
(3)充分发挥了治黄专业队伍的骨干作用。汛前,黄河业务部门制定有详细的抢护方案。险情发生后,临阵不乱,快而有序,一种方案失效,有另一种方案替代,及时有效地控制了险情。在编抛柳石枕、铅丝笼过程中,技术熟练,作风顽强,不怕苦,不怕累,连续作战,发挥了骨干作用。
(4)机械化抢险是迅速制止险情的有效措施。由于9号坝所存石料少,抢险用石大部分从其他坝上调运,人工运石不能满足抢险需要,调用地方装载机和自卸汽车后,抛护速度大大提高,为及时控制险情赢得了时间。
一、基本情况
1.南坦堤防概况
南坦堤段位于山东省齐河县黄河左岸,是黄河上常年靠河的险工堤段,背河常年积水,经过1949年洪水考验,堤身御水能力很差,背河渗水严重,于1950年春加修宽5m、高3.5m、边坡1:5的后战,经分析仍然认为堤身单薄,又于1952年继续将后戗帮宽4~5m。1954年汛前,南坦堤段堤防顶宽约9m,临河提高约3.20m,背河堤高约7.40m,临河边坡1:2.5,背河边坡1:3。
2.出险过程
1954年8月6日,黄河水位开始上涨,至11日晚8时,南坦堤段水面已较背河地面高出6m,经过5昼夜的浸泡,堤身下部土体达到饱和状态,约2.5km背河堤段普遍渗水,尤其是在114+200~114+350堤段内,背河由渗水发展到滑塌。其过程是:先由戗脚形成泥湖,逐渐随渗水、涌泉向外流失,继而由坡脚向上发展。因堤坡失去支撑,开始出现裂缝,然后蛰陷,最后变成泥湖流失。2h左右,长50m、宽6m、高2m的堤坡全部脱去。此后渗水流速越来越大,管涌直径扩大为5~6cm,数量多,险情也随之发展扩大,以至最后造成宽6m、高2m、长150m的堤段发生滑塌险情。
二、出险原因
(1)高水位引起背水坡滑塌,南坦背河脱坡出险时,临河水位已达32.07m,较背河地面高出6m,水头高,压力大,且堤身已受水浸润达5昼夜,堤身下部土体已达饱和,抗剪强度降低,渗流流速过大。险情不断放大,导致滑塌。
(2)堤身土质差,渗透系数大。经锥探,在堤顶2.4m以下至9.2m全部为沙质土;即堤身与堤基都是强透水性材料,渗透系数大,土体易于饱和,产生渗水和流土险情。
(3)后戗基础为老潭坑。该潭坑系自行淤塞填平,多为有机物质,成烂泥状,厚约4m,再下为1m厚的板沙,板沙下仍为烂泥,承载能力小,洪水期堤身浸润饱和,荷载加大,难以保证工程的安全。
三、可能造成的危害
南坦堤防滑塌位于险工堤段,经常靠大溜,如果抢险不力,导致堤防决口,洪水将沿徒骇河两岸漫流入海,淹没面积达10500km2,涉及津浦(济南—德州段)铁路及德州、滨州等地(市)人民生命财产安全。
四、抢护措施及效果
由于滑塌系渗水集中而造成,渗流流速较大,土质抗剪力降低,导致流土产生。其抢护方法本着既能保证工程安全,又能将堤内渗水安全排出的原则,结合当地料物条件,采用柴土导滤法。具体做法是:先用草袋装好麦秸,在已滑坡范围内普遍压盖,由于基础已成泥浆,将底层草袋尽量踏人乱泥,如此连续铺盖三层,厚约1m,基本上达到了严密的程度。在草袋上压盖土料,厚约1.5m,高度以略超过浸润线部位为宜。经如此抢护之后,险情减轻,经过12昼夜的考验,未再发生大的问题,虽仍继续渗流,却系清水,证明抢护方法正确,使工程转危为安。
五、经验教训
(1)正确认识出险原因是抢险成功的前提。发现险情后,首先应分析研究出险原因,根据出险原因,对症下药,制定相应抢护措施。齐河南坦险情发生后,有的认为系渗水集中造成,有的认为是漏洞流水,后经仔细探查与研究,证实为渗水形成,用柴土导滤的方法,符合导渗还坡的抢护原则,险情很快被制止。
(2)出险之后,切勿惊慌失措或在险要范围内乱行踏压,避免工程受到外界干扰导致险情扩大。
(3)背河发生渗水,若仅渗透清水,则问题不大;如一旦形成管涌,再往下发展就会有滑坡危险,尤其是在堤身土质薄弱或基础不良的堤段,必须加倍注意。对此种险情应采用反滤法进行抢护,以防冲出泥沙,使险情扩大。
(4)单纯用土料压垫,以消减险情的办法,事实证明会造成两种恶果。一种是意欲压盖土料堵塞涌水渗流,使险情更加严重。另一种是压垫土方后,渗流排泄不畅,导致浸润线抬高,降低了堤身御水能力。南坦在压盖土料前先用三层麻袋麦秸,修铺反滤导渗层,使清水导出,土粒留于堤内,有利于堤坡的稳定。
一、基本情况
1.工程概况
王家梨行险工位于山东省济南市历城区黄河右岸,是一处老险工,距济南市30余km。1898年(光绪二十四年)阴历6月24日曾在此发生决口,口门宽约1500m。现在该工程9护岸及10号坝的位置即为当时的合龙口门。现险工长2280m,有坝岸62段(道)。1952年以前,8~11号坝都是乱石坝,1952年将9~11号三段坝岸改为浆砌石坝岸,其后又进行过两次加高,共3.7m。8号护岸,于1974年改为浆砌石护岸,并于1979年加高。这四段坝岸均系王家梨行险工的次要坝岸,坝顶高程在33.3m左右,工程高度达10~11m。根据历年河势情况看,这段工程在中、高水位时靠水不着溜,低水位时靠溜冲刷。
2.出险过程
8~11号四段坝岸,自1981年9月14日发现裂缝,到12月25日夜滑塌破坏历时103天,滑体长81.6m,最大塌陷深度6.6m,体积约8825m3。其发展过程大致有三个阶段:
(1)工程出现裂缝。1981年9月14日上午9时,8号浆砌石护岸距沿子石外缘5.5m处,护岸顶面发现有顺堤裂缝一条,长25m,宽8mm,同时在8号护岸上首沿子石有竖缝两条,两缝相距5m;7号坝下垮角坝面上裂缝两条,深2m,宽3~4mm。
(2)裂缝继续发展,工程初始滑动。工程出现裂缝后,经观察,汛期9~10月份第14次、15次洪峰期间没有发现扩大现象。直到11月17日,大河水位消落,背河积淤水位升至32.3m时,裂缝开始发展,11月21日裂缝伸展到11号护岸,缝长由原来的25m发展到70m,缝宽也同时扩大,由原来的8mm扩大到20cm,并下蛰18cm,护岸面上有横缝8条,宽30cm。
(3)工程破坏阶段。从11月下旬到12月10日,险情没有发生新的变化,当时误认为坝岸墩蛰,并于12月13日组织力量开始翻修,沿坝身裂缝开挖一条长70m,深2.5m,上口宽5m,下口宽1m的沟,逐坯夯实回填,12月25日下午竣工,但当夜四段坝岸突然滑塌破坏。
二、出险原因
(1)该险工坝岸高达11m,浆砌石外坡1:0.35,根石量每米仅5~8m3。由于坝高坡陡,根石单薄,基础坐落在软土夹层上(并有老秸料)。这是造成滑塌的基本因素。1980年汛期水量较丰,中水位持续时间长,汛后小流量时,水流归横槽,坝前走溜,根石被淘刷,是坝体滑塌的重要原因。按现在滑裂面的位置和弧度计算,坝坡的滑动安全系数均小于1。
(2)自1981年3月27日到11月5日,这段堤防背河放淤固堤,长期积水。8、9护岸背河淤区,1980年淤积厚达6m,汛期坝前大河水位高,对坝身有支撑作用。汛后大河水位回落,较汛前降落3.8m,而背河淤区水位则逐步上升,到11月17日淤区水位达32.3m,高出坝前大河水位7.8m,使坝身土壤饱和,土的荷重加大,渗透压力也相应增加,这对坝体稳定是不利的。据稳定分析,由于背河水位增高,大河水位降低,其稳定安全系数约减小10%,说明工程滑动裂缝发展的第二阶段与临背水位变化有关。
(3)在工程处于出险的临界状态时,由于沿坝身裂缝挖槽回填夯土,犹如楔子作用,在受外力振动的情况下,增加了动力荷载,促使了滑塌破坏。
三、可能造成的危害
险工坝岸是保护堤防的屏障。王家梨行险工8~11号坝岸位于老口门处,发生滑塌墩蛰险情,如果不及时进行抢护,则可能会在汛期造成决口,祸及济南以东地区以及胜利油田黄河南岸采油区的生产,损失将巨大。
四、抢险措施及效果
王家梨行险工8~11四段坝岸险情发生在1981年12月25日,当时已进入“四九”天气,大河随时可能封河,确保凌汛安全是当务之急。本着固基、缓坡、减载的原则,采取临时抢护措施,将所塌坝岸抛石固基700m3,顺滑塌坝岸顶部加高石方500m3,使顶部高程超过凌期大河流量3000m3/s时的相应水位1m,以防漫溢。此项工程投资1.2万元(当年价),于1982年1月24日完成,历时1个月。1982年汛前将几段坝岸进行彻底翻修,由陡坡改为缓坡乱石坝。为防止土胎淘刷,坝胎土采用红土修做,填筑厚度不大于1m,逐坯夯实,干容重达到1.5t/m3以上,并在乱石与红土坝胎之间修碎石垫层。
五、经验教训
(1)此次王家梨行险工的出险,值得我们注意的是发生在汛后小水期间。这就告诫我们黄河下游防洪要时刻警惕,常备不懈,不仅要警惕大洪水出大乱子,也要警惕中小洪水决堤成灾,务必克服麻痹思想,以高度为人民负责的精神,兢兢业业做好工作。
(2)由于河道淤积,堤防不断加培,因此险工坝岸也必须相应地加高改建,这样,坝的高度越来越大,陡坡砌石坝的安全稳定问题也越来越突出。在根石基础很差的情况下,应将陡坡砌石坝改为缓坡乱石坝。
(3)王家梨行险情出现的裂缝属滑动性裂缝,应按滑动性裂缝的原则采取相应的处理措施,而不能按处理非滑动性裂缝来处理,否则将导致“白天竣工,夜间滑塌”,教训是深刻的。
(4)必须认真加强工程管理,对险工坝岸按时观测,探摸根石,对大水期不靠溜的次坝也不例外,要掌握工程变化情况,分析工程不安全因素,加强预见性,发现问题及时采取措施,把事故消灭在萌芽状态。
一、基本情况
1.老徐庄堤段概况
老徐庄堤段位于山东省济南市郊区黄河右岸。当时该堤段堤顶高程34.60m,临河堤脚高程33.20m,背河堤脚高程26.40m,即临河堤高1.40m,背河堤高8.20m。临河边坡1:2.5,背河边坡1:3,堤顶宽7m。
2.出险过程
1958年7月17日23时花园口出现流量22300m3/s的大洪水,7月19日,山东济南河段开始涨水,23日12时济南泺口站最高水位32.09m,超保证水位1.09m,老徐庄堤段临河水位比背河地面高6~7m。
7月23日凌晨1时,首先在老徐庄险工上首47号防汛屋附近临河堤脚处发现2个陷坑(背河面未出水),当即用草捆、麻袋装土堵塞。当日4时许,于两陷坑下首约50m处背河戗顶与坡道结合处出现直径约10cm的漏洞流黄水,相继在临河(与背河出水洞口相对位置)堤坡上,水面下深1.0m处发现漩涡,经探摸确系进水洞口,随即用草捆1个及麻袋3条(未装土)堵塞后,背河流水停止,险情缓和。不久在第一个洞口下首4m处又发现出水洞口一个,除在出水口用土袋作养水盆外,又在临河相继找到进水口,随用草捆柳枝及土袋堵住。半小时后,第一个漏洞出水口又冒黄水,水流更急,同时背河后城顶部又出现新漏洞一个,出水口直径约4cm。前后85m长堤段范围内,共发现临背贯通漏洞3处,且险情发展十分危急。
二、可能造成的危害
漏洞是堤防工程最为严重的一种险情,因漏洞造成堤防决口在历史上屡见不鲜。山东济南老徐庄堤段3处漏洞如有一处抢护不及即可造成大堤决口。由于洪水位高出背河地面6~7m,一旦决口,济南市首当其冲全城淹没,山东省的政治、经济、文化中心将受到威胁,交通要道京沪铁路也将被迫中断,洪水将沿小清河两岸漫流人海,后果不堪设想。
三、出险原因
老徐庄出险堤段的土质多为沙土。1949年汛期曾因大堤高度不足,抢修子埝,之后又在临河帮宽1.50m,当时亦是用沙土填筑,夯打不实,复堤质量差。出险后经翻挖证实,确系因旧堤身内存有隐患。漏洞方位基本与堤身垂直,洞径约7~20cm。漏洞迹象很明显,在漏管内有湿粘的黄淤泥,在临河进水洞口向堤身内的迹象并不明显,仅有长3m、半径5m、相距7m远的两个月牙形的散松土,有裂缝,缝内夹有黄粘泥,但无空洞。经现场观察分析,地羊洞很早已在堤身内部存在,又加此处过去大树很多,腐烂树根亦造成堤内存在空隙。1958年水位较高,临河帮坡单薄,一经水浸,渗水通向地羊洞,从背河流出,渗水越来越大,最后发展成漏洞。总之,老徐庄堤段发生漏洞的主要因素有以下几方面:
(1)堤身内残存隐患未彻底根除。
(2)大树根已腐烂,造成堤内的空隙。
(3)土质松散,旧堤质量差。
(4)水位较高,水压大,渗水流速快,与隐患连通后产生漏洞。
四、抢险措施及效果
老徐庄堤段漏洞抢护开始,采取的措施是“临河塞堵,背河做反滤围井”。具体过程是:当背河堤坡发现漏洞时,一面在背河用土袋做小型半圆形围埝(半径1.0m多),将出水蓄住,一面在临河及时找到进水口,用草捆及麻袋将洞口堵塞,后用柳枝编围坝,填抛土袋及散土。当时险情略有缓和,但仍然感到不够安全,随后又在背河土袋围埝内填铺麦秸20cm厚,并压土袋,但效果不甚理想,不久旧洞又冒黄水,且因麦秸反滤围井质量不好,将麦秸冲开,水流速度加大,随即将反滤围井半径扩大至10m,铺填麦秸7500kg(厚50cm),用土袋1000余条,大力加固,并在临河用土袋4000余条打月堤围埝一道,长85m,将发生问题的堤段全部围住,并在土袋围埝与大堤中间浇筑散土2000m3。至工程基本完成时,背河漏洞始停止流水,完全闭气,险情彻底消除。
五、经验教训
漏洞是堤防工程最危险的险情,要抢早抢小,一气呵成,在遵循“前截后导,临背并举”原则的同时,还要注意以下几方面:
(1)要切实注意抢堵工程质量,不能因情况紧急而草率行事。如在初次修筑麦秸反滤围井时,因麦秸厚度不够(仅20cm),围井太小,压重亦轻,以致又将麦秸冲开,洞径又扩大。在临河堵塞漏洞,用柳枝编围坝时,将乱柳棍、散柳枝等遗存于进水口处,抛土袋后因架空难以填严,造成长时间的流水,直至填筑散土完工时,始全部断流。
(2)漏洞一般是先从背河发现,当发现背河漏水时,要从速在漏洞出口抢做反滤导渗工程,以制止泥沙外流,防止险情继续扩大。同时,要抓紧在临河寻找进水口,一边寻找,一边先用散土浇填,一旦找到进水口,先用草捆、麻袋塞填,减缓险情,同时修做土袋围堰,内浇散土闭气。
一、基本情况
1. 工程概况
东平湖位于山东省梁山县黄河与汉河下游冲积平原相接的条形洼地上,湖区原有运河两岸小堤即运东、运西堤(旧临黄堤)。1949年大水后,为缩小灾害范围,湖区外围新修了第二道防线工程,即金线岭和新临黄堤。
运西堤全长43.5km,经1952年复堤后,堤顶宽为4m,堤顶高程为43.60m(大沽标高,下同)。临湖坡1:1.5,背湖坡1:2~1:1。运东堤全长29.8km,顶宽4m,堤顶高程为43.60m,运东、运西堤为第一道防线。
金线岭堤长42.562km,堤顶高程45.00m,顶宽4m,临坡1:2,背坡1:3。新临黄堤全长21.316km,顶宽4m,堤顶高程44.50m。
2.出险过程
1954年8月5日,花园口站发生15000m3/s洪水,8月6日黄河水开始倒灌入湖,8月11日黄河孙口站出现8640m3/s的洪峰,8月13日汉河来水,洪峰流量为3670m3/s,东平湖水位已涨到42.97m,高于1949年最高洪水位0.72m,第一滞洪区部分堤段仅出水0.2m。为舍小救大,确保黄河下游防洪安全,开放东平湖第二滞洪区蓄洪。新旧临黄堤、运东堤大部提段发生了风波冲刷堤身的险情,其长度竟达15.645km。运东堤被风波冲刷相当严重,临蓄洪区的堤坡全部冲垮,堤顶平均冲坍2/3左右,土方10余万m3。另外,新临黄堤段也出现了风波冲刷情况,其堤身也受到了一部分损失。
二、出险原因
造成东平湖围堤出现风波冲刷的原因有以下两个方面。
(1)第二蓄洪区东平湖部分94km2,水面宽广,平均水深在2m以上,最深者达3m多。由于水面宽阔,受风面积大,加之第一、第二防线自然形成了环形封闭圈,而临堤村庄稀少,林木不多,无迎挡风浪的林木,风浪直冲堤身。
(2)堤线环绕自然形成东北西南方向和东西方向,很少部分是正南、正北方向。因此无论什么样的风向都会使风浪直接或间接冲刷堤身,而且大堤受风吹淘刷的时间长,极易造成堤防出大险。
三、抢险措施及效果
对付风浪险情的良策是削浪护坡,即削弱风浪对堤防的破坏力,同时对土坡加以保护。当时的山东省政府及中共山东分局根据险情以及湖水特性,研究采取散厢护坡和挂枕防浪两种措施进行抢护,见图23-1。
1.散厢护坡法
这种方法适用于堤脚已被风波冲垮,且险情继续发展的情况。具体做法是:在临湖堤肩每隔1.0m打2.0m桩一根,然后再将秸料用麻经子(细绳)捆在木桩上,随捆随填土(采取做好一段再做一段的办法,不要一层做起,防止风冲秸料),一直做到出水5cm为止(假如取土困难也可利用一部分碎秸料)。“散厢护坡”可以防止随机风波转为固定的水位风波,效果很好。
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图23-1 东平湖围堤抢险示意图 |
2.秸枕防浪法
此种方法简单易行,适用于风波开始阶段且土料尚未走失的情况下,其作用是随着水位变化可以升降,能使风波缓和,靠堤无力,在湖上或无溜堤坝均可使用。具体做法是:首先捆好0.5m×6.0m的纯秸料枕(腰绳以12号铅丝为最好,间距80cm),然后在临河堤肩每6m打下lm签桩和一根拉桩,再用拉绳拴住枕两端的第一道腰绳,挂在签桩上(拉绳长度视堤距水面远近而定),然后再将签桩靠近枕的里边打下去,在拴拉绳时,不要太紧,能上下活动为宜,以防水位少许升降时仍能漂浮削浪。“秸枕防浪”首先在新临黄堤风险初出现阶段应用,因枕直径细,压力小,效果不太理想,以后采取直径50cm、长6.0m的纯秸料枕,作用比第一次有效,于是决定全线推广。由于对湖水特性认识不足,存有“秸料质量好”、“不要紧”等麻痹思想,在运东堤抢护第一步即采用了此法,但因该段堤防已被风冲刷得很严重,结果所做的900余m“浮枕”耗用秸料2.5万kg,麻绳1000kg,全部被风波冲垮,后改用散厢护坡法,才防止了风浪冲刷。
四、效益
东平湖围堤风浪险情的抢护成功,保卫了当时的东平、梁山、郓城、汉上、南旺、鄄城、嘉祥、巨野、济宁等县市30多万人民的生命财产安全,减免淹没耕地95万亩,达到了河、湖安全的运用效益,取得了战胜大洪水的又一次胜利。
五、经验教训
汛前做好人力、物力的准备工作,是取得抢险胜利的先决条件。由于对风浪险情认识不足,料物筹备不全,险情发生后,只好采取一边备料一边进行抢护的办法,在一定程度上给抢险工作造成被动。
一、基本情况
沙河老门潭险工位于河南省沙河右岸商水县张明乡与郝岗乡交界处,桩号自45+000~46+350,险工长1350m。该险工是沙河由山区向平原过渡河段“豆腐腰”段上的重点险工之一,堤顶高程58.10~58.30m,滩地高程52.00~54.50m,一般河底高程44.00m,潭底高程33.40m,潭深10.60m,堤背水地面高程49.00m,保证水位55.80m,保证流量3000m3/s。老门潭险工是历史上沙河有名的重点险工。
1982年受9号、11号台风及江淮切变线连续影响,7月底至8月初,沙颖河上游浬河、北汝河流域出现了历史上罕见的最大降水过程,7月29日至8月4日,沙河、北汝河上游山洪暴发,3日0时洪峰到达周口,水位48.72m,流量达2530m3/s。沙河第一次洪峰刚过后不久,紧接着8月12日沙颖河干流及支流北汝河、浬河流域又出现一次较大降雨过程,降雨主要集中在京广铁路以西许昌、临颖、叶县、白龟山一带。15日3~8时,老门潭险工处洪水位仍达55.99m,超保证水位0.19m,流量超过3000m3/s。20时周口站洪峰水位达49.34m,超保证水位0.14m,流量2870m3/s,接近保证流量3000m3/s。在连续两次较大洪水袭击下,老门潭险工出现了重大险情,8月14~16日,在滩地旱丁坝上游30m至下游80m,长110m范围内,岸坡不断坍塌,塌宽35~40m。最多一次塌宽12m,岸坡坍塌严重险段,滩地宽度仅剩下4~5m,险情极为严峻。
二、出险具体原因分析
沙河老门潭险工段河床岩性为河流冲积层,岩性极差,堤顶以下至河底土层依次为粉质壤土、重粉质壤土、轻粉质壤土及粉细砂层,砂层顶面与河底高程相平,为44.00m,砂层底面高程33.40m,由于河底无覆盖层,大水时河底极易淘刷冲深。1982年沙河老门潭险工第一次洪峰流量超2500m3/s,第二次洪峰流量超3000m3/s,平均流速达2.2~2.5m/s,最大流速均超过3.0m/s,这样的流速所产生的冲刷破坏力极强,导致河底冲深,护岸基础悬空,进而岸坡坍塌,河势变化,险情加剧恶化。
老门潭险工河段流势不顺,流态紊乱,导致险情逐年下移。该险工全长1350m,弯道河段呈“称钩弯”,5号丁坝附近深潭靠岸,弯道下游河口宽不足200m,对岸有多年汛期洪水淤积至河心的滩舌,形成严重“卡水口”。洪水期间,险工弯道产生两股水流,一股沿凹岸河槽水流与另一股越过凸岸河心滩舌跌落水流汇合,在惯力作用下,以竖轴漩流淘刷“卡水口”凹岸底部,漩流直径达10余m,激浪高达2~3m,波流造成的声响,1km外可闻。该险工导致深潭逐渐下移,岸坡塌滑,险象丛生。
三、抢险措施及效果
老门潭出险后,由于采取了综合的抢护措施,才化险为夷,转危为安。8月上旬,沙河第一次洪水期间,洪水来势迅猛,发现滩地旱丁坝坝下岸坡局部冲刷严重,立即进行了挂柳防护。8月下旬沙河第二次洪水上涨阶段(未上滩),旱丁坝坝下岸坡产生坍塌,又随即进行挂柳护岸,一度收到缓溜防冲效果,但底部严重淘刷问题并未得到解决。随着洪水继续上涨,从8月10~15日,55.00m高水位一直持续了5个昼夜,漩流淘刷岸坡底部腰部,滩地成批崩裂塌入河中。为控制险情继续恶化,从16日起采取抛散石和铅丝笼块石(单个体积0.8m3)的防护措施。18日上午开始,当地3000名精壮民工在黄河河务局3名老河工的指导下,除继续抛部分散石和铅丝笼块石外,又采取推大体积柳石枕护坡固脚等抢护措施,经过一昼夜的连续紧张作业,在严重塌岸段共抛块石3400m3,其中直径0.8~1.5m、长10m柳石枕100余个。由于岸坡底部冲刷严重,露出水面的柳石枕有的突然滑入水中,除少数被洪水冲走外,绝大多数则堆积在塌岸段底部和腰部,起到了很好的因脚护坡作用,从而有效地遏制了险情的继续恶化。
沙河老门潭险工抢险,从8月14日至9月中旬,历时1个月。其间共投入抢险、修路、后勤劳力近2万名,地、县、乡干部200余名,出动运输车辆250余部,动用块石1万m3,铅丝87t,钢材2t,木材175m3,柳枝40万kg,油料17.4t,草袋3.2万条,麻袋1.5万条,化纤袋4万条,共耗资103万元。
四、效益
沙河老门潭抗洪抢险取得成功,所产生的社会效益和经济效益是十分巨大的。8月中旬,沙河第二次洪峰时,老门潭洪水位逼近56.00m,高出堤背地面6~7m,一旦溃堤决口,后.果极其严重。居高临下奔腾倾泻的洪水将直接吞没京广线以东、洪汝河和淮河以北、沙颖河左岸的广大平原地区,豫、皖两省17个县(市)1100万亩耕地,800万人口将惨遭洪水灾害,甚至还可能危及邻近其他河流。
五、经验与教训
主要经验如下。
(1)各级领导高度重视防汛工作,是夺取抗洪斗争胜利的关键。
(2)制定度汛抢险措施预案,建立严格的防汛责任制是夺取老门潭抗洪抢险斗争胜利的重要保证。汛前,地、县都拟定了防汛工作方案,第一次洪峰过后,及时研究制定了抢险措施预案,为第二次洪峰老门潭出险后抗洪抢险,做好了充分的抢险思想、组织、料物和措施准备,为夺取抗洪抢险斗争胜利奠定了坚实的基础。汛前,地、县防指成员和防汛责任单位,都按照防汛工作方案要求,层层建立了严格的防汛责任制。
(3)各部门团结协作,密切配合,大力支援是夺取老门潭抗洪抢险斗争胜利的重要条件。8月16日沙河老门潭出险后,省防汛指挥部派出的工作组于17日凌晨2时及时赶到抢险工地,河南省黄河河务局听到老门潭险工告急的消息后,河务局局长立即带领3名老河工,日夜兼程赶到险工现场,传授抢险技术,指导战斗。许昌地区沙河管理处主动从漯河送来40卡车石料,解决了抢险急需料物。地区水泥厂顾大局,毅然提供生产原料5000t块石支援抢险,周口市交通局、市运输公司立即组织装卸突击队,突击装运石料,省汽车运输公司雷厉风行,先后派出768车次,运送抢险物资3582t。邮电部门克服困难,迅速架设了16km专线,做到一切为防汛让路,随时满足指挥部与险工险段挂机通话,确保水情汛情信息和调度指令的及时传递。
(4)抢护及时,抢险技术措施得当。1982年沙河两次洪峰期间,针对当时老门潭险工深潭靠岸、水深流急的险情发展变化情况,及时采取了有效相应的综合抢护措施。如第一次洪峰过程产生严重刷岸时,采取挂柳防护;第二次洪峰过程,洪水上涨时继续采取挂柳防护;洪水上滩后产生塌岸时,采取抛散石和铅丝笼块石抢护;随着洪水持续上涨接近保证水位,险情加剧时,就采取以推大体积柳石枕为主,以抛散石和铅丝笼块石为辅的抢护措施进行抢护。实践证明,这些抢护措施都收到了很好的固脚、护坡的效果,有效地减缓了险情的继续恶化,赢得了抢险的主动。
一、基本情况
史灌河位于河南省固始县,是淮河南岸的最大支流,也是淮河洪水主要来源之一。左、右岸堤防均筑在以细砂为主的地基上,沙土填筑,稳定性差,渗水严重。左岸17km以上,右岸34.5km以上已筑有堤防,按十年一遇防洪标准,顶宽5m,一般堤高5~6m,内外边坡1:3。史灌河上游处于暴雨中心地带,山洪暴发势猛流急,常出现河岸崩塌及散浸、管涌、流土等重大险情。
1991年汛期,从6月29日至7月10日,流域内连降暴雨、大暴雨,蒋集水文站最大流量达3600m3/s,超过十年一遇流量(3580m3/s);相应水位达到33.26m,超过十年一遇水位(33.24m)。在持续高水位下,防汛形势非常严峻。左岸里河梢、孟小桥、范台等出现重大崩塌岸(坡)险工4处,右岸柴营、北野、任台、秦楼、李祠堂、陈台、瓦房营、新台、李小庄、高台、埂湾上下等出现重大崩岸坡险工18处,共8.251km。此外,陈台、李庄户、庙门口分别出现3处长200m、150m、400m的流土群;汪营、栎元、瓦坊、殷庙、学地、杨营、秦前楼、刘营、白台、腰台、孙小台、舟滩及左岸的马元、竹大庄、车台等19处出现散浸,共长8.95km。
二、出险的原因
史灌河1991年汛期出现重大险情主要原因如下。
(1)史灌河为游荡型沙质河床,在强水流和河床的相互作用下,水流紊乱,沿程弯多、滩高、槽深,当岸坡陡到一定程度时,即出现岸坡崩塌。
(2)史灌河堤防的堤基多以中细沙为主,稳定性差,在高水头的作用下,会出现堤基渗水、管涌、流土等严重险情。
(3)1986年对史灌河堤防按十年一遇防洪标准进行培修加固,施工时未能按设计标准实施,大部分堤身单薄,部分堤段填土质量仍然很差。
(4)史灌河左岸堤防17km,被群众占堤居住9km;右岸长34.5km,被居民挤占29.7km。由于居民在内外堤脚乱取沙土,乱栽树,乱设粪坑厕所,致使堤脚内外坑槽满布,严重破坏堤防内外覆盖层,缩短了渗径。
三、可能造成的危害
史灌河流经固始县腹心地带,两岸耕地面积40余万亩(包括史、灌两河中游及泉河下游),占全县耕地面积的35%左右,一旦史灌河失事,将危及固始县整个经济发展。
四、抢险措施及效果
在固始县县委、县政府组织下,动员干部群众,针对不同险情采取不同措施,及时排除险情,保护了堤防安全。在抢护岸(坡)崩塌险情中采取将土袋用麻绳编联成软体排体沉入河底的方法,以覆盖崩塌面,遏止岸坡继续崩塌,取得很好效果。如1991年7月4日,抢护柴营堤岸崩塌险工就是采取这种措施(柴营险段是由于水流顶冲导致崩塌)。抢险措施具体如下。
(1)根据水深和崩塌面的大小,备足备好木桩、绳索和编织袋(也可边用边备),木桩长1.5m,小头直径5cm左右,砍尖备用。捆袋主绳直径2.5~3cm,并保证有足够的抗拉强度,长度根据需要而定。捆袋子绳直径0.5~1cm,长1.8m,也要有足够的强度。
(2)以乡组织基本抢险队伍骨干,根据需要分若干个抢险小组,每组装袋6人,运袋6人,捆扎拴编袋4人,牵拉松放主绳2人。
(3)以堤顶作为操作平台,木桩打在操作面内侧,入土深1.2m梢向内倾,一块排体长1.4m,以两袋对口顺连为宜,宽自塌面底到塌面顶以上1m为度。
(4)捆扎拴编一块排体,主绳上下各2根,下主绳先平摊于操作面上,两绳距0.7m左右,下端拴连土袋,上端用活扣拴在堤顶木桩上,便于松动,使排体下沉。上主绳由2人操作,同下主绳结合拴捆土袋,务求上下袋挤紧捆牢,不留空隙,避免流水淘刷塌面。捆编袋2人面对面操作,先将子绳同下主绳连接平摊,将两袋口相对挤紧,拿起捆袋子绳,同上主绳有机结合后,互递子绳相对用力,捆袋至紧,尔后踩扁。依此类推,边排边松动下主绳下放,露出水面1m左右,防止洪水上涨和风浪淘刷岸(坡)顶,一块排体制成护盖后,将上下主绳合并拴在桩上。各排接头处,沉放时也力求贴靠紧密以免散头。详见图25-1、图25-2。
柴营险工崩塌最严重的是一长56m的险段。该险段滩面以下冲深6m,滩面以上水深4m,洪水位34.0m。组织劳力300人(包括捻绳等辅助劳力),编成15个组,捆编排体40块,用编织袋4200条,装土约130m3,麻绳600余kg,历时6h完成了该险段抢护任务,保证了大堤的安全。
此种抢护的优点是所使用的抢险料物由群众集、兑,勿需远运,省时省力;缺点是制作难度大,历时较长。如果当时备有土工布,用土工布制作排体抢护历时肯定要短些。
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图25-1 编织袋捆扎示意图(尺寸单位:cm) |
图25-2 排体与木桩锚固示意图(尺寸单位:cm) |
抢护管涌、流土险情采用以反滤导渗制止涌流带走土沙,遏止险情进一步发展,保证大堤安全。
| 如李庄户险段,堤顶宽5m,堤高6m,边坡1:3,临河堤脚下到河槽滩地宽10~12m,滩面以下槽深5~6m,滩面以上水深4.5~5.0m,滩面高程27~27.5m,堤质为沙性土。7月4~8日,在200m险段内,出现了4处大的管涌险情,第一处在背水堤脚以外15m处,第二处为18m,第三处为17m,第四处22m。自上游至下游几乎是均匀排列,管涌孔径约10cm左右,抢护方法是清除管涌口周围杂物后,在管涌出口处用土袋筑围井,以麦草作反滤料,井壁底厚1.0m,顶0.4m,高1.0m,在距地面0.6m高处留排水孔一处, |
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孔径5cm,井径1.2m,井内均匀铺麦草厚0.4~0.5m作反滤料,草上用土袋压重(因砂石料汛前未备),洪水过后扒开检查,效果尚佳。详见示意图25-3。
庙门口和陈台险段,堤顶宽包括群众庄台在内8~12m,局部达15~20m,外加3~4m沿堤交通道路,堤高7m,边坡1:3,背河坡脚下地面高程26.0m,外河主流靠近堤脚,槽深4~5m。当6月14~16日史灌河第一次洪峰出现时,该两段险工处洪水位庙门口为31.0m,陈台为30.5m。庙门口段出现3处管涌,陈台段出现4处管涌,涌孔直径3~5cm,涌水挟带有中细砂和少量的土颗粒。险情发生后,采取就地取材,用土袋筑围井、麦草作反滤料的措施阻止了险情的发展,围井直径1.0m,高1.0m,井壁底部厚1.0m,顶部厚0.5m,距地面0.6m处留排水池一处,孔径5cm。6月29日~7月12日,庙门口洪水位高达32.3m,陈台洪水位高达31.5m,水情形势更加严峻。7月4~12日,庙门口和陈台两险段管涌等险情一个接一个,有的管涌口直径在10cm以上,陈台一处最大达50cm,用10m3碎石都未压住,情况十分危急,4日晚县防办派8辆大卡车运送了100余m35号碎石和4万条塑料编织袋,采取分割分围的办法,土袋筑格堤、月堤和导滤战台、反滤围井等,经近一昼夜的奋战,基本上制止了险情的恶化,但因无粗砂作反滤料,碎石的级配也不合理,多数涌口还有细沙流出,于是又逐处用编织袋、草袋、麦草等覆盖涌口,用碎石压重进行补救,之后日夜监护,发现问题,及时处理,直至7月14日,水势逐渐消退,此两处抢险包括第一次洪峰时在内历时共12天,投入劳力万余人,用碎石100余m3、编织袋6万余条、麦草1000余kg、土方近5000m3,保住了大堤和圩内数万人民生命财产的安全,防洪效益达2亿元以上。
1991年大汛期间,史灌河岸的栎元、殷庙、学地、杨营、秦前楼、刘营、白台、腰台、孙小台等8000余m堤防,在堤身单薄,筑堤质量差,高水位时浸润线抬高出现管涌、散浸等情况下,采取背水坡脚以土袋加战、麦草导滤的方法进行处理,收效都很好,不再赘述。
五、效益
1991年大洪水过后,固始县水利局河道管理段,对可能造成的粮食作物、房屋、家什、牲畜以及林木、道路、集镇等直接经济损失进行测算,避免18.7万亩耕地、15.1万人受灾,防洪效益达2.325亿元。
六、经验教训
固始县1991年史灌河抢险取得成功的经验主要如下:
(1)县防汛指挥部根据防汛方针,建立健全县、乡两级防汛指挥机构,制定了切实可行的防汛计划,县防指成员分赴各自责任段检查落实防汛工程和物质准备情况,为抗洪抢险的胜利奠定了组织保证。
(2)县境南部地区户均2条编织袋,交水利仓库保管备用。临淮地区人均1条编织袋,交重点防汛地段保管备用,全县年筹编织袋70余万条,为抗洪抢险的胜利莫定了物质基础。
(3)临淮地区各乡镇每年都组建80~120人的抗洪抢险基本队伍,进行抗洪抢险技术培训和强化水患意识的教育,为抗洪抢险的胜利奠定了人力和技术基础。
(4)党政军民同舟共济,奋力抢险,是抗洪抢险成功的基本保证。
1991年史灌河抗洪抢险虽然取得了胜利,但也存在以下不足:
(1)部分地方没有完全按国家有关规定办事,让沿河群众任意占堤居住,乱挖乱建,造成诸多险情隐患,应认真加以纠正。
(2)防汛投入不足,现代的防汛用品得不到利用,造成抢险中费时费力,各级政府和防汛主管部门应进一步加强这方面工作。
一、基本情况
江西省九江市城区长江大堤西自赛湖闸,东至乌石矶,全长17.46km,其中钢筋混凝土防洪墙和土石混合堤11.27km,土石堤3.5km,岸线2.69km,通江涵闸19座,与10.4km内湖堤防共同组成九江市城区完整的防洪体系。
九江市城区长江大堤1998年溃口段位于4-5号闸间,该段堤始建于1968年,经多次加高加固而成,为土石混合堤。在土堤的迎水面建有浆砌块石防浪墙。由于汛期渗漏严重,1995年在浆砌块石防浪墙前加做了一层厚20cm的钢筋混凝土防渗墙、防渗斜板和防渗趾墙。建成后,堤顶高程达到25.25m设计要求,防渗效果也较明显,仅在4-5号闸附近有少数渗漏。
1996年,九江市某单位在4-5号闸间堤段临水堤外滩地违章建油库平台一座。油库平台由三面浆砌石墙连接长江大堤组成,围滩面积约6000m2,顺水流长100m,垂直水流长约60m。
1998年8月7日,长江九江站水位22.82m。12时45分,长江大堤九江城区段第4-5号闸间堤脚挡土墙下有一股浑水涌出,约10~15cm高。14时左右,大堤堤顶塌陷,出现直径2~3m的坑,可看到江水往内涌流。不久土堤被冲开5~6m的通道,防渗墙与浆砌石墙悬空,水从防渗墙与浆砌石墙下往内翻流。
14时45分左右,防渗墙与浆砌石墙一起倒塌,整个大堤被冲开30m左右宽的缺口,最终宽达62m,最大进水流量超过400m3/s,最大水头差达3.4m。
二、出险原因
(1)水位高,历时长。1998年汛期,九江站最高水位23.03m,超警戒水位时间长达94天,其中超历史记录最高水位时间长达40天。在长时间的渗流作用下,土体的抗渗强度减小,从而加速渗流变形破坏。
(2)违章建设油库平台,破坏了大堤的防渗层。由于建设油库平台的挡土墙,使堤基的粉质壤土层失去了保护:江水直接进入该层,从而使渗径缩短,渗流量加大。这是诱发大堤出险的重要原因。
(3)堤基薄弱环节未经处理。堤基存在粉质壤土,此土含粉细砂多,粘粒少,形成堤基内的软弱夹层,抗渗透变形能力差,建堤时又未经处理。这是造成大堤出险的内在因素。
(4)发现险情不及时,防汛物料准备不足,抢险方法不当。由于发现险情不及时,贻误了抢险时间。同时,决口处防汛物料准备不足,决口后江中备料船一度通信受阻,未能及时到位。加上抢险方法不当及油库平台上游墙的存在,给抢险带来困难。
三、可能造成的危害
4~5号闸口溃决如不及时堵住,将直接危及到保护辖区内将阳区、庐山区和九江县部分地区的48km2面积、48万人口,京九铁路、九江港、昌九高速公路等重要交通设施将被迫中断,315家大中型企业停产,将造成巨大的经济损失和无法挽回的政治影响。
四、抢险措施
险情发生后,现场抢险人员开始用砂包往涌水上压,但未压住,管涌由1处发展到3处,冒水高度达20cm。接着用棉絮和砂包往管涌上压,甚至把一块大石头往管涌上压,也没有效果,管涌反而越来越大。这时30多名抢险队员跳入江中寻找漏水涌洞,发现油库平台上游挡土墙与防洪墙交接处有吸力点,就摊开棉絮,拉住四角,上面放砂石袋压下去堵,管涌出水变小。但很快背水堤脚挡土墙上端堤身塌陷,出现直径约60cm大小的洞,往外冒水。接着在离岸约1.5~2m处突然出现直径3m的漩涡,往漩涡内抛砂石料马上就被卷走了。
13时39分,九江市防汛指挥部决定调船只堵口。14时左右,10艘已装有块石、黄土的预备船相继开出。不久,抢险人员将一辆132跃进双排座汽车推到决口内,但很快被水冲走。15时左右,开出的预备船陆续到达4~5号闸段江面,但由于这些船没有防汛人员押船和指挥,由船老大自己开过来,看到决口处水流很急,不敢把船开近决口,便在江中心打转转,无法有效组织这些预备船抢险。15时30分左右,抢险人员将一条铁驳船和一条水泥船绑扎在一起,顺水流进行堵口,因无人驾驶,无法定位,当漂进决口附近时,绑扎的钢绳被拉断,两船被水流冲走,第一次试图用船堵口失败,17时左右,九江市领导和在场的部队领导一起,当机立断,指挥一艘长75m、载重1600t的煤船在两艘拖船的配合下,将煤船成功地定位在决口当中,有效地阻止了洪水的大量涌入,为后来成功堵口起了十分重要的作用。随后,南京军区增援部队、武警部队和国家防总、水利部专家组、省公安厅、省水利厅的同志陆续赶到,专家组制定了初步抢险方案,采取继续向决口处沉船,抛石块、粮食,设置拦石钢管栅等办法控制决口,同时在下游抢筑围堰。
| 经过两天两夜的奋战,围堰在8月9日合龙,进水量得到控制。堵口工程平面布置见图26-1,堵口工程结构见图26-2。 8月9日,一部分兵力继续加固围堰,一部分兵力抢筑钢木土石组合坝。到10日下午组合坝的钢架连通,开始堆砌碎石袋。但是,此时的围堰还很单薄,进水流量虽然得到控制,但涌进的水流仍然有50~60m3/s。加上几天来洪水淘刷,堤脚处已深达近10m,部分已抢筑的组合坝出现下沉和倾斜。因此,抢险形势依然十分严峻,如果稍有不慎,可能出现大的反复。针对这种情况,11日上午抢险指挥部召开紧急会商会,提出必须坚持“尊重科学、确保安全、质量第一、万无一失”的原则,既要再接再厉,继续发扬顽强拼搏的精神,巩固战果;又要科学抢险,防止急躁情绪,并紧急制定了下一步的抢险方案。在抢险力量部署上作了适当调整,集中用兵,重点用兵,成建制用兵。主要力量分两线配备,第一道防线挡水围堰立即加高加固,第二道防线组合坝及内侧后墙全力抢筑。同时加强各方面力量的协调,建立指挥部成员每天会商制度。由于加强了指挥协调,抢险进度明显加快。11日晚围堰 |
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图26-2 堵口工程结构图(单位:m,均为实测值) |
加固完成,共抛填石料2万m3,渗水明显减少。12日下午后戗抢筑取得突破性进展。指挥部果断作出决定,从下午4时25分开始合龙,下午6时30分合龙成功。经过抢险部队5天5夜的殊死奋战,长江大堤决口终于被堵上了,堵口抢险取得决定性胜利。13日,抢险部队又发扬连续作战、不怕疲劳的精神,开始了加高加固后战和闭气工作。经过一昼夜的战斗,到14日6时30分,抢筑起一条长150m、底宽25m、顶宽4m、高8m、坡比1:3、用石料3.56万m3的堵口大堤。抛土闭气工程也于8月15日12时全面完成,共抛填粘土1.5万m3,闭气效果比预期好。至此,决口抢堵工程完成。
为进一步加固大堤,确保万无一失,抢险工作紧接着转入填塘固基和抢筑第三道防线。为此,南京军区又调应急机动作战部队7000名官兵投入了紧张的施工。指挥部从全省紧急调集了100辆大卡车、11辆装载车和推土机,日夜抢运石料、河沙。至20日18时,填塘固基工程和抢筑第三道防线工作终于完成,填塘抛石3万多m3,建成了一条长453m、底宽8m、顶宽2.5m、高3.5m、坡比1:0.5的挡水堤。至此,历时13个昼夜的堵口抢险工作全部结束。这期间共沉船10艘(其中两艘被水冲走),块石4.51万m3、碎石3.33万m3、粘土1.87万m3、粮食700t、钢材80t、木材430m3、毛竹3550根、化纤袋176.4万条、麻袋1.21万条、铁丝7.75t、马钉0.44t、三色布1000m3、机械设备25台、土工布8400m3,投入解放军及武警官兵2.4万人,在堵口现场及时参加抢险的约5000人,包括运输、装料、上料人员,高峰时抢险人员达1万人。在党中央、国务院和中央军委的英明领导下,在人民解放军和武警官兵的英勇奋战下,在广大干部群众、公安干警和专家、工程技术人员的共同努力下,军民共同谱写了一曲抗洪抢险的壮丽诗篇。
1998年汛后,有关部门对决口段进行了清理和修复。修复的堤段经受住了1999年洪水的考验。溃堤段地基及复堤结构见图26-3和图26-4。
五、经验教训
(1)要把防汛工作责任制真正落到实处。各级政府要以对党对人民高度负责的精神,加强对防汛工作的领导,切实担负起本地防汛工作的全面责任,正确估价本地防汛工程的质量和抗洪能力,坚决克服松懈麻痹思想和侥幸心理,真正做到思想到位、责任到位、工作到位、指挥到位,把防汛工作责任制落实到基层,落实到具体的人员,用严格的责任制和严明的纪律提高战斗力,掌握防汛工作的主动权。同时,要结合城市防汛的特点,建立精干高效的城市防汛工作体系,防止职责不清、互相扯皮和贻误时机的情况发生。
(2)要采取有力措施,确保重点堤防安全。要认真排查和及时消除防汛工程隐患,采取领导、专家和群众监督检查相结合的办法,经常对防汛工程特别是重点堤防的安全情况进行认真的检查。
查险不力、处险不及时和防汛物资准备不足都可能导致堤防决口。要严格落实防汛巡查制度,充分做好防汛物资和人员的准备,确保重点堤防安全度汛。
(3)要强化防洪工程建设和管理。在堤防建设和堤防加固工程中,要特别重视地质勘探工作和堤身、堤基及防渗处理工作,做到科学设计、科学施工,确保防汛工程质量。严格落实堤防建设终身制,严格执行招投标制和工程监理制,确保工程质量,不要给防汛工作留下隐患。同时要强化河道和堤防的安全管理,严格执法,坚决制止妨碍防汛安全的行为。
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图26-3 溃口段地基及复堤结构图(单位:m) |
图26-4 下游连接段地基及复堤结构图(单位:m) |
一、基本情况
长江干堤二百二险段位于湖北省黄石市风波港下游4km,桩号35+150~35+470,是险中之险。这一带在明代是屯军的牿牛洲滩,清同治年间修建江堤。1931年,在35+750处溃口。中华人民共和国成立初期,堤身矮小。1954年,因内湖渍水与外江水位齐平,未曾抗洪,经30余年岁修整险,堤面标高达26.9m,宽8m,内外坡1:3,为沙壤土结构。
1988年和1990年地质勘探揭示:堤基覆盖层为沙壤土,厚1.3~2.6m,渗透系数为3.65×10-4cm/s;约在15m高程下有淤泥质壤土透镜体,整个强透水层是粉砂和粗砂,渗透系数分别为8.4×10-3cm/s和1.023×10-2cm/s,基岩顶板高程为-13.6m。
1983年6月19日~7月7日,连续降雨19天,降雨量400多mm,堤身表面土壤饱和,加之江水猛涨。7月3日,二百二长江水位为22.63m,超过警戒水位0.13m。7月11~21日,连续10天,长江水位一直在24.53~24.78m之间,整个堤背水坡22.5m以下,基本上都处于浸润线以下的饱和状态。7月11日6时25分,在35+277处,距堤脚80m处,发现孔径0.01m,射程2m的浑水射流,在水港水面以下水平射出。7时许孔径扩大为0.3m,7点30分扩大为0.8m,8时,孔径最后扩至1.4m,射程随之缩短,出水量约为0.01m3/s。7时,在35+310处距堤脚约50m稻田中,出现两个陷坑,向外翻泥水浆液,坑深1.5m和2.1m,坑面积分别为1.3m2和3.5m2。8时至次日5时,附近陆续出现6个陷坑,面积分别为1.13~3.14m2,坑深1.3~2.1m不等。
7月11日,大冶县防汛指挥部组织706人组成的突击队赶到现场投入抢险。下午6时,又组织企业职工300人增援抢险,奋战12h。12日,又组织了400多突击队员参加抢险,至下午3时,基本上控制了险情的发展。
对出现射流管涌处,采取抛石压浸方法,将碎石袋抛入港里填平港底,在此基础上,修筑直径为5m的袋土围堰,内填砂石滤料。接着对2号、3号陷坑,分小区填筑反滤台井,加压平衡,导水滤砂。为了降低内外水头差,利用地形,在35+270~470处小港和水田内筑上、下两道草袋装土围堰,堰高1m,升高堰内水位至20.66m,形成一个19260m2的围堰。
7月17日,市防汛指挥部检查了二百二险区,发现大围堰内多处鼓泡翻花,特别是9号管涌翻花冒水出水面,决定用粘土袋围堰出水面,堰内投砂石滤料,即2号围堰。2号围堰面积378m2,堰内陷孔共有7个,有的陷孔沉陷12次,遂决定用粘土草包加高加固成2号围堰,向内填砂石料,按小、中、大、中、小系列级配,填厚1.2m以上,使出水变清,沉陷趋于稳定。
7月20日13时50分,在桩号35+170,距堤脚70m的稻田中,发生了7处管涌,面积达30多m2,其中最大孔径为0.08m,出水面高度达0.15m,总出水量为O.013m3/s,这是第二个管涌群。18时许,35+150~35+270的堤脚附近,土壤严重饱和,在100多m长的排水沟里出现20多个翻沙冒水孔,并在36+200周围出现两个大鼓泡,面积约20m2,高0.4~0.5m。20时30分在35+200处,向上游扩展为直径约2m的鼓泡,高度0.3m。21时,又在35+194下游向外扩展直径为1.5m的鼓泡,高度0.2m,呈现大面积流土。此时,长江水位为24.73m。
对于管涌群,抢险方法与前面相似,即用粘土草袋筑起了5号围堰,按黄砂、瓜米石、寸口石、瓜米石、黄砂的顺序向堰内投滤料,当围堰筑至1.2m高时,堰内出水由浑变清。用四根竹管导出。对在长120m、宽10m的堤脚出现的鼓泡,采取了自上至下用寸口石、分口石、瓜米石、黄砂四级配滤料铺筑反滤平台,平台背水边缘用袋土围堰,但不封口。处理后可使出水变清,险情趋于稳定。
经过10多个日日夜夜拼搏,二百二堤段流土管涌群的抢险,共投入1.34万劳力,汽车600台班,砂石料2500m3,草袋1.01万个,填土3000m3,战胜了仅比1954年最高洪水位低0.46m的大洪水,使大冶、阳新两县33万亩农田、30万人避免了一场毁灭性的洪涝灾害。
二、出险原因
(1)二百二流土管涌群产生的根本原因,主要是该堤沙壤土覆盖层过薄(仅1.3~2.6m厚),而覆盖层下的强透水粉砂、粗砂层太厚(24.6~28.7m)造成,在长江水位超过警戒水位2.03m的情况下,产生严重渗流变形的结果。
(2)历年堤防岁修就近在内堤脚取土,形成不少坑塘,覆盖层破坏殆尽,堤脚村民挖土填屋基,70年代的旱改水,都在一定程度上削弱减薄了自然覆盖层,故巨型管涌群都出现在稻田里、水塘里,稻田标高愈低,险情愈严重。
三、可能造成的危害
如果二百二堤失守,风波港至韦源口,2万亩农田、近2万人口首当其冲;继而洪水将冲垮当时还单薄矮小的二道防线石龙头堤或王家山堤,使大冶、阳新33万亩农田村庄沦为泽国,30万人民生命财产遭受极其巨大的损失。
四、抢险措施与效果
(1)对分散孤立的管涌采取单独围堰减压导滤,个个击破,如1号、3号、4号围堰,堰面积在15~36m2。
(2)相对集中的管涌群,采取统一围堰减压导滤,聚而歼之,如2号、5号围堰各解决了一个7孔的管涌群,围堰面积为378m2和95m2。
(3)对于成片的大鼓泡,呈流土特征。与管涌同属渗流变形现象,不同的是出口的土质结构,颗粒组成。对此,采取筑透水反滤平台进行压导。
上述三种措施都取得了控制险情的良好效果,无论是围堰,还是反滤平台滤料,均按大、中、小级配,填厚1.2~1.6m,都能使浑水变清,险情趋于稳定。
至于35+270~35+470的大围堰,面积1.92万m2,虽然可大面积降低内、外水头差,但江水上升,升高围堰工程量大,堰中出现新的管涌,被迫在水下作业,增加施工难度,多费工料,效果不佳。
五、效益
保证了33万亩农田丰收,避免了约3万城镇人口转移,估计直接经济效益1.33亿元。
六、经验教训
(1)市、县各级党政军领导、干部,亲临一线坐镇指挥,及时的人力物力调度,市县密切配合,军民团结抗洪,是二百二险段管涌群特大险工抢护成功的保证。
(2)依靠水利科技人员,迅速正确制定抢险方案,采用传统的围堰(俗称燕子窝)和反滤平台解决严重的渗流变形——管涌和流土险情,是这次捡险成功的基本经验。
(3)管涌出现在吹填平台下游,未吹填的堤脚,发生大面积鼓泡、翻浆现象,证明吹填平台是治理大面积渗漏的有效方法之一。
(4)1981年在堤外抽槽筑粘土截渗墙,因无地质资料,缺乏科学计算,厚度、高度均不符合规范要求,丧失了防渗功能。
(5)往年堤防岁修在堤脚取土以及靠堤脚的旱地改水田,对这次管涌群的产生起了提前暴发和加剧险情的作用,对二百二这样的险段的堤防管理应较一般堤段更严格,以利安全度汛。
口子河当地又称南河口,位于湖北省监利县。1998年8月,在300m堤段内共有管涌14处。
一、险情发生及出险原因
1998年8月9日,三洲联垸奉命在八姓洲扒口行洪。8月11日口子河外江水位34.2m,18年未挡过水的干堤两天陡涨5.1m,当日12时距背水堤脚32m沼泽地边缘2.5m2范围内出现10个管涌孔,孔径5~2cm,及时做了3m×5m围井三级反滤(以后统称为1号管涌孔)、设专人观察。并由50名突击队员,在口子河潭坑及边缘藕坑内拉网式巡查,先后在潭内发现三处管涌,一处距堤脚100m,孔径0.2m,孔口深lm,即5号管涌孔;一处距堤脚120m,孔径0.2m、孔口深2m,即6号管涌孔;一处距堤脚300m,孔径0.3m,孔口深3.2m,即7号管涌孔。三处都翻沙鼓水。均先采用大卵石填口减冲,再做水下三级反滤堆。8月16日一级围堰形成,先调4台机械抽水反压,后改为6台虹吸管从外江提水反压。使一级围堰的水位由27.5m抬高到29.5m,三处冒孔鼓水不带沙,起到了既控制险情,又防范新险情出现的作用,为后来处理沼泽地险情进行了外围控制。8月17~25日在潭坑边缘藕池里又先后出现8~14号7处管涌,都是采用水下反滤堆处理,此后,再将一级围堰由100亩扩大到300亩,同样抬高水位反压,一次处理成功。
二、出险原因
(1)口子河一带的长江干堤,建筑在沙基上,沙层顶部高程为27.8m,以下有6m厚的沙层,浅沙层的堤基加之倒口潭坑,为出险的内因。
(2)口子河内外水位差最高达7.4m,由于高水头的渗透压力,在堤基浅弱部位,沙层发生渗透变形冲破表层形成管涌,同时由于水流作用,沿着口门淘刷,翻沙又鼓水。
三、险情处理情况
8月11日出险后,1号管涌围井内仍少量带沙,沼泽地的群体性管涌还是没有得到控制。
8月16日,一日三变。8时25分,孔径2cm的管涌鼓水带沙,原处理的三级反滤堆下陷2.3m,孔径扩大到30cm,重做反滤堆;8时50分,刚做的反滤堆,原口门处又下陷1.5m,又重做反滤堆;17时20分,又下陷0.7m,险情在恶化。监利县尺八分指挥部迅速组织有3位高工、2位工程师参加的现场会商,将原做的反滤堆全部扒开、扒平,重做四级反滤堆,即10cm厚黄砂、3层尼龙纱窗布、20cm厚的黄砂、25cm厚的小卵石。处理后,出清水。8月16日18时25分,1号管涌孔水量减小,在围井外沼泽地又冒出了3个管涌,孔径分别为30cm、15cm、5cm,编号为2号、3号、4号,险情在发展。为防险情继续恶化,沿管涌孔周边沼泽地又做了长10m、宽5m的二级铺盖,到17日凌晨2时,终于控制了险情再度发展。随即成立了县级责任人的口子河险情观测所,固定2名科局长、3名技术人员,50名突击队员,一个连的部队安营扎寨,24h不间断观测。由工程技术人员2h一次下水摸情况,并作好险情记录。
8月17日2号、3号、4号,还是鼓水带少量的淤泥,险情仍未得到有效的控制。为了确保大堤安全,17号上午组织军民将所有沼泽地圈围起来,形成一个长54m、宽3.5m、高1.2m,计189m2的2号围堰,组织两台抽水机,当天将水位抬高到29.7m。
从8月17~20日,2号、3号、4号管涌孔是稳定的,1号管涌孔又恢复出水。8月21日2号、4号反滤堆又开始下陷,至8月23日共下陷四次,2号、4号反滤堆分别下陷3.5m、1.6m。经省、市、县专家会商,从二级围堰内把四个管涌孔隔出来,又做了一个长35m、宽1.5m的三级围堰。首先将525m2范围进行三级平铺,厚50cm,再将2号、3号、4号反滤堆扒开重做五级反滤堆,即30cm厚精筛细砂、三层纱窗布平铺、25cm厚的粗筛细砂、20cm厚精筛小卵石、10cm厚卵石。平铺和反滤堆做成后,用一台机械抽水,将三级围堰水位抬高到30.7m,水面线高出平台1m,与此同时,将原背水堤内坡和平台的导滤井全部做成三级导滤井。到8月23日口子河险情基本控制,趋向稳定。8月31日会商后,先打10个土撑,再把三级围堰加高0.5m,水位抬高至31.00m,使内外水位差控制在5m左右,险情得到了控制。这次抢险先后动用解放军官兵13000人次、劳力15000人次,消耗砂石料620t,完成土方5500m3。
四、经验教训
(1)浅沙层群体性管涌在三级反滤处理上要因势利导。三级反滤只起抑沙作用,不能专靠砂石进行反压,作围堰抬高水位反压起了重要作用,否则会处理一处又生一处,使险情扩大。口子河群体性管涌处理过程中,守险突击队员编了一个顺口溜:“三级反滤再观察,围堰抽水搞反压,根据沉陷加石砂,降伏管涌保卫家”,基本符合抢险的实际情况。
(2)口子河群体性管涌抢险的成功处理,说明了险情不可怕,而是要在“认真”二字上做文章,险情发现要及时,判断要准确,措施要得力,处理要迅速。既要控制险情的发展,又要杜绝险情的质变。
一、基本情况
荆江大堤杨家湾位于湖北省监利县。1998年8月30日12时,在杨家湾桩号638+400,距背水堤脚400m处发现一孔径O.50m的管涌险情,出沙2m3,涌水高出地面0.20m。堤背水面原是吹填淤区外缘的一块低洼农田,因地势低,农民弃种,已成沼泽地。1954年汛期杨家湾出现过大型管涌、内脱坡、堤身裂缝等溃口性大险。1968~1976年汛期在姚圻垴、长湖、杨家湾相继出现过大型管涌。荆江大堤加固工程的第一期、第二期对此段进行了整治,吹填平台已有120~250m宽。现荆江大堤杨家湾的堤身加培已达标,高程40.24m,面宽12m,背水平台高程31m。1998年8月17日城南最高水位曾达38.81m,8月30日出险时外江水位37.60m,出险部位高程28.50m。
二、出险原因
杨家湾堤基为细砂层,是出险的主要原因。70年代以前,出险部位都在距堤脚100m范围内,经吹填加宽、加高背水铺盖层,险情得到稳定。80年代未出险。1996年的大水也未出险。1998年的水位高,内外水头大,是出险的又一个重要原因。
三、可能造成的危害
杨家湾管涌险情地处荆江大堤的尾端,若抢护不及时,或方法不正确,造成灾害,其损失是巨大的,将直接淹没监利、洪湖及江陵的部分地区,且洪水将从洪湖漫过长江干堤进入汉江尾堤直接威胁武汉市的汉口、汉阳。
四、抢护措施及效果
抢护措施实施二条,一是围井三级反滤,二是围堰抽水反压。8月30日14时开始做直径5m的围井,高1.1m,大卵石填平洞孔分散涌水,再填黄砂0.30m,瓜米石0.25m,卵石0.20m,围井水位蓄至29.50m。与此同时,对2亩沼泽地加做围堰,高程为29.40m,蓄水位29.20m,以防险情发展。处理后观察,暂不带沙,但出浑水。经分析浑水和沼泽地的淤泥颜色相同,并有腥味,浑水是淤泥随水流带出所致。此时(17时)处理结束并测出水量0.014m3/s。到20时发现填料周围有冒沙带出,到22时,测得环形砂带内径2m;外径3m、厚0.05m,出沙量0.157m3/h。这证明第一次处理效果不够理想,决定清除直径3m、厚0.3m的反滤料,重做三级反滤,填黄砂0.2m,瓜米石0.2m,卵石0.15m,到31日0时结束。
31日6时,滤料周围又出水带沙,测得出沙量为0.116m3/h。分析第二次处理不理想的原因是:管涌冒孔处扬压力大,第一级滤料黄砂冲动,导致带青砂。再次返工重做三级反滤。8时30分开始处理,清除直径3.5m、厚0.40m范围内的滤料,然后先铺直径3m的砂布,分散水力,再填黄砂0.20m,瓜米石0.20m,卵石0.1m,并将围井水位由29.50m升至29.80m,围堰水位升至29.50m,于31日11时20分处理完毕。
31日16时观察不带沙,出浑水,但在滤料上有三处下陷,深0.05、0.10m,总面积约1m2,分析认为是填料空隙的自然调整,补填石料。
表29-1 每日8时的出水量和24h带沙量的观测记录
| 日期 | 8时的出水量(kg/s) | 24h带沙量(m3) | 水位(m) |
| 9月2日 | 13 | 0.18 | 37.6 |
| 9月3日 | 9 | 0.13 | 37.44 |
| 9月4日 | 7 | 0.06 | 37.17 |
| 9月5日 | 6 | 0.01 | 36.94 |
| 9月6日 | 6 | 0.04 | 36.76 |
| 9月7日 | 4 | 0.005 | 36.62 |
9月1日8时观察,出水已基本变清,但仍有少量的沙和泥,此时的出沙主要在一处,也不像以前呈环形带沙。8时31分对一处带沙处(1.5m2)重做三级反滤。至16时出水比8时明显变清,带沙量明显减少,险情基本稳定。此时外江水位37.78m。表29-1是每日8时的出水量和24h带沙量的观察记录。
从观测记录看,到9月3日险情已完全稳定。9月6日的带沙量较前日增加,绝大部分是填进去的滤料沙,分析其原因是,瓜米石规格不符,粒径偏大。再对瓜米石进行筛分,用O.5cm以下的瓜米石铺在黄砂上,厚0.1m。到9月7日,观测24h带沙量仅为0.005m3。
管涌险情抢护共耗用砂石料140t,编织袋25000条,橡胶(直径6寸)虹吸管240m,抽水机械(8英寸)2台套,投入劳力4200人(含武警官兵)。
五、效益
杨家湾管涌险情抢护成功,主要是保护了江汉平原人民生命财产的安全,保护了武汉市的安全。
六、经验教训
长江之险在荆江,堤基管涌成为严重威胁堤防安全的主要隐患。杨家湾险情抢护成功的经验:
(1)查险认真,发现险情及时,为处险赢得了充裕的时间。
(2)各级领导亲临现场指挥,并且每日一次到工地,组织会商会,研究分析险情的变化,制定预案。
(3)除险方案正确,对险情的变化分析确切,方法得当。
(4)广大群众和武警战士浴血奋战。
(5)各项抢险物资齐全。砂石料、编织袋、虹吸管设备、抽水机械都能及时到位,保证了抢护方案的及时实施。
分析险情抢护的全过程和险情变化的原因,确有值得总结教训之处:
(1)对孔径大、涌水量大的管涌,应该解决扬压力大的问题,要保证第一级黄砂铺垫厚度到位。前两次处理效果不佳,其主要原因在此。
(2)做反滤料的砂石料级配要合理,滤料砂被带出的主要原因是瓜米石的粒径过大,粒配应以9~15倍为宜。
一、险情概况
长江干堤燕窝八十八潭堤段位于湖北省洪湖市。
1998年7月12日下午5时,燕窝红光村二组某村民报告,其承包的鱼塘水位异常上升,经该镇组织潜水员探查,发现三处管涌,洪湖市燕窝前线指挥部立即派技术人员进行核险。
经核查,三处管涌位于长江干堤432+310~432+335、距堤脚260~320m,面积约15亩、水深约2m的鱼塘内。其中校号432+310、距背水堤脚320m的管涌管径为30cm,沙环直径1.4m,高约0.5m;桩号432+315、距背水堤脚300m的管涌管径42cm,沙环直径1.5m,高约0.2m;桩号432+335、距背水堤脚260m的管涌管径约55cm,沙环直径1.8m,高0.5m。三个管涌分别被编为1号、2号、3号管涌。险情发生时当地外江水位30.50m,塘内水面高约27.00m。
二、险情抢护情况
险情发生后,洪湖市长江防汛指挥部及荆州驻洪湖防汛督办组领导火速赶赴现场,组织劳力和突击队员200人,于13日凌晨开始,按三级导滤的抢险方案实施抢护。1号导滤堆堆底直径2.3m,高1.8m;2号堆底直径2.6m,高1.8m;3号堆底直径3m,高1.8m。共投入砂石料26m3。到13日5时20分抢护完毕,险情得到初步控制。14日,为增强防守安全系数,开始实施围堰抽水反压,鱼塘四周围埂长700m,抽水反压到27.50m以上。抢险结束后,洪湖市对此险情安排专班严密监控。一是定领导,由市委常委、市委委员具体对定点防守工作负责;二是安排30名劳力24h轮流值班观察;三是安排4名专业水手定时下水探查导滤堆变化情况;四是每2h逐级汇报险情变化情况;五是成立由10名水手组成探险队,每天对鱼塘进行3次水下拉网式探查,以防新的险情发生。
三、度汛措施
险情控制后,为确保安全度汛,制定了度汛措施。
一是加强对险情的监控。随着汛情的日趋严峻,对该处的防守监控工作不断加强,成立了抢险领导小组和抢险指挥部,并相应成立了技术专班。实行了“三定”办法,即定专门领导、专门技术人员、专门防守班子,各项工作全部责任到人。监控人员24h监控不间歇,水手每2h下水探查一次,作好记录,逐级上报。
二是落实了抢险除险队伍。为防止险情恶化,燕窝镇组织了一支有350人(其中水手100人,木工30人)的抢险队伍,就近集结,以应急需。随着汛情变化,八十八潭险段驻军300多人,随时应付突发事件。同时根据水手每小时的探查情况,若险情稍有变化就及时作出处理。
三是准备了大量的抢险物资器材。现场附近备有砂石料400m3,编织袋1万条,抢险船6只(其中指挥船1只,驳船2只,民船3只),拖拉机20台,卡车10辆现场待令。险点安装电话3部,备用电源1台套。为防止灾难性险情发生,在长江最大洪峰通过前,对此处制定了《灾难性险情抢护方案》,在该堤段增备石料1200多m3,备有装载块石70t船只一艘,芦苇一船50t,粮食一船200t,编织袋3万条,稻草5000kg,抽水机4台套,挖掘机1台。另备2000袋土存放现场。为抢大险作好了充分准备。
四、险情抢护经验教训
八十八潭重大管涌险情之所以能安全度汛,其原因如下:
一是领导重视,抢护及时。险情发生后,湖北省委、省政府荆州市委、市政府以及各级防汛指挥部的领导都很关心,并亲临现场指挥抢险,使险情得到了及时有效的控制。
二是加强监控,防守得力。险情得到控制后,由于汛情变化,险情也一度发生变化,多次出现导滤堆塌陷。由于防守人员观察仔细,探摸准确,稍有变化,即采取相应措施,使险情较为稳定。8月初,在该鱼塘三处管涌附近又相应发生三处轻度管涌,经及时抢护,也得到了有效控制,防止了险情恶化。
三是准备充分,措施到位。随着汛情变化,该处的防守工作不断加强,各种防汛抢险器材一应俱全,还制定了险情处理应急预案,做到有备无患。
一、险情概述
长江干堤王洲位于湖北省洪湖市,1998年7月19日8时40分,外江水位32.04m,王洲,桩号495+595,距堤背水坡脚25m平台上发生管涌险情,孔径1cm,9时10分,孔径发展到15cm,浑水带沙。出险处堤顶高程34.60m,面宽5m,堤内外坡比均为1:3,临水平台高程28.7m,宽30m,背水平台高程29.0m,宽50m,堤内地面高程28.0m左右。出险处高程28.0m。见图31-1。
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图31-1 王洲管涌示意图 |
二、抢险方法及效果
险情发生后,洪湖市防汛指挥部立即抢筑围井三级倒滤,围井外径4m,内径2m,高0.8m,内铺砂厚0.25m、瓜米石0.13m、分口石0.13m,到10时30分抢险完毕,险情初步得到缓解,出清水,出水量为1.5~1.8t/h。省防指19日16时接到报告后,认为该险为重大险情,迅速制定了外截内导的抢险方案。并要求荆州市组织力量实施。20时,外帮截渗开始,以桩号495+595为中心,上下游各延长15m,外帮面宽8m,高出水面0.8m。到20日12时,外帮完成。20日4时省防指又批复同意了大围堤施工方案,围堤顺堤长40m,相应桩号495+575~495+615,垂直堤线方向宽45m,围堤周长170m,围堤底宽3m,面宽0.8m,高1.7m,围堤内蓄水深1.5m。处理后险情基本稳定,控制出清水,出水量维持在2.8~3.0t/h。
三、险情变化及抢护
由于外江持续高水位,该险情一直没有完全稳定,现按时间顺序分述如下。
7月28日12时15分。外江水位33.68m,反压水位28.6m,倒滤堆顶尖下陷约4cm,立即加铺瓜米石、砂,出水量2.82t/h。16时出水带微量砂,除掉倒滤堆项部O.2m,换上土工织物布,上铺0.1m瓜米、0.1m卵石,倒滤堆高0.8m,处理后出清水,出水量3.6t/h,反压水位28.8m。
8月1日11时,土工织物布边带微少细砂流出,换掉土工织物布,加三级倒滤料,粗砂0.2m、瓜米石0.2m、卵石0.1m,处理后出清水,出水量3.6t/11,反压水位28.8m。
8月7日11时30分、出水带微量砂、加铺三级倒滤料后出清水,出水量2.6t/11,反压水位28.8m。
随着外江水位的下落,反压水位虽维持在28.8m,但出水量却逐渐减小。8月11日18时,出水量3t/h;8月13日11时50分,出水量2.3t/h;8月19日23时,出水量2t/h;8月25日18时,因滤堆石料压重,扒去堆顶上的石料,出水量2t/h;8月27日9时30分,出水量1.8t/11;8月29日13时50分,出水量1.7t/h;8月30日14时46分,出水量1.5t/h;9月6日23时,出水量1.4t/11;9月7日9时20分,出水量1.2t/h;9月10日3时20分,出水量0.9t/h。险情基本稳定。
共有民工2000人、部队2000人参加抢险,耗用粗砂、瓜米石、卵石各1m3,编织袋8万条,完成土方1000m3。
四、出险原因
据地质勘探资料,该堤段粘土覆盖层厚2~3m,砂层顶板高程25m左右。中华人民共和国成立前,该堤段下游1km处曾因漏洞溃口。此次出险除外江高水位长时间作用外,该堤段堤基差、堤质不良是出险的内在因素。1998年12月中旬,现场开挖测量,平台下粘土厚2.1m,其次为0.3侧厚粉细砂,再下为粘土。从剖面图观察,该险可能为树根贯穿上部粘土层留下的隐患所致。
| 一、基本情况 赤壁干堤老堵口,又名倒口,位于湖北省蒲圻市长江右岸。因历史上该堤段曾多次出现“倒堤溃口”而得名。该堤全长3.11km,是长江干堤著名的管涌险段之一。1998年汛期,老堵口桩号334+190~335+678、距背水堤脚51~121m的水沟和水塘内,先后发生溃口性管涌群9处,每处管涌孔10个以上,最多达40多个;孔径一般2~10cm,最大达50cm;管涌孔逸出高程22.0~24.7m(吴松基面,下同)。该堤段面宽6m,堤内外坡为1:3,临水堤外临河陡坎,背水堤内禁脚宽30m,高程26.5~27.0m,100m范围内为排水沟或渊塘。(见图32-1)。 二、险情的发生、发展情况 |
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1998年7月5日至8月4日先后发生管涌群9处,其中1号、2号、3号、4号和6号尤为严重。
1号管涌群:7月5日外江水位32.17m时,在桩号334+924处,距背水堤脚88m、25.6m2范围的菜园内,发生孔径3~5cm的管涌孔13个,翻沙鼓水。7月25日7时,当第二次洪峰上涨,水位32.39m时,险情向下段发展,即334+927~334+935之间,30m2范围内又出现11个管涌孔,最大孔径15cm,最小孔径3cm,水量约0.05m3/s,浑水带细沙。8月6日,管涌水量加大,同时下段管涌群向距堤脚84m的水塘中发展。8月15~16日,经导滤堆处理后,仍有时浑时清现象。8月17日上午,外江水位33.10m,上段基本稳定,但下段管涌群进一步向堤脚方向水塘中扩展,并在334+930处有两孔孔径由原来15cm扩大到30~40cm,两孔平行大堤轴线,相距4.5m,距堤脚81m,总出水量达0.15~0.20m3/s。
2号管涌群:7月7日,外江水位32.15m时,桩号334+708、距背水堤脚86m处,在81m2范围内有10孔翻沙鼓水,孔径2~5cm,出险地面高程24.3m。8月6日,管涌范围向下游扩大至104m2,孔数增至14孔。
3号管涌群:7月8日,当外江水位31.91m时,在桩号335+551、距背水堤脚84m、104m2范围内的排水沟边发生管涌群,共3孔,孔径8~10cm,冒水、气和沙,沟底高程22.00m。8月8日,管涌面积扩大至178m2,孔数增至6孔。8月11日下午经水下摸探发现少量带沙现象,12日下午6~9时处理后,又于14日,管涌向堤脚方向移动3m,16日再次发展到距堤脚77m的鱼塘内,其最大孔径40cm以上,并有带沙冒泡现象。8月30日至9月2日,长江水位仍高达33.07~33.09m,出水量达0.1~0.2m3/s,在塘埂导滤堆范围内时有带沙现象。
4号管涌群:7月8日,当外江水位31.91m时,在桩号335+666、距背水堤脚103m处的水塘埂上,出现管涌群,发现时最大管涌孔径12cm,孔口高程24.7m。7月25日,在下段仅相距2m,沿堤长10m、宽3m的水塘中又出现20余孔管涌,孔径最大达12cm,最小3cm,塘底高程22m,水深2.1m。8月11~14日,塘埂上管涌群不断向周边扩展,且出水量增大,带青灰沙。15日凌晨,管涌群向堤脚方向水塘中发展(塘底高程22.00m),主孔已扩大到30~50cm,周边孔数10~15个,出水流量0.2m3/s,水头高90cm。
6号管涌群:7月26日,外江水位32.90m,在桩号334+520~334+545处,距背水堤脚60m、490m2范围内发生蜂窝状管涌孔40多个,孔径3~5cm,孔口高程24.2m。8月5日,管涌群范围扩大至803m2,孔数增至60余个,冒浑水和气泡,带少量沙。8月上中旬,该处管涌群多次恶化,逐步扩展,到8月14日管涌群面积已达1100m2。
其他管涌发生情况如表32-1所示。
表32-1 1998年赤壁干堤老堵口5号、7号、8号、9号管涌发生情况
| 编号 | 桩号 | 险情类别 | 出险日期(月、日) | 出险水位(m) | 出险高程(m) | 险情概述 |
| 5 | 335+465~+447 | 管涌 | 7.25 | 32.39 | 24.7 | 距堤脚121m,长12m,宽2m,孔20个,孔径约3cm,冒浑水,带沙 |
| 7 | 334+190 | 管涌 | 7.29 | 33.08 | 24.5 | 距堤脚58m,在30m2范围内有3个孔,孔径2~3cm,浑水 |
| 8 | 334++870 | 管涌 | 8.1 | 33.28 | 24.2 | 距堤脚71m, 6m×8m,12孔,孔径2~3cm,冒细灰沙,浑水,8月6日扩大15m2,增加3孔 |
| 9 | 334+465~485 | 管涌 | 8.4 | 33.05 | 24.5 | 距堤脚51m,20m×20m,20余个孔,孔径1~3cm,浑水冒沙 |
三、出险原因
老堵口大范围管涌群的出现,与地质、汛情等因素有关。一是堤基下为强透水层。据1990年物探资料和1991年、1997年地质钻探资料分析,该段地层为第四纪全新统河湖相混合沉积物,具有二元结构,高程19.0~21.5m(距表层5.2~2.7m)以上以淤泥质粘土和沙壤土为主,以下至高程8.2m为粉细砂及中粗砂夹淤泥质粘土透镜体,其砂层矿物为石英、白云母等;高程8.2m以下可见黑色或墨绿色砂岩。二是渗径短,背水堤内覆盖薄弱。该段堤迎水面无滩,堤背水面由于人类活动和历史溃口形成渊塘,其塘宽100余m,塘底高程多在21.2~22.00m,使覆盖厚度严重不足。三是内外水头压力大。1998年长江遭遇特大洪水,水位高,历时久,大堤内外水头差在7~11m的时间达87天。综上所述,第四纪土层结构的空间分布规律决定了单透水层渗流场的边界条件,而堤外无滩使地下水有充足的补给和入渗途径;堤后渊塘形成较薄的堤基表土层,这种复杂渗流场的边界条件及第四纪浅层粉细砂及中粗砂层地下水的渗透作用,即是堤内局部发生管涌的主要原因。
四、抢险措施
老堵口管涌险情抢护过程主要有以下三个阶段。
(1)险情发生阶段(7月5日至8月4日)的抢护。老堵口9处管涌群发生在长江第一次洪峰至第三次洪峰期间。险情发生后,按预案要求,迅速组织劳力进行抢护,均采用砂石反滤堆处理。根据险情发生时的情况,1号、3号、9号管涌采取三级配(厚度粗砂0.1~0.2m,瓜米石0.2m,碎石0.1m),2号、5~8号均采取二级配(厚度粗砂0.1~0.2m,瓜米石0.2m),4号管涌也采取三级配,其中7月25日对水塘内30m2的反滤堆的每层厚度为0.7m,经过上述处理,管涌出清水,险情初步控制。
(2)险情发展恶化阶段(8月5日至8月18日)的抢护。8月5日,长江高水位在持续30多天情况下,第四次洪峰开始起涨,至8月18日长江水位再次超历史记录,险情不断发展恶化,不仅流量加大,而且夹带粉细砂。对此,指挥部按预案要求加大了险情处理力度。8月5日,对6号管涌群采取二级反滤处理,使803m2范围内60余个管涌孔均出清水,耗用砂石料187.8m3。8月7日,2号管涌群向下游发展,组织劳力100人,采取三级配反滤。8月8日,3号、4号管涌群发展变化,当天采取加大反滤层厚度(每层厚度为0.3m)处理,并耗用109m3(4号耗石101.8m3),并将4号管涌群原直径1.4m的反滤堆扩大到直径12m。8月12日,3号管涌群出浑水,处理范围80m2,其粗砂、瓜米石、碎石厚度各增至0.4m。8月14日16时,4号管涌群渗水又出现带沙,管涌向靠水塘一侧周边扩散,将原反滤堆上大碎石清除后,在瓜米石层上采取四级反滤,使反滤堆范围扩大到长12~15m,宽9m,高出塘水面1.5m,险情得到初步控制。为便于险情恶化后及时处理,在水塘中预先做四级反滤(各层0.5m),平水面,并在四周侧面铺土工织物布,将反滤堆扩大到330m2(长22m,宽15m)。8月16日,3号管涌群出水量加大,并带少量细沙,指挥部立即组织人力,加大反滤雄,反滤层厚由0.4m加大到0.5m,使反滤堆范围扩大到200m2(20m×10m)。8月17日上午,1号管涌群四周出浑水并严重带沙,水头高出塘水面1.5m。当即采取四级反滤处理(反滤堆下部直径30m,水下深3m;水面以上直径8m,高1.7m),使险情得到初步控制。在此期间,为缓解险情,指挥部决定实施蓄水反压措施,8月13日17时开始筑围堰,14日凌晨充水,至15时,水位抬高0.2~0.3m(堰内水位24.5m)。
(3)险情稳定控制阶段(8月19日以后)的维护。鉴于长江第六次洪峰8月16日水位上涨速率加快、险情不断恶化的实际情况,指挥部决定再次抬高反压围堰水位。19日7时开始经811充水,围堰水位抬高0.5m,以后又多次加固围堰蓄水,至9月4日堰内最高水位达到25.43m。与此同时对险情严重的1号、3号、4号管涌群作局部反滤和增加石料压重处理,使9处管涌群险情全部得到了有效控制。
老堵口险区从管涌发生至9月19日基本停止渗水,为期76天,抢险过程中投入劳力和部队官兵共10.5万人次,砂石料17000m:,抢做土方16500m2,调用船只220船次,调用运输车辆3100台班,架浮桥2座,长180m,耗楠竹2000根,架设照明线路9300m。
五、经验教训
老堵口管涌群属溃口性险情,其抢险成功的主要经验教训有以下三条。
(1)加强巡堤查险,力求险情早发现早报告。老堵口的作法是:根据该段水下险情难以发现的特点,专门成立水下特别查险队,实行全天候巡查,并制定严格的巡查制度,保证了险情早发现早报告,为及时除险赢得了时间。
(2)制定和及时修订抢险预案,这是抢险成功的重要手段。凡事预则立,不预则废。老堵口管涌群险情发生并非偶然,根据多年险情及其抢护特点,早在汛初就制定了抢险预案,1998年7月26日及8月13日又分别按抢特大险情和溃口性险情要求修订预案,使之更符合实际,为抢险起到了重要的指导作用。
(3)抢险组织、人员、物料、技术措施四落实。抢险组织、人员、物料、技术措施构成防汛抢险四大基本要素,缺一不可。其中抢险组织是保证,抢险人员是前提,抢险物料是基础,技术措施是关键。老堵口成立了以市、镇、村、部队领导及技术人员参加的抢险临时指挥部,并落实责任,做到凡抢险领导必须到现场指挥;抢险劳力和部队官兵吃住在险段附近,保证出险后20min内赶到现场;采取险点、定点、机动三种备料方式备足防汛物料,宁可备而不用,不可用而无备;在技术措施上采取砂石反滤控制基础逸沙,同时蓄水反压。老堵口正是狠抓了以上四个方面的全面落实,因而才取得了抢险成功。值得一提的是,在老堵口险区实施大面积蓄水反压这一技术措施,运用效果十分显著。实践证明,充分利用地形条件实行大面积蓄水反压,既减少由于单个险区反压造成工程量、物力的增加和防守的困难,又有效地控制了老险情的恶化,防止了新险情的发生。
一、基本情况
安徽省和县长江江堤郑蒲堤段,于1998年8月15日9时许,巡堤人员发现杜姬庙龙塘(新川泵站进水池)水面异常,经观察,初步断定是翻沙鼓水。经潜水队下水摸探,查明有5个涌水孔的管涌群,手感有水流。龙塘水深约5m,水位7.5m。其中1号管涌口离大堤脚70m,上口直径0.8m,下口直径0.5m,孔深2.5m,且在洞口形成直径1m,厚40cm的沙环;2号管涌离堤脚80m,上口尺寸0.7m×0.3m,呈不规则椭圆形,孔深2.5m,管涌群已形成宽30cm、长2m的水槽。
二、出险原因及可能造成的危害
经分析出险原因有两方面:一是地质因素,该段滩地地表覆盖层薄,堤基下部为极细砂层,抗渗能力差;二是汛情因素,由于高水位浸泡达50天,大堤内外水头差达4m左右,堤基细沙在高水头差的作用下不断被水流带走,形成管涌。若抢险不及时,造成长江大堤溃口,将直接淹没郑蒲圩6.2万亩耕地,同时危及和县江堤的保护范围。
三、抢险措施
15日20时,专家技术组迅速拿出抢险方案,一是立即用砂石填压管涌口做反滤,并扩大导渗作业面;二是封堵龙塘四周的三闸一桥,加高加固2km长的堤埂至11.5m高,使之形成一个很大的养水盆;三是安装抽水机,从龙塘尾部排水沟向养水盆内充水,减少长江与龙塘水位差,并保持内外水头差在1m左右。
在加高加固内堤、埂的同时,16日凌晨1时,第一台水泵安装完毕并开始充水,由于圩内排水沟水量不足,已安装好的另外5台水泵无法工作。专家技术组又提出改在长江外侧架机,抽引江水,同时打开穿堤涵闸,引江水入圩。16日15时,穿堤涵闸被打开,17日凌晨14时,18台机组全部开机抽水。
同时,砂石导滤也在紧张进行。由于管涌流速太大,经潜水员摸探,先抛的砂石被水冲走。后改由先抛块石,再依次抛砂石、石子、块石,使管涌处水流得到明显控制。
到8月18日12时,龙塘水位达到10m(抬高2.5m),关闭了抽水机,封堵了穿堤涵闸,郑蒲管涌群险情基本得到控制。以后每天派潜水员摸探,随时掌握险情变化。数天后,砂石略有下陷,又补抛了块石和石子。
四、经验教训及抢险消耗
郑蒲管涌群抢险成功,一是领导得力;二是充分尊重专家意见,论证后立即付诸实施;三是抢险队伍调集及时;四是防汛材料充足。但由于当地缺少粗砂,使导渗级配不合理,效果不太好。
据初步统计,本次抢险出动民工5000多人,解放军指战员、武警官兵1120人,加高加固龙塘堤埂土方6000多m3,使用编织袋3.3万条,草包1.7万条,砂石料250t。
一、基本情况
东联圩九字湾段坐落于安徽省铜陵县顺安河上,距长江约1km。1998年7月1日,在长江坝埂头、水位达14m时,该段堤脚水塘中开始出现管涌,管涌堤段长约300m,管涌处距堤脚约30~60m,大都发生在水塘中。从7月1日至8月7日,该段共出现大小不同的管涌20处,其中在一个水塘中出现8处管涌,口径一般在8~10cm。
二、出险成因分析及可能的后果
该段出现管涌险情,有以下几个方面的原因。
(1)该段堤基含粉沙层。因为外河床已达粉沙层,形成管涌通道是出现管涌的主要原因。
(2)由于内外水位差达6m左右,堤身断面较小,渗径短,堤内侧沙层渗透压力大。
(3)该堤段迎河侧堤脚处50m为人工开挖河槽,20世纪80年代顺安河人工疏浚,使河槽加深2m多,河底沙层全部挖穿,汛期高水位造成堤内产生管涌。
若不及时处理该段险情,将使东联圩5个乡镇,几万居民面临洪水威胁。
三、抢险措施
主要采取了养水盆加砂石压渗的处理方案,对单个小的翻沙鼓水,采用做围堰,填砂石压渗,分三层导滤;对较大的管涌,还采取底层加土工布,上层加砂石导渗。每个管涌处理后,还安排专人看守,发现情况及时汇报。通过上述处理后,该段管涌险情基本得到控制。
四、经验教训
该段险情的出现在某种程度上暴露了铜陵县堤防现有的防洪标谁不足,水利管理上存在问题。该堤段堤防现状标准距设计标准尚差不少,且背水堤脚深塘较多,沙层暴露,堤防渗径不足,应加快堤防除险达标建设。
一、基本情况及出险原因
长江江堤龙袍轧花厂段位于江苏省六合县。1998年7月14日下午6时5分,龙袍镇轧花厂南拐角段主江堤平台后约4米处发现管涌,孔口直径20cm左右,翻黑沙,形成沙环,沙环外径1.5m左右,高约0.5m,漏水量较大,相当于4英寸泵流量。该段堤防堤顶高程为11.5m,土质属沙壤土类。自6月28日起长江一直处于高水位、大流量,下关水位高达9.61m,六合县犁头嘴水位9.44m,由于堤防长期偎水,造成了管涌险情。
二、可能造成的危害
该险情如得不到及时抢险控制,面积6万亩、人口3万多人的龙袍镇大圩将遭受灭顶之灾。
三、抢险措施及效果
1.制定科学合理的抢险方案
(1)背水堤外管涌构筑养水盆,面积约50m2,抬高养水盆内水位1.5m,围堰平均高2m,底宽6m,顶宽3m,内侧草袋装土错缝垒叠,外侧粘土分层碾压。堰脚打单桩固基,桩距1m,桩外抛石。
(2)洞口砂石倒滤,自下至上依次为:0.5m粗砂,0.4m瓜子片,0.4m碎石,0.4m碎石装袋镇压。
(3)临水坡抛粘土截渗(漏)。
(4)防止管涌转移,在主养水盆两侧各构筑副养水盆一座。
2.全力投入抢险
按照抢险方案,县、乡、村、组四级干部迅速组织1万多名劳力,自卸卡车57辆,拖拉机300多台、装载机6台、推土机7台、挖掘机3台、船只100多艘,迅速形成上下左右责任明确的抢险小组、劳力调配小组、抢运土方小组、物资供应小组、通信联络小组、后勤保障小组、社会治安小组、卫生防疫小组,日夜投入抢险消险。在抢险中共投入草包13000条、块石2700t、黄砂料石100t、土方17000m3等。经过两天一夜艰苦奋战,终于成功地控制住险情,保住了长江大堤。
四、社会经济效益显著
龙袍管涌险情,如果得不到及时控制,一旦决堤造成的后果不堪想象,造成的直接经济损失将达3.9亿元。其中棉花3.2万亩,玉米6000亩;镇办企业14家,私营企业12家,成品损失近2000万元;多种经营及其他方面等损失巨大。
龙袍管涌抢险成功,不仅保证了长江主堤不决口、不破圩,保护了人民群众生命财产安全,产生了巨大的社会效益和经济效益,还为今后的防汛抗洪斗争取得了一定的借鉴作用。
五、经验教训
(1)强化思想认识。高度统一各级干部和广大群众的思想,始终把防汛抗洪作为压倒一切的工作来抓,坚决克服麻痹松懈、被动应付、疲劳厌战等思想障碍,牢固树立防大汛、抢大险、长期抗洪的思想,高度警惕,严防死守。
(2)强化找险、查险、排险。通过清障,24h“地毯式”巡堤,及时发现和排除了13处险情,有的打糙围堰,有的防渗倒滤,有的抛石固基,有的加高堤顶,有的加封涵洞。安全转移群众840人。实践证明,只要详查细找,及时发现“蚁穴”,并采取正确的方法及得力的措施进行消险,就可以把大患消灭在萌芽状态。
(3)强化抢险物质保障。全县组织抢险队伍1.1万人,其中8个山区乡镇支援圩区抢险队员3000人;自御卡车210辆,手扶拖拉机5100台,挖掘机4台,推土机16台,船只120只,草包4.0万条,编织袋180万条,麻袋34万条,块石4万t,油布106块,木桩1.6万根。在抢险消险过程中,抢运土方5万多m3,块石1.8万t,黄砂,石子200多t;供电、通信、交通、公安等保障措施有力;资金调用不惜代价;个体私营企业和部分单位干部、职工、农民也为防汛抗洪提供无私的物质支援。
(4)强化各级干部防汛责任制。各级干部做到坚守岗位,一线指挥,带头苦干,作出表率;加强检查督促,防汛指挥体系有力、有方、有效。
一、基本情况
1.工程概况
沅江护城垸位于湖南省桃源县,防洪堤长20km,保护面积2.2万亩,人口8.53万人,财产约40亿元。1995年护城垸漫溃,县城被淹,经济损失达10亿元。1996年沅江再次发生超历史洪水,县城站水位达46.9m,超1995年1.04m,护城垸发生了多处溃垸性险情,铁船堰管涌就是其中之一。
铁船堰堤段桩号0+470~0+560,建于20世纪70年代,多年未发生过险情。堤顶高程47.4m,当时堤顶修筑了0.4m高的子堤,大堤面宽6m,迎水坡1:2,背水坡1:3,43.00m高程设宽3m的内平台,堤脚高程40.0m处为宽10m的平台,防洪标准不到20年一遇。大堤基础40.0m高程以下依次为:表土耕作层厚0.4m,粉砂层厚0.6m,砂卵石层厚1m,38.00m以下为红砂石基岩。
| 2.出险情况 1996年7月18日凌晨1时,铁船堰堤段洪水位达到46.18m,大堤背水坡坡脚发生了散浸,散浸面积约600m2,随后坡脚出现5处较大管涌,最大直径1m,涌水带沙,堤脚采取抢护措施后,堤腰部位又出现了三处管涌,两处直径1m以上,相距20m。至19日5时15分,堤面出现了3条横向裂缝,47m长大堤迅速下塌,最大下沉0.8m。19日6时,在距上述出险处上游70m处背水坡下部突然出现管涌,漏水量0.3m3/s;10时许,管涌扩大到直径1.0m左右,水柱喷射高约2m多;10时48分,该段大堤整体下陷段长27m,深0.7m,同时堤身出现多处纵横裂缝;20时,这段堤又有小幅沉落。详见图36-1。 二、出险原因 该处地基属于卵石细砂岩层,覆盖土层薄,迎水坡脚以前经常发生采砂淘金现象,同时修堤取土,表土遭到破坏,坡脚形成陡坎,渗径相应缩短,在高洪水压作用下,渗透水带走粉砂细颗粒形成管涌。 |
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三、抢险措施
坡脚出现散浸和管涌时,用袋装砂、粮等在堤背水侧筑成围堰,并内压块石、卵石;同时派潜水员在迎水坡脚用油布、棉絮封堵漏洞,并抛投砂袋、土袋。因水深,范围太大,漏水量无明显减少。堤背水坡脚通过大量堆砌粮袋、砂袋、卵石袋,形成了一个台,坡脚管涌基本控制。但管涌又向堤腰转移,出现三处较大管涌鼓水,仍采用压砂袋、卵石袋方法压浸。距此险70m出现的管涌也采用相同方法抢险。由于出水量太大,带走了堤身大量沙、土,堤身淘空,造成大堤整体下榻,塌陷的土体反而起到一定的止漏作用,且背水坡脚通过筑围堰、填砂袋、卵石袋,已形大堤后戗,因而控制了险情。抢险过程中上劳力2000人,耗用大米40t,棉絮100床,水泥砖1000块,卵石2000m3,麻袋8000条,块石、砖渣50车(手扶拖拉机)。
四、经验教训
(1)大堤内外禁脚范围内不能随意取土,以免破坏覆盖层,缩短渗径。
(2)对于管涌采用围堰后用砂块、卵石导滤的方法较好。
(3)抢险要有一支纪律严明、训练有素的队伍。
这次抢险中广大武警、桃纺工人和其他县增援的抢险队伍充分发扬不怕牺牲的精神,争先恐后,为抢险的胜利发挥了重要作用。
湘江水塘垸堤位于湖南省长沙县。于1992年7月8日外河出现洪峰水位时排水闸涵管顶部穿孔,导致堤身淘空,沉陷崩垮过半,大堤频于溃口。若此垸溃决,不仅淹没垸内全部土地和垸民,107国道还将中断通车3~5天。在这关键时刻,省、市、县防汛部门迅即组织900余军民,奋力抢救,终于使险情转危为安,保住了堤垸。
一、管涌的形式
水塘垸的排水管闸涵是用条石浆砌建成的,宽1.3m,高2.0m,长100m。排水管外段通过河滩闸门离外脚30m,另有通电排站支管长40m,覆盖土厚2m。洪水前,涵洞顶板条石已有裂缝,没有及时修理。受湘江洪水顶托后,捞刀河水位抬高。致使水塘垸的洪水位达到36m,此时涵管开始漏水,但盖板尚未下陷,又因周围打桩压断了涵洞顶板一块条石,致使漏水量加大,水中夹带泥土增多,形成严重管涌,涵洞周围土体被淘空,堤身上矬崩垮,造成这次险情。
二、抢险经过
水塘垸的抢险,经过五个阶段。第一阶段,7月8日10~13时,发现涵洞盖板断裂漏水,防汛人员立即采取抛填草袋、麻袋包(内装土),加抛土和渣等办法堵漏,短时控制了漏水。第二阶段,8日晚10时,由于填土太少,没有根本解决涵洞顶板断裂和覆盖层松动问题,故在水位上涨后,渗流增加,漏水量突然加大,速度加快,水流从排水涵管和电排泄水道,奔泻入垸。9日3时,抛沉了三个粪桶,但未解决问题。为拦挡麻袋包不致被冲走,随即插入许多钢管、钢架后,继续抛填麻袋包,但因未找到出水洞口,未能堵住,漏水量仍大量增加,涵管盖板和周围的土体滑落严重,堤外坡已大部下陷,堤内坡平台出现跌窝,堤身已形成空洞。第三阶段,9日7~11时,抛填的草(麻)袋包、钢管、钢板下沉,堤顶崩塌过半,险情继续恶化。这时由于指挥者的果断决策,1h内调来几车大米包,解放军战土加快进(装)土速度,高速做成20m长的麻袋包叠成的傍堤迎水坡外帮月堤,大堤才基本稳住了阵脚,止住了大堤溃口,为继续抢险赢得了时间。第四阶段,9日11时至12时30分,大堤溃口虽被止住,但管涌渗流量并未减少,急需找到钢架架空麻包堆体间的许多孔洞,故找孔堵口成了关键问题。这时人们设想利用孔口水流的吸引力吸引棉絮堵洞口,第一次试用20床棉絮扎成一块软排,抛入水面吸沉下落后,出水量有减少现象,后用几十床棉絮同时抛浮水面,并在每床棉絮上抛一个100kg重的麻袋包,待麻袋包下沉,棉絮随之下落,当其下落至孔口吸力范围内,迅速被拖入孔洞,堵塞住进水洞口,10min后,涵洞出口水跃平伏,出口水流显著减少。第五阶段,9日下午3~7时,利用潜水员探查小孔洞,当其感到有吸引力时,就用棉絮塞住,每摸一个就堵住一个,连续几个小时摸堵,涵洞出口漏水终于基本止住,堵口成功,防止了一次重大溃堤灾害。
这次堵口抢险共用人力950人,用去麻(草)袋包2万个,棉絮450床,钢材11t。
三、抢险成功的经验
这次抢险成功,除指挥者果断决策,组织调度得法,抢险军民英勇顽强外,从抢险技术来看,以下两项技术措施,可供推广借鉴。
(1)麻(草)袋包(内装粮或土)叠筑新拦水堤。当堤身外坡已沉陷,堤顶塌陷过半,堤身已不能挡水,再延误半个小时即会堤倒垸溃,填土方无力,做外月围已无时间时,做堤外帮堤的方法是可取的。本次抢险,就是在这一情况下,利用上万个土袋和粮包,迅速抛入堤迎水坡水中,在堤外脚形成一道长20m、宽8m的新堤而取得成功的。本办法比用月围法器材少、时间短,同时在填筑过程中填补堤身沉陷,延缓堤身崩垮,赢得抢险时间,利于新叠筑麻袋包和未垮堤段共同组成新的拦水屏障。
(2)利用孔口泄流时的吸引力堵塞孔口。本次抢险,其孔口流量14.60m3/s,流速7m/s,孔口吸引力1.29~2.33t,吸力影响范围直径在9m以上,即抛填体在距洞口9m以上就开始受水流吸引力的影响,利用这个原理,将其洞口堵塞。洞庭湖区对涵洞穿孔和堤身管涌等险情处理,曾多次运用小球引大球的办法,并且取得成功。
一、基本情况
赣东堤上坊村背管涌位于江西省丰城县小港乡。
1982年6月中旬,赣江上游普降暴雨400~500mm(6月11~22日),使赣江樟树—南昌段达到历史最高洪水位,其中:樟树水位达到34.72m,丰城水位达31.56m,小港水位30.56m。过警戒水位2.8~2.9m,丰城小港站达到约30年一遇的洪水水位。6月20日4时通过丰城站最大流量达19900m3/s。
6月15~23日,在整个丰城管辖的堤段上,共出现险段181处,其中:漫顶2处(拖船背和张家洲背),长达1.5km,较大的险段156处,大险段22处,特大管涌险段1处(小港上坊村背)。
6月17日下午,当小港水位达到29.88m时,在赣东堤39+200~39+300桩号位置处,小港上坊村背距堤脚70m处低洼稻田里(田面高程22.50m)出现较大管涌群,其范围长20m,宽15m,管涌31个,其中大管涌3个。当发现管涌群时,已经漏出细沙约40余m3,渗漏流量约0.5m3/s,3个大管涌出水水柱高约0.8~1.0m。情况十分危急,随时有溃堤危险。在丰城县委、县政府和小港乡党委、乡政府的领导下,在很短的时间内调集了600余名劳力,30余部机动车辆,以最快的速度把1000余m3卵石、100余m3块石、10000余条草袋运到出险地段上。在当时风雨交加的情况下,经过8h的紧张抢险,终于使险段化险为夷。
二、出险原因分析
(1)1982年冬开挖、重新加固处理该险段时发现,堤基高程22.50m(田面高)至21.50m是泥沙层;21.50~19.50m是疏松的粉沙层;19.50~18.00m是疏松的细沙层;18.00m以下是粗砂并夹带部分卵石层。疏松的粉沙和细沙层是产生管涌的地质因素。
(2)临水堤外坡陡,迎流顶冲。上游堤外坡是沙滩,历年来在该沙滩挖沙过多,破坏了天然铺盖层,缩短了渗径,是产生管涌的人为因素。
(3)出险时赣江水位是29.88m,出险处田面高是22.50m,两者水头差为7.38m,渗透压力大,是产生管涌的水力因素。
三、处理方法和措施
我们在处理上坊村背管涌群时采取了以下方法和措施。
(1)用草袋装块石或卵石把长20m、宽15m的管涌群围成圈,形成一个反滤圈。
(2)在圈内压三层不同规格的砂卵石,第一层为绿豆砂,厚度为0.3m;第二层是直径为1~1.5cm的小卵石,厚度为1.0m;第三层是直径为2~4cm的卵石,厚度为O.7m。
(3)对于三个大管涌处理方法是:用三只直径为0.8m、高1.2m的无底油桶,并在油桶周围钻上若干个小孔洞,分别把三个大管涌罩住,再在油桶内投放三层不同规格的砂卵石,第一层为绿豆砂,其厚度为0.3m;第二层为小卵石(直径为1~1.5cm),厚度为0.4m;第三层为卵石(直径2~4cm),厚度为0.4m。无底油桶便成为一个简易土法减压井,效果很好。这三处特大管涌经这样处理后,出水量减少,由浑变清。
这三处特大险段只用了8h的时间就全部抢救处理完毕,6月20日4时,赣江特大洪峰(丰城水位31.56m)通过时,险段安全度汛。
(4)该处险段处理后,派专人日夜看守观察,发现险情有变化,立即组织人员进行补救和处理。
(5)由于该处堤段早已实行“三通”,即通车、通电、通电话,使抢险物资能迅速到位,汛情及时得到传达。
四、效益
上坊村背这三处特大管涌险段抢险成功后,有以下效益。
(1)避免了70余万亩农田受淹和65万人无家可归,其中小港乡500幢房屋和1000余亩农田避免了被直接冲毁淹没的危险。
(2)避免了两县(市)部分工厂、20余个乡镇企业和城区商业网点受淹和停产。
(3)避免了105国道和浙赣铁路受淹或冲断;避免了向塘机场被淹的损失。
据粗略估算,抢险成功可挽回直接经济损失约10亿元,同时安定了人心,经济效益和社会效益十分显著。
五、经验教训
(1)抢时间,力争在最短时间内处理好险段险情,防止险情恶化。
(2)处理方法要得当,措施要得力,不同的险段险情应采取不同的方法和措施来处理。
(3)抢险完毕后,要派专人日夜看守和观察,如发现有变化,要及时进行补救处理。
一、基本情况
马家塘堤段裂缝脱坡险工,位于湖北省黄石市老虎头堤黄石七中教学工厂后面,是当时后河东岸的长江干堤,迎水面后河在黄石港镇朝阳阁直通长江,背水面有一大烂泥藕塘(即马家塘),渍水位达21.0m。1947年,该堤面宽3~4m,标高约24.9m,内外坡1:2~1:3,均质壤土。1950年在堤脚修了3m以上的土平台,平台上抛块石,面宽3m。1954年6月下旬,堤上加筑了宽2m、高1.5m的子堤。
1954年7月29日晨,发现堤面发生裂缝,呈弧形,长30m,后发展为50m,最大缝宽0.2m,新筑子堤面宽的3/4下沉,下沉速度0.12m/h,迎水面子堤仅剩0.6m,超高0.2m,经1000余名劳力填缝、打桩、抛石、填压浸台,奋战5昼夜脱险,保住了城区长江干堤的安全。
二、出险原因
出险的主要原因是堤脚藕塘的存在,天下暴雨,江水上涨,堤身饱和,不堪重负,裂缝下沉所致。1954年7月,黄石地区降雨22天,计441.7mm。29日这天,降暴雨91.2mm,致使堤身饱和,自重加大,堤脚平台的抛石落在藕塘内,无力阻止滑动。当日和次日水位分别为25.78m和25.96m,静水压力加大,导致30m堤面纵向开裂,下沉脱坡,形成溃口性险情。
三、可能造成的危害
马家塘大脱坡,如不能及时抢护,制止脱坡体下滑,必将酿成溃口事故,内外约5m高的水头差,将不是人力可以阻挡的,势必造成人员死亡。整个城区,将遭受灭顶之灾。
四、抢险的措施与效果
险情发生后,五工段集中1000余名劳力投入抢险。先是向缝中和下沉的堤面填土,防止雨水灌入缝中增加自重并导致下滑,恢复因下沉失去的堤身高度,并在堤脚抛石固基,同时在堤坡码草包、筑土撑,险情未见好转。经测量,堤身下沉速度为2mm/min,下午抢险队又在堤脚和堤腰分别打进两排2~3m的木桩,情况仍未好转,木桩被推仰,草包被挤翻,裂缝长度发展到50m,情况十分危急。
市防汛指挥部召集参加防汛的工程师、技术人员分析险情产生根源,是堤身头重脚软、江水猛涨压力加大所致。必须打木桩插入堤基老土才能阻止堤身滑动,并在堤脚抛石,增加摩擦力,在堤腰做压浸台进行导滤,在下沉堤面进行填土加高,保持水涨堤高之势,防止漫渍。市防汛指挥部批准了这一方案并立即付诸实施。华钢特种公司派来两支优秀打桩队,华新水泥厂基建队运来10m高的龙门桩架,在堤脚打长6~7m,直径为20~30cm的大木桩两排,共100根,以每根桩25min的速度连续打桩36h。市建筑公司打桩队负责在堤脚平台外藕塘边打长6m、直径15cm的木桩150根。因堤内渍水,采用两艘木船拼扰扎架,人站在架上用木夯打桩,因水浅桩长,夯举不够高,施工人员提出用倒三角木代替木夯,完成两排桩打桩任务。7月30日,风雨未停,江水上涨0.18m,抢险大队在裂缝迎水面下水码草包一排,宽1m,连续作业5~6h,完成任务。另外防汛的职工、解放军指战员1000余人,冒雨搬运土石,在堤脚抛块石压脚。至8月2日,经5昼夜奋力拼搏,打下木桩250根,抛石1500m3,填土6000m3,使马家塘裂缝脱坡险情得到控制,大堤转危为安。
五、效益
长江干堤马家塘裂缝脱坡如果不能及时抢护,危险程度和付出代价都将很大。抢险成功避免了江水危及城市,几万人避免转移,千百人免于伤亡,据初步估算,直接经济效益在1.67亿元(当年值)以上。
六、经验教训
(1)马家塘大裂缝脱坡险工的产生充分说明,堤基软土层和堤脚水塘不填平是汛期可能发生滑坡的根源。汛前,对这类堤段一定要整治完毕,并制定安全度汛措施。
(2)发生滑坡应尽量采取保稳阻滑措施,因地制宜,如采取打桩,应摸清地基,要用长度能穿透软土层打入堤基硬土层的木桩,再辅助以抛石镇脚,以达到抗拒脱坡体滑动的目的。
(3)用与堤身相同的土料封闭裂缝,阻止雨水进入后增加滑体自重降低土的抗剪强度,是防止土体继续下滑的临时措施。
(4)在加深打桩抛石镇脚取得效果的同时,适当加高培厚堤身,保护其一定抗洪能力,以防漫溃是必要的。
(5)当堤脚未稳定之前在堤腰打桩、码草袋土,可能加剧险情,属不宜采取的措施。
一、险情基本信况
洪湖青山垸位于湖北省洪湖市长江干堤。1998年8月20日23时20分,青山垸段发生严重的背水脱坡险情。险情出现初期,主要是两条弧形裂缝。第一条在桩号48+420~485+488,长68m;第二条在桩号485+550~485+590,长40m。出险的部位都在堤肩以下1.5~2.5m的背水坡,裂缝宽1~5cm,缝中明显积有渗水。21日凌晨1时,险情迅速发展。上述两条裂缝扩大,裂缝宽扩大到8cm,堤坡下滑,下滑吊坎高10cm。裂缝中渗水不断涌流。此时两条弧形裂缝中间的堤坡也出现宽2cm以上的裂缝。485+400~485+600的200m堤段,裂缝相连,全线贯通,局部堤坡上的土壤饱和,变成泥浆,险情迅速恶化。21日凌晨3时,两段滑体不断下挫,吊坎高差增加到12~20cm,同时485+600堤段的裂缝,也向上游延伸,出现约50m长的断续裂缝,宽1~2cm左右。21日8时,第一段严重的弧形裂缝下挫不明显,而第二段滑体下滑吊坎增加到30cm,半腰以下的堤坡土壤大部分稀软,一片泥泞,滑矬裂缝可测深度达0.5~1.5m,险情进一步恶化。
21日11时,在青山垸堤段的下段485+050~485+070,长20m的内坡,距堤内肩以下2m的部位,也出现1~2cm的断续裂缝;在485+000~485+850,长850m所有堤段的半坡以下,普遍散浸严重,渗水量大,有局部地段的堤坡稀软。
青山垸堤段面宽不足6m,堤顶高程34.10m,迎水坡1:3,背水坡不足1:3,堤脚欠宽4m左右,且堤内坡中部凸起,堤身单弱;内平台宽20m,高程28.5m,地面高程27m,外滩高程27.5~28m,无外平台;堤防土质以沙壤土为主。出险时外江水位34.08m(当地历史最高水位),超危险水位1.78m。
二、出险原因
青山垸堤段1996年汛期,只出现了一般散漫险情。1998年8月12日,当水位上升到33.61m时,该堤段发生严重散浸、当时只作了一般性开沟导滤处理。8月20日就发生了大面积脱坡的险情。究其原因有以下三点。
1.水位高,时间长
洪湖从1998年7月3日进入危险水位33.17m,至8月20日止,超危险水位历时48天。由于高水位持续时间不断增长,渗压水头不断加大,浸润线不断攀高(达到32.5~33.0m的高程,仅比外江水位低1~1.5m),土体抗剪强度不断降低。因此在渗压水和土体重量增大的作用下,导致内坡失稳而引起滑坡。
2.堤身弱,标准低
青山垸堤段的堤防欠高,欠宽,欠坡。堤身单薄、渗径不足、堤防本身的稳定安全不足,引起内坡失稳而造成滑坡。
3.滤沟小,导渗差
青山垸堤段于8月12日出现严重散浸,当天只作了一般性的处理,导渗沟的宽、深都不足0.3m。因此,随着水位上升,浸润线也相应抬高,虽一再强调要求加宽加深,但防守民工害怕堤坡上挖滤沟,顾虑重重,行动迟缓,加上督导不力,使散浸日趋严重。堤身渗水不能及时排出,浸润线不断抬高,促进了内坡形成滑坡。
三、抢险措施及效果
1.抢险前期准备
(1)迅速成立抢险指挥机构。8月20日 12时30分,现场成立抢险指挥部,由洪湖市委书记全面负责,有关领导也都亲临现场指导抢险。
(2)迅速确定抢险方案。对青山垸内脱坡险情的处理,以“临水截渗,背水导渗”为原则,采取内坡开沟导滤、抢筑透水压台、临水外帮截渗的综合方案。
(3)迅速调集抢险力量。指挥部决定,立即调集解放军2600人,抢险突击队3500人,共计6000多人,军民携手协同作战。
(4)迅速调集抢险物料。由后方指挥部立即调动抢险运输车辆、汽渡船、轮驳轮船以及芦苇、稻草、砂石料、编织袋、彩胶布、粮食、楠竹、油料等到抢险现场。
(5)迅速架设线路,解决三个土场及顺堤长3km、宽400m的照明问题。
2.具体抢险措施
8月21日1时,抢险开始。抢险剖面示意图如图40-1所示。
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图40-1 青山垸内脱坡抢险剖面示意图(尺寸单位:m) |
(1)抢挖导渗沟,速排渗水。在堤坡上,沿坡脚至滑矬陡坎按垂直于堤防方向挖沟导渗(0.5m×0.5m),垂直沟间距5m,对两条垂直沟之间渗水不畅处的滑体,另加挖人字支沟,加速滤水。垂直沟和人字支沟,均铺满三级反滤砂石料;分界沟中则铺满芦苇。同时,还在内平台上按每10m挖沟一条(0.8m×1.0m),将流入堤路分界沟中的渗水导出。
(2)抢筑透水压台,导出渗水,降低浸润线,加大土撑改压台堤防断面,使堤坡趋于稳定。具体作法是在滑矬堤坡485+420~485+488和485+550~485+590处,分别抢筑长80m和60m、宽5m的透水压台两段。抢筑透水压台前,在做好了三级反滤沟的堤坡堤脚上,全部铺盖芦苇稻草。此后再进土料,使透水压台从下至上为芦苇O.4m、稻草0.1m、±0.8m的分层透水结构,按以上结构再分三级反滤筑成总高3.3m的透水压台。同时在485+500~485+550和485+600以上出现裂缝的内坡,筑顺堤透水土撑4座。
(3)抢筑外帮截渗,加大堤身断面,减少渗水量,稳定堤身。在485+400~485+650长,250m的堤段,突击抢筑外帮,宽10m,高出水面0.3m。
(4)延长外帮,导渗沟升级,翻筑裂缝,预防新险。针对青山垸堤段的严重散浸险情,处理时存在导渗沟断面过小,渗水不畅的问题,8月22日,在青山垸850m长的严重散浸堤段,另行组织抢险队伍,对原导渗沟加宽加深,全面升级加速滤水,加速堤身固结,特别是对紧邻485+400以下100m的严重部位,堤内坡做三级砂石反滤,外坡外帮下延100m,宽3m,以防止可能出现新的脱坡;对485+050~485+070出现的断续裂缝也作了两个内透水土撑,加做外帮,加快滤水的相应处理;最后对脱坡裂缝108m的吊坎也进行了清理翻挖,用粘土回填,胶布覆盖,防止雨水淋灌。
开沟导渗后,脱坡滑体及堤身渗水出溢流畅,21日下午,脱坡堤段浸润线明显下降,内坡逐步干燥,在透水压台完成后观察,滑体完全终止下滑,险情得到控制。23日下午外帮做到5~8m时,渗水大量减少,堤内大半坡渗水消失,截渗效果显著,至此险情完全控制。
青山垸内脱坡出险后,通过6000军民携手协同奋战,动用了汽渡轮驳16艘,机械车辆260余台(辆),耗用编织袋7.5万条,完成抢险土方近20000m3,芦苇3万kg,稻草2.5万kg,砂石料200m3,以及其他抢险物料。23日20时完成外帮任务,抢险告一段落,前后历时66h。
青山垸内脱坡的抢险成功,挽救了洪湖、监利两市(县)118万人民生命财产,避免了2140km2的土地被淹没,取得了巨大的经济效益和社会效益。
四、经验教训
青山垸内脱坡险情的抢险成功,是因为有沉着、有序、高效的各级指挥机构;有英勇善战的解放军这支可靠的突击力量;有吃苦耐劳、久经考验的群众队伍;有实事求是、科学处理险情的技术骨干;有机动灵活、充分可靠的后勤保障。但是青山垸险情的教训也是深刻的。
(1)防汛工作不能冒险。洪湖的防洪要求做到万无一失,只能保险。不能冒险。
(2)防汛工作必须始终以巡堤查险为中心,紧紧抓住“及时抢险”这个关键,才能取得抗洪的胜利。青山垸8月12日出险后,只作了一般散浸处理,导渗沟偏小偏浅,排水不畅,使险情恶化,其后又因抢修子堤而延误,险情进一步恶化以致发生脱坡。
一、基本情况
江南垸长江大堤谷花洲段位于湖南省临湘市。堤顶高程34.46m,面宽8m,内外坡比1:3;大堤基础为沙质壤土;背水坡有压脚平台20m,高程28.5m;毗邻藕塘深1.5m,长30m。境内地面高程27.5m;江堤临水坡无滩,为现浇混凝土块护坡;26.00m高程以下采用块石护坡,到河底高程15.5m。
1998年8月1日下午6时,长江新洲脑水位34.129m,城陵矶水位35.48m,谷花段20+000发现堤内肩下1m处脱坡长30m,下滑深1.5m。临湘市党政领导和技术人员及时赶到现场,调集部队300人、防汛劳力500人,采用开沟导浸处理。在开沟过程中,将沟开过堤脚6m时,发现一股浑水外流,到7时许,浑水带沙并有鸡蛋大土块带出,查看孔径有1.5m,流量加大到0.05m3/s,技术鉴定为穿堤性管涌,当即决定在背水坡用围堰方法做砂卵石透水平台堵漏处理,围堰长40m,宽10m,高2m。开始用块石堵洞分流,再以砂卵石猛压涌口,经过2h的战斗,使水量减少,但流水点上移2m;再次堵压,管涌上移到堤半坡,浑水沙流基本得到控制,便接着开好四条导浸沟,长30m,宽2m,深0.5m,堤肩脱坡外挖深0.4m。当时,各级领导现场指挥,共用砂800t,卵石1200t,块石300t,编织袋2万条。到8月17日,堤顶连续5处塌方,最大面积有4m2,最小面积约1m2,深1.5m,当即组织防汛民工翻筑处理,确保大堤防汛安全。
二、出险原因
从谷花洲出险堤段现场情况来看,形成脱坡、管涌及堤顶塌方特大险情的主要原因如下。
(1)堤身基础差。经实地观测,基地为沙质壤土,加之做堤接头处理不严,碾压不实(经冬修翻筑铲开情况证实),筑堤接头处都是用外江干枯粘土泥块筑砌的,同时还有分散小堆块多处,堤防挡水时极易发生堤基渗透和堤身接缝渗漏。
(2)大堤加高培厚碾压不实。大堤建于1931年,堤顶高程32.5m,面宽3m,内外坡1:2.5,以后逐年加高培厚,碾压不实,接口较多,堤身质量差。
(3)高水位持续时间过长。从6月下旬江南垸大堤就进入了32.5m的高水位,到8月1日大堤已浸泡了一个多月,堤身都是沙壤土,含水量大,粘着能力低,而堤身接口处是堆砌的粘土块,不容易湿透,形成软硬相连,加之堤外无滩,堤身高,粘土块空隙过流带动细沙土,水压力大,以致形成脱坡。脱坡开沟导浸,疏开了透水间隙,就发展成管涌,管涌带走沙土,又出现堤顶塌方的三险并发。
(4)堤顶住房是隐患。该险情出现在堤顶住房前面,首先塌方在室内,从这一过程分析来看,每年汛期这里肯定会出小险,但是汛期短,房东又怕拆房子,以致瞒险或隐险就过去了。于是险情积累,1998年在高水位作用下形成特大险情。
三、抢险措施及效果
8月1日下午6时,谷花洲报险,临湘市党政领导及工程技术人员火速赶到现场,经实地查看分析,果断拿出抢险措施。
(1)分析险情,突出器材到位。领导和技术员一到现场,分析险情,由于堤身质量差,高水位时间长,堤身土质液化,加之导浸沟没有及时开到湿浸线,因此,产生脱坡,决定开沟导浸。当即调集防汛劳力300人,调运卵石1000t,编织袋1万条,块石300t,下午8时抢险工作开始实施。
(2)临危不惧,果断处险。下午8时,当导浸沟开到堤脚6m处,民工高喊:“这里有股浑水流水很大,请技术员来看”。技术员用手一摸,有鸡蛋大的土块冲出,市领导当即指令300名解放军赶赴出险地,决定以编织袋灌包做围堰,抢做透水平台长50m,宽12m,高2m,齐挖4条导浸沟。当管涌上移时,则紧追不舍,直到管涌清流才安心观察。
(3)严防死守,敢于拼搏。险情稳定不等于胜利,当管涌发展到第二步时,很多人认为,再不要紧了,可是不到10min,又上移2m多,仍然翻沙鼓水,解放军继续用砂石袋,筑台压浸,没有几天,堤顶又塌方5处,最大的直径有2m,深1.5m。
四、效益
一是确保江南、陆城两垸32万亩农田丰收及20万人民生命财产安全;二是确保岳阳市岳阳化工总厂、长岭炼油厂两大工厂生产安全;三是确保107国道及京广复线两大交通大动脉的正常运行。
五、经验教训
我们经过1998年防汛抢险,对脱坡、管涌连堤顶塌方的特大险情处理经验教训有三点。
(1)领导先行,技术紧跟。8月1日下午6时,接到报险,临湘市党政领导带领技术干部火速赶到现场,技术员临险查看,决策处险方案,领导指令防汛队伍500人,部队300人紧急集合快速赶到险段,人是主要因素,抢险干群到位及时,这是成功经验之一。
(2)处险要临阵不乱。现场看到谷花脱坡下滑1.5mm时,群众议论纷纷,技术人员决定开沟导浸,开到离堤脚6m时,发现管涌水沙翻滚,加大了群众的恐惧心理。这时,领导、技术员身先士卒,亲自实施透水压浸平台,从而稳定了军民处险心理,当管涌上移时,军民团结一股劲,不到半小时,运来砂卵石50多m3,加高了压浸平台。
(3)物质保证,是夺取抢险的主要因素。开导浸沟和透水压浸平台急需800t砂卵石,省委领导指示从岳阳调运砂卵石,使险情得到控制。
一、基本情况
永天圩全长13.5km,位于安徽省宿松县,对岸为鄱阳湖出口。堤内有三个村,坪内耕地面积16000亩,人口12000人,是宿松县高产棉区。桂营段位于永天圩上游,长2100m,堤顶高程在21.40~22.50m,堤顶宽10~15m,并都建有房屋。内外坡比1:1.5~1:1.2,堤高6.5m左右,背水坡无平台,堤内外距堤8~15m均是取土方塘,塘宽在40m左右,塘底高程13.00m。塘底砂层外露,抗洪能力极差。1998年6月24日,长江水位达21.24m后,该圩堤散浸、滑坡、翻沙、涌水、漫溢等险象环生,经过军民80多个日日夜夜的奋力抢险,严防死守,创造了永天圩解放以来在汇口水位21.60m以上未溃破的奇迹,确保了永天圩内人民群众的生命财产安全。
二、出险原因及抢险措施
(一)堤身状况
该圩堤属于民圩,堤身土质为粘土和沙壤土,为圩内群众分段逐年加高培厚形成,圩内群众居住房屋大都建在堤顶,所以,在圩堤加高培厚和群众住房拆建过程中,清基和夯实都存在一些问题,特别是群众在拆老房建新房过程中,老房基未完全清除,回填又没有注意夯实,新建房屋太靠近迎水坡建造,给圩堤防洪留下隐患。
(二)出险原因及抢险措施
1.堤后散漫
由于水位高,持续时间长,堤身质量差,致使该段圩堤普遍散浸严重。采取的工程措施是:间隔8~15m,开挖断面为40cm×50cm的导滤沟导渗。
2.堤身湿软
筑堤土质为沙壤土,堤顶高差6.5m,有430m长堤身特别湿软,难以承受汛期高水头水压力。汛期采取的工程措施是:堤身加筑土撑,土撑面宽5m,沟距8m,边坡用草袋装土砌筑。
3.水位漫顶
该圩堤堤顶高程在21.40~22.50m之间,低于22.0m的堤段长1900m。6月29日,长江汇口水位达到21.38m时,全段开始加筑子堤,子堤最后标淮达到:顶部高程23.00m,面宽1.0m,内外边坡1:1,均用草袋和塑料袋装土砌筑。
4.堤内滑坡
(1)出险过程及原因分析。7月27日,长江汇口水位22.09m时,部分子堤档水深达0.5~1.5m。堤身塌方非常严重。至7月29日,共计塌方长1732m,有19户居民房屋倒塌,特别是离同马大堤150m处有30m长塌方最为严重,堤顶宽只剩下6m,该处堤防标准最低,如果从此处溃堤、决口,将会直延伸到同马大堤,直接威胁到同马大堤安全。险情先是在距背水堤肩线1m左右发生裂缝,随后裂缝宽度逐渐加大,且土条开始下矬,最后发展到从堤顶到堤脚整体滑塌,内坡坡面渗透出逸点明显抬高,开挖导渗沟根本不能控制险情发展,究其原因主要有四个方面:①堤身单薄,堤坡太陡,又无平台撑砌;②水塘离堤脚太近,堤脚不稳固;③水位上涨太快,子堤挡水后,由于堤顶屋基深达1.5~2m,均系干砌石砌筑,形成渗水通道;④由于堤防逐年加高加宽,清基不彻底(或根本没有清基),也没有开挖结合槽,施工质量差, 特别是上堤土质沙性重,透水性强,抬高了浸润线,增加了内坡渗透压力。
(2)抢险措施。根据险情产生的原因,采取了上截下导的抢险措施,即在迎水面开挖截水槽,用粘土分层填筑夯实,截断水源;堤身土方下滑后,在滑坡体上开挖导渗沟,导渗沟内用砂石料回填。堤坡用草袋装石子做透水支撑,透水文撑面宽1.5m,间距3m,高度一直砌至浸润线上0.5m,浸润线上削坡减载,由于堤顶墙基底距外水面有2~2.5m高,因此必须有一定的人力和物资做保证。先备足土料,开挖槽基和填筑要做到速战速决。经过300余名解放军24h连续作战,滑坡基本上得到了控制。见图42-1。
5.堤基翻沙冒水
| (1)出险经过及成因分析。7月1日,长江汇口水位21.53m,桂营小学附近离堤脚15m处水塘内发生重大管涌险情,水面连续翻水花,直径达2m。该处曾在1996年汛期汇口水位达21.00m时就发生了管涌破坏,当时采用了砂石料压渗,由于水位低,持续时间短,险情没有继续发展。本次险情发生后,立即派识水性者探测,发现管涌口径有1.5m左右,原压砂石料已下沉1m多,有许多细黑砂堆积。该塘系群众取土筑堤所致,挖穿了壤土覆盖层,砂层外露;塘内仅覆盖一层松散腐殖淤积物,根据水力计算和模拟实验可知:沙土容许水力梯度一般在3%~5%,而此时该塘底砂层承受的水力梯度在7%,若不及时控制,险情将继续发展,很快造成决堤危险。 |
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(2)抢险措施。由于塘内水深2~3m,又基本上无覆盖层,围井很难按要求形成,为防止管涌转移,采取抬高塘内水位和扩大滤渗范围的抢护措施,滤渗直径5m,管涌中心先用石子铺平洞口,以减缓渗水流速,再压粗砂、瓜片和石子,经过10多h的抢险,共投放粗砂20t,瓜片30t,石子40t,险情基本上得到了控制。至8月8日,照此方法,共处理了11处管涌破坏险情。
四、减灾效益
永天圩抢险成功,减少淹没耕地16000余亩,减少房屋冲毁200余间,减少沙化耕地面积500余亩,减少人员转移安置12000多人,减轻了同马大堤的防汛负担,为国家和人民挽回经济损失3000多万元。
五、经验和教训
1.经验
(1)巡堤查险采取专职队伍与群众户联防相结合,使险情能发现。
(2)群众抢险队伍与中国人民解放军防汛部队相结合。人民解放军是防汛抢险的重要力量,他们纪律严明,作风过硬,能打硬仗,在永天圩最危急的时候,解放军起到了决定性的作用。
(3)人员转移与全力抢险相结合,为防万一,当水位上涨到一定高程时,老弱病及低洼处的群众必须转移到安全地带,以解除投身于防洪抢险人员的后顾之忧。
(4)工程人员熟悉堤身、堤基状况,根据实际情况提出抢险措施是夺取抗洪胜利的重要因素。
(5)做好后勤保障,防汛抢险器材要能及时到位。
2.教训
(1)加强堤防日常管理。要成立专职管理机构,统一管理,禁止在堤脚取土,对建房要实施统一规划、管理、施工,圩堤顶建房要向同马大堤内搬迁。堤顶建房不但增加了险情,而且给防汛抢险造成困难。
(2)堤防建设要保证质量。
(3)加强除险加固工程建设。堤脚水塘必须回填,堤内外坡不得大于1:3,堤内坡要做平台,堤顶要加高,以提高整个堤防的抗洪能力。
(4)被保护区内村庄要储备一定数量的防汛抢险器材,间隔500~800m要修筑一条上堤碎石路面。
一、基本情况
广阜圩堤位于安徽省东至县,胜利、瓦龙两乡镇,圩内耕地1.55万亩。自进入汛期以来,出现几十处不同程度的险情,均得到控制。大堤建于1978年,堤身土质为粘土,土质较好。
二、出险情况及原因分析
1998年6月28日下午,广阜圩堤7+220~7+250之间出现了漏水点,以后相继出现了十几处,孔径2~10cm,漏水为浑浊水,并明显带有颗粒。经处理基本得到控制。7月28日长江水位回升到19.06m,各漏水点再次漏水,水质浑浊,量较大,带有颗粒。经分析是由于蚁穴漏水。1996年曾挖到蚁穴,并用推土机辗压回填,但食道等没有破坏。漏水可能是江水通过吃水孔、副槽、食道向内漏水。
7月31日,长江水位升到19.30m,在广阜圩堤7+322处有散浸水渗出,面积近60m2;8月2日下午,在7+282~7+322之间开始出现纵向裂缝,宽度2~3mm;到8月4日下午,中间一段长10m裂缝开始变宽,最宽处达8~12mm;到8月8日裂缝有扩大趋势。经分析,发生裂缝的原因是,此段大堤自1978年建堤后未经历如此高水位、长时间浸泡,堤内渗水不能排除,导致堤身内浸润线升高,内坡失稳,形成滑坡。
三、可能造成的危害
两种险情都有可能造成溃口,使圩内1.55万亩农作物毁于一旦,8826人无家可归,并使206国道中断交通。
四、抢险措施及效果
1.蚁洞漏水抢险
6月28日下午蚁洞开始渗水,渗流量较小,经过导渗处理,没有细土带出。7月29日至7月30日上午,渗漏水量逐渐加大,明显带有颗粒,并破坏了原来的导渗体。经现场查看,决定:一是在漏水点做压渗围井,其效果不明显,并有四处新的漏水点出现;二是在外江下外帮截渗,7月2日从桩号7+220向上做长15.5m的外帮截渗,没有明显效果。为此7月4日再向下用木桩做长65m外帮截渗,一直到低排闸附近,到7月7日险情基本得到控制。
2.滑坡裂缝抢险
此险情一经发现,立即全面开导渗沟,填导渗材料,在背水坡填塘固脚阻滑,在裂缝中间做滤水土撑。
7月31日,在桩号7+320处有散浸水渗水,立即在渗水点开导渗沟,内填砂石反滤料。8月2日下午在7+282~7+322之间开始出现一条纵向裂缝,缝宽只有2~3mm,断续长40m,位于大堤中偏内侧。8月4日上午,中间一段长约10m的裂缝开始变宽,最大宽度达12mm。开始决定在中间较宽的一段开槽回填夯实,槽长7.5m,宽0.5m,深0.8~1.0m,裂缝深一般0.5~0.8m。采取分段开挖、分层夯实。8月8日下午裂缝仍有继续扩大之势,于是立即采取了填塘固基,做滤水支撑的措施。到8月11日6时填塘固基全部完成,填塘长约50m,宽约5m,深约2.5m。11日完成滤水支撑任务,底宽10m,顶平台长5m,宽3m,支撑底开导渗沟填砂石料。经过几天观测,裂缝没有任何变化。
五、经验教训
汛期,针对可能出现的险情应研究有1~2个抢险预案。一旦出险,科学地制定出抢险方案,同时组织抢险材料到位,并迅速组织抢险人员和工具,按抢险方案,有计划地实施抢险。
嘶马弯道位于江苏省江都市扬中段左汉的上段,是典型的弯曲分汉型河道。整个弯道处于全新统松散的河流冲积物沉淀而成的冲积平原上,受弯道上侧五峰山节点控制和马鞍矶到五峰山4km多导流岸壁影响,长江主流进入弯道后直冲北岸,长江岸线从三江营到江泰交界14km的弯道全部受冲,深泓逼岸,崩坍迭起,成为长江中下游最严重的坍段之一。
1970年,嘶马镇集镇南侧坍塌后,江都市开始对嘶马弯道护岸进行整治,治江28年来,直接投入资金5110万元,累计建丁坝10座,沉柴排7.33万m2,沉软体排10.89万m2,抛石210万t,已在原来崩坍最剧烈的弯道顶部建成近7km长的整体护岸防护带,护带整治取得了明显成效。从总体上看,目前弯道顶部所护段相对稳定,但其上下游河势变化较大,弯顶护岸区上下两侧坍塌时有发生,下游坝势甚于上游。同时,由于长江水流长期冲刷,原护岸工程遭受不同程度损坏,防护能力也在逐年衰减。根据1998年汛前测图与当年竣工时测图进行断面分析,发现从西七坝上至西一坝坝区间的抛石断面有不同程度的冲刷,并有加大趋势。
1998年长江发生继1954年之后的又一次全流域型大洪水,水位高,流量大,持续时间长,长江河势变化较大。江都市在加大节点工程实施力度的同时,增加了对整个弯道河势的监测力度,特别是河势变化较大的重点段,每5天测量一次,避免突发性大崩坍的发生。
8月中下旬,长江高水位、大流量已持续50多天,流量一直维持在70000m3/s以上,水位也在警戒水位以上。根据8月20日水下测图与1995年同期比较显示,嘶马弯道西一坝至西二坝间已做工程外侧边缘河势变化较大,一15m等深线普遍里进,特别是原来一17m的水下平台已受冲刷消失。8月25日下午,再次对该段组织测量,结果显示,该段的险情已呈恶化趋势。在这5天时间内,整个坝区间普遍里进,外侧深泓从一45m线至一20m线普遍里进20m,最大里进30m,继续侵削原有水下平台;近岸河床从一15m线至一5m线普遍里进15m,最大里进20m,河床普遍冲深3~5m,最大冲深达8m,已严重毁坏原做抛石工程。
如险情恶化可能酿成坍灾,势必使过去20多年大量投入积累的工程基础功亏一篑,造成河势的恶化,也势必使1998年汛前投入大量资金和人力建筑的高标准块石护坡的江堤毁于一旦,从而给堤后的嘶马镇乃至更大范围内的人民生命财产安全和江平公路线构成直接威胁,更影响嘶马弯道整个大的河势,后果不堪设想。
为尽最大努力确保河势稳定和堤防安全,经认真研究,确定西一坝至西二坝间抢险工程方案如下。
(1)先守护江岸线,从0m线抛护至一15m线,抛长350m,宽27m,厚0.8m。
(2)加固西一坝上侧,控制坝上楔入槽突进,从0m线抛护至一35m线,抛长80m,内侧宽80m,厚0.8m;外侧宽36m,厚1.2m。
(3)加固坝区中部薄弱地段,控制平台外侧等深线继续里进,由近岸抛石带向外延伸抛护至一30航线,抛长200m,宽45m,厚1.0m。
西一至西二坝间抢险计抛块石36266t。
抢险抛石期间,有关部门每天坚持对抛石区域进行水下测量。测量结果显示,外例深泓等深线里进趋势已逐步得到扼制,到9月15日,将每天的测图进行分析,河床已基本稳定,大的崩岸险情已经解除,确保了人民群众生命财产的安全。
回顾这次险情的发现与抢险加固,总结历年嘶马弯道坍江抢险的经验教训,我们的体会有以下几点:一是要加大工程投入力度,特别是未做工程的空白段要尽快抢做防护工程。二是要坚持对弯道河势进行定期监测,特别是河势变化较大的重点段,在汛期更要增加测量的频次,以便及早发现险情,及时进行除险加固。三是要加强对已做工程的加固。因多种因素限制,已做工程标准较低,而且近年来长江汛期复杂多变,大流量、高水位年年都发生,已做工程因水流冲刷受到不同程度损坏,必须及时进行除险加固,避免已稳定的河段河势发生大的变化,造成新的坍江险情隐患。
丹水池堤位于武汉市江岸区长江左岸。
1998年7月29日17时25分,江岸区巡堤人员在巡查长江丹水池中南油库堤段时发现距防水墙8m处有三处直径约4cm的管涌险情,立即向丹水池街道和区防汛指挥部报告。区指挥部立即向市防指报告,并带领有关人员赶到现场,当机立断抽调省武警一支队八中队、区公安干警和区防汛指挥部及当地居民共近300人,同时调集黄砂、瓜米石、片石近60t,在管涌处修筑围堰导滤。经过1h奋战,19时20分,基本控制局势,渗水变清,险情稳定。后指派20多名抢险人员彻夜守护观察,未发现异常。
7月30日11时28分,防守人员发现原管涌内侧1.5m左右出现新的管涌,涌水口迅速扩大达80cm左右,形成浑水漏洞,浑水不断上涌,涌高达1m多,涌水量约为0.4m3/s。同时在堤脚处发现4处渗浑水。区、街道防指迅速逐级汇报,区委书记、区长火速赶到现场组织抢险。中午12时30分,武汉市防指接到区防汛指挥部关于险情恶
化的情况后,即派市防汛专家顾问组组长和市防汛指挥部副指挥长、市防办主任立即赶赴现场,与区里同志一起研究整险处险措施,指挥抢险。
开始在背水面涌水口倒沙和细骨料堵口,都被冲走;再填粗骨料还是堵不住。经分析,堤基很可能已内外贯通,于是巡查迎水面。12时40分,中南石化职工王占成发现迎水堤外江面有一漩涡,便奋不顾身跳入江中,探摸水下岸坡,发现有0.8m宽洞口,江水向里涌,找到了浑水漏洞的进水口。现场抢险人员纷纷跳入江中,用棉被、毛毯包土料,封堵洞口。同时在堤背水面用土袋、砂袋围井填砂石料反滤,实行外堵内压导渗。经过3h奋战,堤背水面涌水明显减弱,险情基本得到控制。接着在市防汛指挥部的统一指挥下,抢险人员分成三个队,堤内两个队负责运送材料,堤外一个队负责填筑外平台,进行加固堤防。
到7月30日19时,漏洞险情得到有效的控制。
这次抢险共动用各种运输车辆300台次,黄土300m3,瓜米石200m3,黄砂200m3,分口200m3,编织袋4.7万条,编织彩条布400m2,棉被、毛毯约50条。共调集武警、公安干警、交警、突击人员及各类抢险队员2600人投入抢险战斗。
此处险情发生的原因,主要是地基地质条件差,建堤时又未作彻底处理。20世纪50年代钻探的地质资料表明,土层自上而下分别为1.0~1.8m杂填土,2.2~3.0m沙壤土,6.0m左右粉质壤土,再下为细砂层。此段1931年7月29日水位27.21m时曾经溃口;1935年7月9日,发生过200余m堤基穿洞险情;1954年8月24~25日发生直径30cm浑水漏洞和两个直径1m的深跌窝等险情。
通过这次抢险,主要经验教训有:
(1)防汛部门要全面细致地掌握堤防现状、建堤历史、险情历史,汛前做好各方面的准备。
(2)巡堤查险要组织技术力量,正确判险,正确决策。这次丹水池险情由管涌恶化成漏洞,先采用内导、后采取外堵内导的方法是正确的、成功的。
(3)重大险情抢护,要统一组织、统一指挥。丹水池抢险,市、区、街指挥部领导都到了现场,明确了各个部位的抢险指挥人员和运料指挥人员,现场虽然紧张,但做到了忙而不乱。
(4)防汛通道应畅通无阻,以便汛期巡查和物料运输。丹水池堤段,惯称“八厂联防”,实际是11个单位,相互之间均有院墙隔断,许多单位的房子做到了堤脚。这次抢险便是将墙壁打洞递运材料的。此事件发生后,市防汛指挥部迅即发布了4号命令“八厂联防”沿提打通20m宽通道,第一期10m宽通道已经打通。
(5)巡堤查险不仅要查堤身、堤内外脚、背水堤内禁脚地,而且临水堤外还要有船只巡查水面。在水位高、江面宽、风浪大时,船只巡查很有必要。
一、基本情况
汉江东岳府提段,位于湖北省汉川县汉江干堤左岸107+700处。1983年7月25日,汉川城关水位已达31.3m(当地水位33.42m),正处特大洪峰过境时刻,23时43分该处发生穿洞特大险情。当时东岳庙汉江水位到达33.42m时,仅低于堤顶高1.78m,出现了高于历史最高水位0.42m的高水位,防汛巡堤查险人员发现背水堤内压浸台有浸漏,用脚踩时即鼓泡。尔后发展到硬币大小浑水外涌,仅4~5min时间,险情扩大,由一个洞口发展到三个洞口喷水,最大直径为0.6m,并夹带小土粒向外喷,水柱高达5~6cm,堤身被冲成一条水槽向堤脚延伸,水流冲击力量把树木冲翻。在堤临水坡发现有约0.4m直径的漩涡,距水面以下约1m深处有一进水口,直径约0.4m。经过分析,判断为一进三出的漏洞。
二、出险原因
东岳庙堤段为历史险工(即迎流顶冲,河泓逼近,外坡陡,堤脚冲刷严重),可以说是年年抛护,岁岁加培,但总不能脱险。主要是该堤修建于1976年,堤防施工管理不规范,大量冻土上堤,积雪没有清除,冻土块体没有打碎。特别是施工交接处,碾压不实,酿成堤身内部空洞。当时考虑到施工质量较差,为安全起见,于1977年汛前又将内压浸台升高1m,以增强抗洪能力。虽经受了几年的洪水考验,但当1983年特大洪水来临时,堤身内部的隐患便暴露出来。这是出险的主要原因。
三、造成的危害
如果险情发现后抢护不及时,抢险措施不得当,将造成大堤溃决,危及汉江以北3498.12km2人民生命财产安全,汉江下游的广大地区(包括天门、应城、云梦、孝南的一部分)沃野良田就会成为一片汪洋。溃堤后的洪水如突破汉北河支堤这一道防线,汉川县汉江以北地区约1000km2土地、60余万人口将会遭灭顶之灾。
四、抢护措施与效果
1.外堵进水洞口
有关领导迅速带领几个大队党支部书记和防汛队员,全面抢堵进水口洞口。洞口距水面下约1m,几十个人迅速跳入水中,摸清情况,用当地群众拿来的棉絮堵洞口。共用了9床,才基本堵住了洞口。接着又用棉絮铺在洞口上,才控制了水流,控制了险情的发展。
2.巩固外封,加设导滤堆
前段的处理,只是初步控制了险情的发展。为消除险情,确保度汛安全,地、县两级领导和工程技术人员在现场又进一步研究了彻底脱险的方案。共同拟定外封,内围加设导滤堆。
在汉川县防汛指挥部的请求下,解放军指战员和2000多名当地干部群众组成了抢险大军,按照制定的彻底脱险的抢护方案,连续作战,在很短的时间里,完成了外帮长30m、宽5m、高1.4m的草袋外围,内填土方300多m3。背水面压浸台上筑起长63.7m,高1.7m,宽4m的围堰,内填四级配导滤砂石料(粗砂、米石、混合分石、小块石各约30cm),并设有导滤管,使险情基本得到控制。
3.抽槽翻筑
为了确保抗洪救灾的彻底胜利,我们利用退水间隙,对该处采取了以下一系列的加固措施。
(1)抽槽翻筑。打开洞口,取出塞进的棉絮,将堤外切除2m,宽2.5m,挖深6m,抽槽到堤身全断面的1/2,层土层夯回填夯实,同时恢复外封。
(2)再度加固。为消灭潜在的隐患,1984年冬修时,我们又对东岳庙险段制定了较完善的整治施工方案。首先将漏洞处全部挖开,进行了彻底翻筑,逐层进行夯实回填。同时为降低堤身坡陡,从106+800~108+000全长1200m的东岳庙地段全面加做二级压浸台,面宽10m,使该处堤身由8~9m陡高变为5m左右,加强了堤身断面,改善了堤身质量。在1984年9月30日23时,当地水位达34.16m,比1983年出险的水位33.42m(最高水位33.69m)还高0.74m,东岳庙险段安然无恙。
五、经验教训
东岳庙抢险斗争的实践证明,认真巡堤查险是及时发现险情的重要前提;险情出现之后,能够用得力的技术措施是抗洪抢险的关键;汛后冬修,针对性地加固是战胜洪涝灾害的根本,不能抢完了事。
同时,东岳庙险情的出现,足以说明堤防施工质量的好坏事关重大,它与千百万人民生命财产息息相关,特别是重点堤段要加强防守,一般堤段也不能掉以轻心。否则,千百万人民就要蒙受灾害之苦。
一、基本情况
赤东支堤位于湖北省蕲春县蕲河左岸,距入江口约4km,原系八里湖围垦灭螺的拦洪坝。1957年冬,蕲河改道后,该坝按1954年洪水位(24.94m)为设计标准进行加高培厚,经历年培修,现堤顶面宽8m,高程26.0m,内外边坡为1:3,临水平台宽12.0m,高程22.0~23.0m,临水堤脚高程15.4m左右;背水平台宽20~28m,高程21.0~22.0m,背水堤脚高程16.0m左右。该堤段既防江汛,又抗山洪,是该县防汛抗洪的重要屏障。
从1998年7月2日至8月7日的36天内,外江水位在24.25~25.53m时,赤东支堤付草湖(3+000~6+400)长3400m堤段,先后发生不同程度漏洞险情18处23个,其中浑水漏洞7处12个,口径3~13cm,水量5~50L/min;清水漏洞11处11个,口径3~10cm,水量2~12L/min。出险高程22.0~24.0m。此外,该段4+800距背水堤坡脚90m处,还发生口径20cm、深40cm的管涌险情1处,涌水量40L/min;散浸险情3处,长1518m;跌窝险情2处,最深1.0m。险情发生快,出险频率高,漏洞贯穿堤身,严重危及堤防安全,属溃口性险情,系该县历史上所少见。
二、出险原因分析
(1)白蚁隐患。由于该堤15.0m高程以上均系人工回填的亚沙土,较适合白蚁生存,且受附近王门山、杨坛山和对洞双沟黄土丘陵山岗上寄生的白蚁影响,堤坝白蚁危害非常严重。1983~1998年共挖出土栖白蚁34窝,蚁巢位置均在堤身23.5m高程上下,巢龄在10年以上,蚁道穿堤身。1998年汛前检查发现该堤段仍有白蚁活动迹象。
(2)堤身断面小,渗径短。历年局部翻挖白蚁后,回填土与原土体结合不密实,不牢固,在外江高水位长期浸泡下,渗透水流不断加大,久浸成漏。
(3)防洪标准低。该堤段系按1954年实际发生水位24.94m为设计水面线设计的。1998年实际发生水位为25.54m,超实际水面线0.6m,堤防的防洪标准不够。
(4)该堤段5+000处为一河道节点,下游4+000~5+000长1000m堤段,外深泓逼脚,堤岸被水流冲刷淘空崩塌,削弱了堤身的抗洪能力。
三、抢险措施及效果
7月2日上午8时,外江水位24.25m时,防守人员发现4+805处背水堤坡脚有险情,经技术人员鉴定,系一漏洞,口径3~4cm,清水、量小。15时险情恶化,该段背水堤坡脚(高程22.0m)处冒浑水,出水量约为20L/min,洞口口径11cm,浑水中挟有白蚁。险情发生后,指挥部迅速调劳力1000人,机械300台套,采取内(背水)导外(临水)邦的方法进行处理。洞口围堰尺寸:2m×3m×1.0m(高),填反滤料;外帮长50m,宽2~3m,边坡1:2.5,高程23.0~26.0m,以漏洞处为中心分别向上、下游延长25m。经过5h抢护,到20时,漏洞终于堵住了,内围堰水位骤然下降,洞口无明显水流。
7月28日上午lO时,外江水位25.30m时,3+650处距背水堤坡脚12m的平台上,发生口径13cm的漏洞险情,浑水挟沙带泥团,出水量约50L/min。采取洞口围堰导滤,围堰尺寸:5m×3m×0.5m,粘土外帮(外帮长50m,宽2~3m)。措施完成后,出水量略有减小,但仍流浑水。根据该堤段堤情和出险情况,指挥部领导和工程技术人员研究决定变局部外帮为全线外帮,重点加强,确保堤防万无一失,安全度汛。
7月29日15时,外江水位25.44m,同一位置距背水堤坡脚9m的平台中发现5个漏洞,最大口径10cm,最小口径5cm,出水量约为40L/min,浑水挟沙带泥团。险情发生后,一方面组织劳力,扩大围堰,尺寸6m×4m×1.0m,另组织机械、劳力增大外帮尺寸,宽从3m增至8m,帮长200m,并派50名水手下水踩土,使其密实。7月31日,局部外帮措施完成后,围堰浑水变清,水量减至6L/min左右。8月5日,水位25.38m时,3+650处堤顶背水侧(高程26.00m),发生长96m(顺堤方向)、宽3m、深1m的跌窝险情。从出险情况看,系高水位长期浸泡后,蚁巢周壁土体浸软饱和,抗剪强度降低,从而引发跌窝。险情发生后,迅速组织劳力60人进行翻挖,长1m(顺堤方向),宽8m,深1.2m,用粘土回填夯实后,漏洞出水口断流。
赤东支堤漏洞险情发生伊始,指挥部领导和技术人员判险准确、科学,抢险的指导思想十分明确,外帮内导,为险情的成功抢护赢得了时间。先后调动四个乡镇场劳力8000人,人民解放军、武警官兵600人,机械6000台套,从25km外运粘土做外帮;共做粘土外帮长3400m,宽3~10m,高程23.0~26.0m,边坡1:2.5~1:3;累计完成土方3.5万m3,消耗砂石料4600m3,编织袋1.2万条。整体外帮内导措施完成后,险情逐步得到控制,且大多数漏洞断流,少数漏洞出少量清水,水量均在1L/min内,水位降至24.66m时,内围堰全部断流。
四、效益评估
赤东支堤与沿江干堤,保护片内有5座城镇,116个自然村,面积约368km2。漏洞群险情的抢护成功,确保了赤东大堤的安全,确保了蕲春县社会政治稳定,经济持续发展,人民安居乐业。避免了保护片内的村、镇被淹,避免了约1480亿元财产受损,减少耕地淹没面积24万亩,减少转移人口约30万人,确保了京九铁路和黄冈市及蕲春县内主要交通干线的畅通,确保了在建的沪蓉国道黄石—黄梅段正常施工,其经济效益和社会效益巨大。
五、经验教训
赤东支堤漏洞群险情实属溃口性险情,之所以能成功抡护,最根本的经验:一是领导重视,防洪预案、防汛机构和各项制度健全,组织措施得力;二是防汛纪律严明,政令畅通,责任明确;三是查险及时,判险准确,决策科学,抢险快速积极;四是军民联防,各方配合,团结协作,无私奉献;五是夏汛冬防,未雨绸缪。
溃口性险情虽然抢护成功,但我们也应从防御1998年的大洪水中深刻反思:一是堤防防洪标准仍然较低,抗洪能力弱;二是堤基堤质差,堤防施工质量差,留下工程隐患较多;三是堤防工程管理手段落后,管理水平亟待提高;四是防汛器材储备不足。
一、基本情况
袁河双洲圩堤位于江西省樟树市。1994年6月15日10时15分背水坡突然出现漏洞。当时在围堤巡查的人发现背水坡堤脚下有一个出水洞,水象箭一样带着沙土喷出,迎水堤外水面上有一个大旋窝,不到3min漏洞出口达到0.5m2,堤背水坡出现裂缝,接着又滑坡长4m多。
双洲圩堤为沙质土壤,堤身单薄。洪水过后对漏洞处进行破堤整险,发现此处有一套老涵管,迎水面堵塞了二段,但都是空隙。老涵管大部分已破裂,有几节涵管塌陷。
二、抢险措施
由于当日袁河上游江口水库泄洪量达1600m3/s,10时15分水位距堤面只有1.5m左右。险情紧急,在场的领导和工程技术人员经过仔细观察和分析,制定相应的抢险措施,迅速组织了一支200多人的抢险突击队进行抢险。采取用装满砾石的草袋下水去堵洞。抢险队员把准备好的防洪卵石,一袋袋塞进洞里。可是洞口太大,扔下去的一袋袋卵石都被洪水卷走。改用长木料捆砾石袋投入洞口;又用六七床晒谷垫,四角都捆重物对着洞口抛下;还将稻草绑上重物投到旋窝处。这些做法开始奏效,洞穴水流减缓。然后再将一包包装满砾石的袋子塞入洞里。袋子再没被洪水卷走,洞口堵住了,抢险成功,围堤化险为夷。
三、效益
由于及时发现险情,指挥果断,抢险措施正确,围堤保住了,从而避免了四个村庄,1532人,200余栋房屋,5000多亩农田粮食被淹和1000亩果园被冲毁,避免经济损失约210万元。
四、经验教训
(1)防汛要有高度的责任感,堤防上时刻要有人巡查,发现问题及时报告。
(2)要有强有力的防汛指挥机构,领导有一定的防汛经验和抢险知识,处理问题果断。
(3)要有充足的防汛物资。
(4)要有一支不怕苦、不怕死的抢险队伍。
(5)要彻底清除工程隐患,冬修多挑一担土,汛期少担一分忧。
一、基本情况
便民河位于江苏省句容市,长17km,经下蜀镇桥头部队农场西侧大道河口入长江,沪宁铁路东西贯穿两乡镇,总人口52500余人,耕地面积6216hm2。分成五大野,圩内一般地面高程为5.5~6.5m(吴松基面,下同),便民河堤顶高程10.5m。
1998年6月中旬长江进入主汛期之后,便民河下蜀段持续70多天超过警戒水位,其中7月25日至8月13日高水位超过8.80m,8月9日高潮水位达到9.01m,超1954年水位,超出圩内田面高近4m。堤防出现渗漏险情。
二、出险情况
境内江堤及通江河堤长时间受高水位浸泡,渗漏严重,便民河刁桥及刘圩段,由于长时间渗水,堤脚形成软弱层,局部地段堤脚连深塘,堤基不稳。
三、原因分析
1954年便民河下蜀段高潮水位8.96m,在宝华刁桥处破圩。虽经多次加高、培厚、疏浚,堤顶高程达到10.5m,但由于便民河堤土质松软,一是人工逐年完成,碾压不实,堤防填筑质量不高;二是堤身单薄,局部薄弱地段堤顶宽仅2.6m,内坡1:1.5,外坡1:1.7,而且堤脚连深塘,造成堤脚不稳;三是历次加固清障不彻底,特别是少数地段未彻底清除宅基地,培厚土层间有夹层。
四、渗漏处理方法
面对严重汛情,全市广大干群紧急行动,对便民河沿线堤防多次进行“拉网式”检查,对险情的地点、长度、渗漏水情况作详细记录,并在相应地点上插上小红旗,作为重点检查、观察地段,对不同的渗漏情况分别采取相应措施。
1.反滤井法
位于刁桥电站西侧80m处的老芦庄涵,由于封堵不严,在水位超过8.0m时,出口处长时间冒水,在冒水孔周围2m筑月牙形围堰,高1m,内填砂层、瓜子片石层,各厚均为20cm。安装导水管,长1m(管内直径根据漏水量大小确定,一般采用5~10cm),将水导出围堰外排水沟或排水管,排出堤脚外,再上覆二四六石子层,厚20cm。
2.平铺式反滤
对渗水位置较高,散渗较长的地段,如宝华八字桥段,做了平铺式反滤设施。具体做法如下。
(1)确定反滤设施顶层高程。各地段由于筑土土质、堤顶宽度、坡度不同,渗水逸出点也不同,反滤设施全面覆盖散渗坡面。
(2)整坡。对反滤地段清除杂草、整平。
(3)开挖三种沟。在坡面上,每隔5~10m开挖15cm×20cm(宽×深)的竖向导渗沟;在坡脚处开挖15cm×25cm(宽×深)的集水沟;在战台上每隔30m或低洼处开挖排水沟,断面30cm×30cm(宽×深)。
(4)平铺土工布,上覆石子厚10cm,在覆石子时,按顺序先填满导渗沟、集水沟内石子,再填面上石子,以确保土工布平整。
(5)理通排水沟,确保渗水畅通,集水沟中无积水。
3.沟式反滤法
对渗水量较大的,如宝华陈甸段、刁桥电站东侧段,我们做了沟式反滤,同样要求开好三沟。坡面竖向导渗沟加密,间隔改为2~4m,三沟标准同平铺式反滤。导渗沟、集水沟上铺条带土工布,宽60cm,再填满石子,理通排水沟。
四、方法的比较及适用范围
(1)反滤井法适用于集中渗漏,周围没有明显散渗堤防的渗漏处理,此方法施工简单,工程量小,技术要求易掌握;缺点是周围若有散渗,则不能用此方法。
(2)平铺式反滤法及沟式反滤法适用于散渗堤防的防渗处理。
1)平铺式反滤不仅坡面整平土方量大,地面若有树根、竹根,整平难度更大,况且面铺石子量多,往往由于长期防汛抢险人员的疲劳,以及运输困难等原因,造成石子铺设厚度不足,再加上人在面层上施工,来回走动,表层饱和的土壤易挠动泥浆而堵塞土工布滤水孔。八字桥河在搞好平铺式土工布反滤两天后,经检查发现,在集水沟上侧土工布里包裹着积水,又遇雨水天,坡面水再次集中,雨水排不出,加大积水,结果不得不在积水低洼处剪开土工布,破肚排出积水。况且潮湿堤坡长时间被土工布、石子覆盖,堤坡不易晒干。因此平铺式反滤适用于土壤未饱和的堤防的散渗处理。
2)沟式反滤坡面不需整平,仅需开沟,沟中铺土工布,填石子,工程量小,同一地段采用沟式反滤,土工布用量仅为平铺式反滤的36%,石子用量仅为平铺式反滤的17%,而且不受土壤饱和度的影响,潮湿的堤坡裸露在外,经风吹日晒,土层易变干。
总之,便民河等沿江堤防防汛工作在省、市、县正确领导及水利专家正确指导下,采用防渗导渗的方法科学、得当,最终战胜了洪魔,取得了长江防汛工作的全面胜利。
一、基本情况
战天圩位于江苏省深水县石臼湖东南岸,西北濒湖,东南依丘陵岗地,湖堤东起孔镇乡骆山北麓,西至和风乡凤栖山下诸家村,该圩堤是1970年冬至1971年春联并10余座小圩而成,全长4218m,堤顶高程一般为14.2~14.5m(吴淞基面,下同),局部堤段13.6m,堤顶宽5~6m,背水坡1:2.5,迎水坡1:3.0,背水坡堤脚外绝大多数是利用取土坑做成的精养鱼池。
堤基大多为黑色及黄色粘土,个别地段为淤泥质土,粉细沙土,响山段为岩基。
粉细沙基土堤段位于桩号1+886~1+960,此段圩堤每当石臼湖水位达11.06m时,背水堤脚以上出现大面积窨湖,当湖水位超过11.5m时,有明显渗水出逸。1980年,在迎水面做了粘土斜墙,垂直坡面堤脚处厚2.0m,堤顶处厚1.0m,增强了防渗能力。1983年、1995年及1996年石臼湖最高水位分别达12.28m、12.13m及12.28m,均采用背水坡开挖反滤导渗沟的措施安全、度汛。
二、出险经过及抢险措施
(一)出险经过
1998年8月4日晨4时30分,在1+936处接近堤脚水面的坡面上,发现直径为2cm的冒浑水孔,并迅速扩大至直径5cm,许多粉细沙随渗水涌出。
8月5日凌晨1时30分,在1+913附近下游堤脚处,由两名巡逻队员在水中(水深0.5m)发现冒水涌沙孔4个,开始直径为2cm,后迅速扩大至5cm,涌出粉细沙1.5m3。
两处出险时,土堤上游石臼湖水位均为12.12m,下游鱼池水位5m左右。
(二)抢险措施
渗水出逸处出现冒水涌沙孔,说明该处基土已出现渗透破坏,若不及时采取措施,则随着冒水涌沙孔的增多及范围的扩大,大量基土被渗水带走,会造成堤身下沉,最后导致决堤,后果十分严重。
针对上述险情,采取以下抢险措施:
(1)反滤围井。用编织袋灌土在8月4日涌水处修筑直径为3m的半圆形围井,做至水面以上。在8月5日涌水处修筑直径为5m的半圆形围井至水面以上,井内分层依次回填0.15m砂及0.15m石子,直至与围井顶相平。
(2)反滤导渗沟。在未出险时,就已经开挖了导渗沟,但由于民工有顾虑,伯开挖导渗沟会影响堤坡稳定,因此,所挖导渗沟是“稀、浅、短”,未达到预期效果。出险后,立即按5m间距由堤脚顺坡向上开挖深0.3~0.4m,宽0.3~0.4m的导渗沟,并逐步加密至间距1.5~2.5m一条,还用人字形沟把它们连接,沟内均回填砂及石子反滤料,使清水出逸,在抢险过程中,导渗沟随着堤坡湿软点的抬高向上开挖,使坡面保持干燥。
(3)透水围堰。在下游堤坡水线以外3m处用编织袋装土沿堤修筑一道透水围堰,用以控制抛石盖重范围及镇压基土。
(4)块石透水盖重。在透水围堰与堤坡水线之间抛块石直至露出水面,保护基土及反滤料稳定。
(5)块石滤水坡斜形支撑。在8月4日及8月5日险工处,做反滤围井以后,发现冒水涌沙孔顺坡上移,因此立即在此处铺上砂子、石子后,再抛块石镇压,做成了块石滤水斜形支撑。为防止渗水引起滑坡,又在坡面抛块石加做两个斜支撑,底部坐落在块石透水盖重上,同时在支撑两侧堤坡面上加挖导渗沟。
(6)抬高下游水位。本段下游堤脚外是一个鱼池,为减少水头差,降低渗透比降,先将鱼池埂加高、加固,再向鱼池内灌水,共抬高下游水位O.4~0.6m。
采取上述措施后,险情基本得到控制。为做到万无一失,又采取了以下措施:
(1)在坡形斜支撑之间加做块石滤水贴坡。先清理坡面,在表面覆盖土工布,上铺设一层砂子、一层石子、一层块石,形成滤水贴坡。
(2)在透水围堰外侧抛石,加做互相连接的8个圆弧形块石水平支撑,同时也起到块石盖重作用。
(3)8月8日始,调派潜水员在迎水面摸探,连续摸探3天,摸探范围是:渗漏段,横向块石护坡高程10m处至坡脚及湖床平面向湖心70m,纵向80m;连续段,横向块石护坡高径10m处至坡脚及湖床平面向油心40m,纵向两侧各长40m。未发现漏洞,排除了上游集中渗漏的可能性。
(4)严格巡查制度,实行流水或交接班巡查,背水坡鱼塘摸查不得超过1h一次,面上巡查必须1h进行一次拉网式巡查,巡查中发现问题,立即处理,并及时上报。
(5)组织储备抢险应急人、财、物力,50人突击队集中驻扎待命,储备块石1000t,砂石料100t。
抢险措施累计完成土方0.5万m3;消耗材料:砂子、石子0.1万t,块石0.3万t,编织袋5万只(含草袋),土工布400m2。参加抢险人员累计出动1万人次,动用拖拉机1万台次。
三、出险类型分析
经现场踏勘,本段堤防基础为非常均匀的粉细沙,不均匀系数小于10。根据国内外试验研究结果,这种均匀的粉细沙渗透破坏的形式只能是流土,由于本段堤防迎水面做了上厚1m、下厚2m的粘土斜墙,因此被渗水过穿的可能性较小,渗水由堤脚外基础及堤身进入后在下游出逸时首先在结构薄弱处被击穿,形成冒水涌沙孔,称之为“管状流土”。如果不及时抢救,涌沙孔直径及范围将迅速扩大,最后导致失事。
四、体会
(1)发现险情及时。有人把堤基渗透破坏比作“癌症”,及早发现症状,就为治疗赢得了时间。
(2)工程技术措施正确。一发现险情,工程技术人员立即赶到现场,了解情况后,立即提出一系列抢险技术施。
(3)指挥调度有方。出现险情后,各级防指决策果断,行动迅速,抢险队圩区15min赶到现场,山区30min内赶到。要人有人,要物有物,保证了抢险工作顺利进行。
(4)八方支缓。这次抢险成功,离不开武警部队、县内民兵及乡内民工的协同作战,在物资上由县防指协调给予充分保证。
(5)省、市、县领导的亲切关怀与支持。在抢险的关键时刻,省、市、县领导多次亲临现场指导工作,既鼓舞了广大干群的斗志,又实地解决了一些实际问题。
一、基本情况
邱家湾堤段位于长江中游湖北省嘉鱼县陆溪口河段南岸。该段堤顶高程33.50m,面宽6m。堤内筑有压浸台,高程29.0m,面宽6m,禁脚高程27.50m,宽50m;堤外岸线是邱家湾历史老崩岸险段,滩岸宽仅6m,高程29.0m。
1996年汛期,洞庭湖四水来水量大,长江嘉鱼永逸闸站7月22日12时最高水位达到32.21m,超过1954年实测最高水位(31.51m)0.70m。7月19日,在相应长江干堤桩号315+260和315+640~315+660处,因白蚁危害,发生溃口性险情——浑水漏洞。漏洞共9孔,最大孔径10cm,其他直径为3~5cm,在地县防汛指挥部领导下经全力抢险,终使险情得到控制,避免了堤防溃决。
二、险情发生发展过程
7月18日8时,邱家湾当地水位31.69m(邱家湾在永逸闸上游17km,水面落差约0.44m,本文中邱家湾水位均为计算值),在315+240~315+660堤段压浸台坡脚出现散浸,按常规在压浸台坡上开挖人字沟导滤和在脚下挖纵沟排水处理。中午13时在315+260排水人字沟中(高程28.0m),发现一直径约2cm的清水漏洞,3h后转为浑水,夹带大量3~5mm粒径土颗粒,随即采用砂、瓜米、碎石三级配倒滤处理。19日上午洞径扩大至3cm,下午在10m远处出现另一孔,直径约2cm,冒出的浑水中带有白蚁卵。21日水位上升至32.49m,洞径扩大至4cm,即采用打围堰碎石导滤处理,该处险情暂时得到控制。但至22日23时,原围堰导滤闭死,渗漏转移到堤身31m高程处,此处险情恶化。另一处20日8时(水位32.24m),在上段315+640处压浸台脚高程为27.5m的排水纵沟中也出现一直径为3cm的浑水漏洞,采用导滤处理2h后水量减小。另在顺堤方向向上5m远处,出现一孔直径约5cm漏洞,导滤处理后数小时水量减小,其他地方冒出新的孔洞,至20日晚在315+640~315+660长度20m间同一高程发展至6孔。21日下午出现一孔直径约10cm,冒浑水带粗颗粒土,冲出的水头高约0.8m。如此此起彼伏,至22日凌晨1时,险情不仅未得到控制,而且有不断恶化的趋势,形势十分严峻。
三、抢险措施
22日凌晨2时,地、县技术人员在现场勘查后,详细分析了出险原因,制定了切实可行的抢险方案。根据历史上此地曾发生过白蚁危害和水中带有白蚁卵的实际情况,确认为系白蚁造成的浑水漏洞。同时进一步分析按照白蚁生活习性,洞穴一般偏向于背水面,而穿堤蚁洞位置一般不至很低,且堤外洞口分散不明显,因此确定采用内导外堵的抢护方案:即在315+635~315+665间堤内筑宽7m、长30m、高0.8m的围堰反滤,以抬高水位,降低内外水头差,考虑到浑水漏洞挟带土粒,不同于管涌挟带的粉细沙,很容易闭死,不完全按照砂、瓜米石细颗粒级配或用少量瓜米石导滤;同时在堤外填筑长60m、面宽6m、高程33.0m(低于堤顶高0.5m)的外帮以封闭进水口。由于险情转移至堤身下段315+260处,除采取在堤身开沟导滤外,还采取相同方法处理外帮,长20m。方案确定后,由嘉鱼县三合垸防汛指挥部立即组织实施,迅速调集机械20辆、劳力600人,自22日至23日中午止经过30h突击,抢运土方2500m3。外帮和导滤围堰完成后,漏水明显减弱,险情得到有效控制。汛后整治进行了白蚁挖掘和翻筑,在315+260处挖出白蚁主巢1个,副巢26个。
四、经验教训
邱家湾浑水漏洞险情抢护成功,一是险情类别分析判断准确;二是处理技术措施正确;三是抢护及时,行动快。该险情抢护成功,保住了人民生命财产的安全,受到了省防汛指挥部的嘉奖。
一、基本情况
上百里洲位于湖北省枝江市。1981年7月19日,汹涌的江水逐渐上涨,上百里洲的汛情处于紧张状态,凌晨4时左右,位于百里洲之首的艾民小垸在即将漫堤的情况下溃口,洪水似脱缰的野马向百里洲大堤倾泄而来,外垸水势迅速上涨。约6时左右,史家河附近围堤发生漏洞,防守人员立即用棉絮13床堵在洞口,同时向上报告险情。
上午7时许,防汛指挥部领导带领工程技术人员赶到出险地点。上午8时30分,按照指挥部发出的命令,该处抢险采用三套措施:一是调集付度管理区11个大队2195人参加抢险;二是其他五个管理区作为抢险预备队,每管理区劳力2000人,抢险机械100台,集结待命,随时听从四防指挥部调动,整装待发;三是为了以防万一,突击复修黄金堤,打好第二道防线,万一史家河大堤溃口,把江水阻止在黄金堤以西,尽量减少百里洲大垸的损失。
二、出险原因
史家河特大险情出现在堤防中心里程21+720处,长度35顺,该处堤顶高程49.96m,堤面宽6m,出现漏洞高程48.24m,外江水位49.32m。解放后史家河大堤从1954~1981年进行过两次撑帮接面,第一次是在1954年堤身受水后冬季进行的加培工程,因当时正是中华人民共和国成立初期,人们对工程质量认识模糊,要求不严。此处有一排大树,其中最大一棵梨树直径有0.7m左右,撑帮时未进行清基。将这排树根全部埋在堤身上了。1980年汛期就出现过跌窝直径1.5m、也正是1981年出现险情的地方,当时因怕拆迁,就瞒过去了,导致1981年7月出现了特大险情,造成这次特大险情的根源纯属树根和白蚁危害。第二次是1981年冬季,该堤段全部进行翻挖,挖除了树根。三、可能造成的危害及效益上百里洲堤防一旦决口,将造成毁灭性灾害。上百里洲四周环水,有堤防73.73km,保护农田17.59万亩,人口10.14万人。洲上有58个村,16家县乡企业,有固定资产15.22亿元。堤防溃口后,洲内人民群众将无路可逃,财产将受到重大损失。
四、抢护措施及效果
针对中华人民共和国成立后长江特大洪水出现的险情,四防指挥部定出了抢险的具体方案,根据险情分析确定,一是外堵,在出险堤段外坡用草包装土砌边,中间用土填实,增加堤面宽度,由原堤面6m加宽到9.5m,平均填高达到3m,外堵长度为35m。二是内导,在堤内设置了一个围堤,长45m,宽30m,围堤面宽2m,内坡1:1,外坡1:1.5,围堤顶高于外江水位O.2m。在围堤内管漏严重地方设置导滤井二个,第一个导滤井直径3.5m,高1.3m,离堤内脚3m;第二个导滤井直径2.5m,高1.1m,导滤井内外填中砂和元石。由于导滤井的设置,重大险情得到控制,该地段除险工程于7月19日晚21时结束。
为了使该出险堤段尽快脱险,指挥部7月19日晚作出决定,在堤内脚上增设宽0.8m、高0.7m、长度147m的导渗沟一条,7月20日上午8时开始实施开挖导渗沟,采取边开挖边用中砂、元石填筑的办法进行施工、当时导滤井排出的清水较大,无法排除,设想经过导渗沟将水排往背水堤内的接浸沟。导渗沟挖到管漏严重的地方,深度挖到O.3m时,直径约0.1m的水柱向上冒出。由于在施工时准备充分,迅速用元石回填、切断这股水源以后,两个围井很快断流,用导渗沟的办法,找到了管漏的根源。实践证明,史家河特大险情采用外堵内导的方式进行施工是切实可行的。该项抢险工程共动用草包15000个,元石1510m3,中砂460m3,土方1440m3,资金25000余元(当年价)。
五、经验教训
1981年的特大险情已经过去快20年了,特大险情目前已成为历史,但给人们留下了深刻的启示,在上百里洲73.73km的堤防线上,仍有很多堤段是历史遗留下来的,可以说大堤内留下了大量隐患,有树根、坟堆、白蚁等,如何根治堤身隐患应引起重视。
一、基本情况
陆城垸长江大堤万家湖段位于湖南省临湘市,堤顶高程35.00m,堤面宽8m,内外坡比1:3.0。堤身基础为粘土,内设有压脚平台宽30m,地面高程为28.00m,1998年8月20日10时,城陵矶水位35.28m,内湖水位26.80m。万家湖大堤桩号2+000处出险,堤脚有三处冒浑水,经开沟导浸,挖进堤坡3m处,合为一个流水孔;孔径0.15m,浑水带土并有渣粒。经堤身检查分析,堤顶有塌方迹象,疑为白蚁洞险情,因此决定内外治理,以确保大堤安全。
20日11时,决定调集150名劳力,组织铲土机、装载机、翻斗车各1台,三面进行治理。第一步,大坝临水坡做长30m、中间面宽4m的月形围堤,用编织袋装卵石成包,从3m深处分两头垒接大堤,中间用翻斗车装载山土填筑。第二步,将堤顶有塌方踪迹处用铲土机铲开长10m、宽4m,刚铲深到0.6m就发现了宽2.5m、深3m的白蚁洞,于是采用人挖和机铲相结合,到18时铲到了洞底。第三步,堵洞回填。发现进出水洞口后,将棉絮扎把用木桩强行筑死,紧接着人和机械突击分层用土回填,到20时,全部抢险施工结束,洞堵水停,堤身恢复,前后只用了8h,总用砂卵石120t,土方40m3,编织袋500只。
二、出险原因
陆城垸万家湖堤段,出现白蚁洞堤顶塌方特大险情的原因有以下三个。
(1)傍山大堤堤身大都为粘土,内外坡脚水草丛生,杂草腐烂,白蚁善食,大堤带粘土性,有利于土栖白蚁筑巢繁殖,因此傍山大堤是土栖白蚁繁殖生息的场所。
(2)特大蚁洞的形成。蚁巢开始雏形的时候,一般都在堤内土层不深寄居繁殖。高水位汛期,小浸没有引起人们的注意,年复一年,蚁巢逐年扩大,汛期浸水也一年大一年,到主汛期引起人们注意的时候,就形成蚁穴。所以说“千里金堤,溃于蚁穴”。
(3)高水位过长,是白蚁隐患高峰泡发之时。1998年从6月下旬就进入了警戒水位,堤身、泥土含水量饱和,土质粘着能力降低,加之汛期雨量充沛,因此,蚁洞就出现堤顶塌方之险。
三、抢险措施及效果
1.全面分析险情
领导和技术人员到现场,在堤上下查看,但水流翻滚,浑中带有蚁食残渣及少量粘土,这说明溶解的是白蚁洞流水。堤面查看有低陷的感觉,决定一是外坡以抱围加固堤身;二是内坡开沟导流,降低泥土湿度,增强土的粘着力;三是堤面开仓,阔开洞穴,彻底翻筑。
2.做好物质准备
当即调集劳力150人,组织围堤施工,开沟导浸,调用一台铲土机和两台翻斗车,一台装载车,准备开仓运土,并紧急调来卵石120t,编织袋500只,做好抢险器材的充分准备。
3.及时组织抢险
12时,堤身内外开始施工,外坡围堤基本完工后,开始机械作业,当堤面下铲0.6m时,发现蚁洞直径2.5m,深3m。前后经过8h的战斗,塌陷性蚁洞险情得到控制。
四、效益
陆城垸位于长江中游,位于界牌河南岸,是湘鄂两省的交界点。保住了陆城垸就保住了两垸32万亩农田丰收,20万人民的生命财产免遭损失,保住了岳化、长岭两大工厂及107国道、京广主动脉铁路干线的正常运行。
五、经验教训
经过陆城垸万家湖堤段白蚁洞堤顶塌方抢险,我们的经验教训如下。
(1)领导是关键,技术是保证。领导干部迅速赶到现场,技术员临险查看,落实治险方案,领导指令儒溪镇紧急调集150人、2台翻斗车和铲土机、装载车各1台,10时,人员车辆及时到位。
(2)临阵不乱。大险出现了,水流翻滚,大有溃垸之势,指挥员和技术员沉着指挥、沉着应战,作好除险安排。
(3)充分的物质准备。人力和机械具备以后,物质供应就是关键了。没有外坡围堤,就没有安全感,因此需要备足卵石和编织袋。所以说物质准备也是夺取抗洪抢险胜利的重要环节。
一、基本情况
1.工程概况
陆城垸江堤位于湖南省岳阳市云溪区,依洞庭、傍长江,与湖北省监利县隔江相望。长江干流南岸,系洞庭湖出口,由南岸山汊和旁麓形成的流滩地,是白蚁繁衍生息的极好场所。近年来,白蚁隐患愈演愈烈,给大堤防洪保安带来了巨大的威胁。1983年,当新港长江大堤水位达到33.38m时,南洋洲7150m大堤出现蚁洞95处,其中铜鼓山蚁洞跌窝,可容纳一辆大卡车。1996年,当水位达到34.08m时,全堤发生蚁患150处,较大的有10处。
2.出险情况
1996年7月20日,当长江水位达到34.08m时,地处陆城垸的王家门堤段发生大堤塌陷,面积20m2(约4m×5m),深度3.5m。据观测,出险前先是堤身出现散浸,随后出现小洞,由清水转浊水带小颗土粒,呈发展势态且愈演愈烈,出险类型属白蚁洞。大堤土体性质为细沙性土壤。
二、出险原因
云溪区长江大堤从城陵矶到白马矶,因山头间隔分为8个自然段,从山头取土筑堤,山上的腐殖物,特别是树根、树枝、杂草等填入大堤,为白蚁的繁殖创造了有利的条件,加之堤身水草丰富,气候温和,且大堤较大部分为沙性土质,背风向阳,适应黑翅土栖白蚁和黄翅大白蚁的生存环境。确定为蚁患险情。
三、可能造成的危害
“千里金堤,溃于蚁穴”。通过技术人员对大堤白蚁普查测算,云溪区23.4km大堤中,有白蚁危害的堤段达18.6km,占堤长的80%,其中危害严重的有348处,长6.8km,数量之多、分布之广、隐蔽之深,令人震惊。蚁洞塌陷一般为突发性,加之集中渗漏与其他原因形成的渗漏有相似的特点,令人防不胜防。一旦出险,将危及垸内近50亿元固定资产的三大厂、京广铁路和107国道,及垸区15万人民生命财产安全。
四、抢险措施
当蚁洞塌陷后,水利工程技术人员和防汛队伍马上赶赴现场。首先采取开沟导浸,将塌陷洞内的土迅速清理出来,以免造成土体饱和增加滑坡的可能;然后是用木桩稳住塌洞两边,防止纵向滑坡;三是采用砂砾及块石分层回填,抢险历时5h,投入劳力200人,武警及公安干警100人,共耗用木材10m3,油布5块,编织袋10000条,砂卵块石200m3。
五、经验教训
(1)防重于抢。在非汛期要舍得投入,要建立常年防治灭蚁队伍,采用科学的灭蚁方法,机械与人工开挖相结合,把隐患消除在萌芽状态。各级领导要统一思想,加深认识,不要“平时不烧香,临时抱佛脚”’
(2)要有充分的物资准备,包括木材、砂卵、块石、草袋及运输工具等做到随要随到,不打无准备之仗。
(3)要内紧外松。当险情出现后,要认真分析,做到临危不惧,采取果断措施,不要惊慌失措,造成混乱,失去宝贵的抢险时间。
长江干堤调关段位于湖北省石首市,全长38.82km,东起五马口,西止调弦河左岸的双豆口,相应桩号497+680~536+500。从1998年7月3日,长江第一次洪峰抵达调关起,到9月11日,长江第八次洪峰安全通过调关,共61天,全线均超1954年最高水位(38.44m)。7月26日调关水位39.00m,部分堤段子堤挡水;8月9~20日,调关水位持续在39.76m以上,全线子堤挡水;8月17日11时,调关水位达到40.10m,子堤加筑高1.5~2.2m,面宽1.5m,底宽4~5m,挡水深0.5~1.2m。面对洪峰首尾相连、水位一再攀升的严重局势,该市广大军民和工程技术人员奋力抢险,严密注视水情,做到水涨堤高,连续战胜8次洪峰的侵袭,将凶猛的洪魔牢牢地缚住在堤防御洪区域内,避免了堤防漫溢溃口可能给湘、鄂两省100多万人民生命财产造成的毁灭性灾害,取得了决定性胜利。
一、基本情况
调关以下堤段设计堤顶高程38.60~39.50m,比1954年最高水位超1m。堤面宽5.5~6m,内外坡度1:3,堤身垂直高度5.6~7m。石首河段按照50年一遇大水的泄洪能力为38500m3/s,而1998年第六次洪峰经过石首段的流量为46900m3/s,超过泄洪承受量8400m3/s,加之1998年长江由下至上普降大到暴雨,造成下顶上压,水位屡创新高,造成了以子堤作为抵御大洪水的最后屏障。调关以下堤段共4次抢筑加高加固子堤,广大军民在实战中摸索出了关于子堤的抢筑、加高加固、夯实减渗和防浪等一些较为切实有效的方法。
二、抢护过程
6月26日,调关以下堤段根据市防汛指挥部的要求,决定在洪峰来临前抢筑子堤,动用民工2万人次,为时2天,完成土方2万多m3,抢筑一道宽0.5m、高0.5m、底宽1.5m的子堤。7月18日,长江第二次洪峰安全经过调关后,上级防指又及时对第三次洪峰进行了准确的预报,预报调关水位将达到或接近39.00m,部分堤段子堤将挡水,子堤必须相应加高到0.8m、面宽0.6m、底宽2m。7月26日,长江第三次洪水顺利通过调关,洪峰水位39.00m,干堤鹅公凸段4000m子堤挡水。
7月29日,接荆州市防指水情预报,长江第四次洪峰将于8月9日左右到达调关,预报水位将达39.80m,子堤再次加高到1.2m、面宽1m、底宽2.5m。8月9日8时,第四次洪峰通过调关,洪峰水位39.76m,子堤挡水深0.2~0.6m。紧接着与第四次洪峰强度相当的第五次洪峰接通而至。由于高水位浸泡时间—长,在长江第五次洪峰到来之前,又对全线子堤进行了加固。8月13日19时,调关水位39.74m,水位仍在缓慢上涨,长江第五次洪峰尚未通过,长江上游第六次更大的洪峰已经形成,预报水位将达到40.40m。调关、桃花两个乡镇紧急动员全部劳力上堤,加上解放军官兵共3万多人,奋战两昼夜,抢运土方近10万m3,再一次将子堤加高到1.7~2.2m、面宽1.5~2m、底宽2~4m。8月17日11时,长江第六次特大洪峰抵达调关,洪峰水位40.10m,子堤挡水深0.5~1.2m。
三、经验教训
堤防漫溢属重大险情,是在洪水很大,水位很高,超过堤防洪标准的情况下出现的。堤防漫溢的发生,往往伴有救浸、管涌、内脱坡等其他险情。1998年长江干堤调关以下全线漫溢的成功抢护是建立在科学预测、科学决策、劳力和器材充足的基础上。
(1)准确预测水情,抢在出险前。汛前,当地就有防大汛、抗大洪的思想准备和物资准备,但真正面对凶猛地接踵而来的8次洪峰仍显得始料不及。调关以下堤段能够先后5次及时地抢筑、加高、加宽子堤,确保万无一失,完全有赖于上级防汛指挥部门对水情的及时、准确的预报。漫溢,特别是全线漫溢的抢护,工程量很大,等到水平堤顶再进行抢筑,恐怕就无回天之力了,这就是漫溢险情的抢护与其他险情抢护的明显不同之处,前者必须抢在出险前,而后者则是枪在发生时。抢筑子堤要有预见性。
(2)子堤枪筑加强,质量是关键。长江干堤调关以下全线子堤成功挡水13天,部分堤段子堤挡水37天,最深挡水1.2m,证明子堤质量是过关的。
1)子、母堤的有效衔接。石首堤防母堤为砂石堤面,砂石没有粘性,透水性强,如子、母堤不能有效衔接,洪水超过母堤堤顶,势必造成大面积渗水,渗水浸泡堤身,就有增加大险的可能。要使子堤成功挡水,首先要解决好子、母堤的有效衔接,我们采用的方法有两点:一是清除母堤外肩草皮和砂石层,降低透水性。二是适当加宽子堤,延长渗径。
2)新旧土体的有效咬合。由于子堤几次加高加固,新旧土体各为一体,不易咬合,新旧土体间存在较大缝隙,留有隐患。所以在加高加固时,一定要清除旧体表面覆盖物和其表层,用湿度相近的疏松泥土与新的土体有效咬合,缩小新旧土体间的缝隙,减少渗水。
3)子堤的防浪。调关全段子堤临水面基本上是由7~12层编织土袋垒成,编织袋有较好的防浪作用。但有些重点段,风大浪高,子堤很容易被淘空,我们主要采取了以下两种方法:一是土工布或油布等覆盖;一是打桩固枕(柴枕、柳枕)。
4)子堤的夯实减渗。子堤未经夯实,一经挡水,就有大量水流渗出,与子、母堤不能有效衔接后果一样,甚至还会造成子堤崩溃,酿成大灾。因此,子堤在抢修时一定要夯实,以尽量减少江水渗出。子堤是用于防漫溢的抢险工程,工程量很大,时间要求很紧迫,并且施工面相对窄小,不适合于机械碾压,只能一层层用脚踩与用木桩捣实等人工办法,要求在垒筑子堤时,将袋土层层错开叠实,不留空隙。
(3)子堤的抢筑加高加固过程中,由于情况紧急也出现了只顾眼前、挖背水堤肩筑子堤的现象,抢险同时又在损坏堤防工程。如此矛盾的行为,部分民工,甚至基层干部竟认为很自然。现在堤防工程标准低,相对矮小,堤防禁脚也远没有达到内30m、外50m的标推,有的堤段根本就没有内禁脚,实在是经不起近距离取土了。这一现象反映出了广大干部、群众对堤防工程的认识水平还不够深刻,敲响了要进一步加强堤防工程管理的警钟。
一、基本情况
1.工程概况
猪尾巴堤位于湖南省常德市鼎湖区善卷垸,桩号0+200,堤顶高43.3m,面宽6m,内外坡比1:5,背水堤内平台高程40.3m、宽3m。堤内地面高程34.00m。迎水堤外滩地高程35~36.00m。堤身土质为亚粘土,堤基为浅丘陵边缘的黄土层。1996年出险时外河水位达43.6m,当时已筑1m多高的子堤,子堤挡水30多cm。
| 2.出险情况 1994年汛期,在背水堤坡约36.0m处发现有直径3cm左右小孔流清水。1995年汛期险情大体相同,因水位抬高,渗水量稍有加大,作过导滤处理。1996年7月18日早晨,发现同一位置漏水量加大,出水孔扩展到碗口大,渗水中带有泥土颗粒,随后又增加到4个小孔出流。19日11时30分,漏水量加大到0.3m3/s,19日21时11分,堤面距临水堤肩约1m处水面发现直径10cm漩涡;随即出现跌窝并迅速发展到2m×5m,从背水坡出流孔中涌出泥浆约4m3。见图56-1。 |
|
二、出险原因
1994年、1995年出险,一直认为是散浸,1995年作导滤处理。但1996年出险,险情反而加重,堤面出现漩涡,显然存在渗流通道。经推测,很可能是堤内有兽洞从内坡通到接近堤顶和堤面,在高洪水压作用下,渗透水带走泥土形成空洞而跌窝。
三、可能造成的危害
善卷垸临洪堤长28.75km,保护面积13.1万亩,其中耕地面积6.8万亩,人口9万多人,境内有207国道和319国道通过,垸内拥有桥南大市场、国家乙级飞机场和诸多大型企业,固定资产14亿多元,一旦溃垸将损失惨重。
四、抢险过程及措施
险情发生后,立即组织劳力开挖导渗沟,导渗沟深1m、底宽0.5m,后加大到深2m、宽1.3m,并堆压卵石、块石300m3。当堤面出现漩涡、跌窝时,突击抛投砂、粮、卵石袋填塞,并在堤面及临水坡铺油布止水,上压土、砂、粮袋,控制了险情。抢险过程中上劳力3000人,历时1天1夜,搬运土石方5000m3,耗用粮食30t。
1996年冬,大堤已作清除隐患加培迎水坡和加高处理,从堤顶开挖至跌窝底深5m,洞底直径0.6m,靠背水堤内一边有一直径10cm左右的光滑洞孔,弯曲通向堤背水坡坡脚,沿孔追挖,在出口旁发现棺材一副,旁边小孔中藏有小蛇2条,各重约0.5kg。
五、经验教训
该处大堤出险,说明堤防还存在很多隐患,有必要对大堤作一次认真的普查,搞清历史和现状。另外大堤培修不能只追求堤面上达标,更要讲究质量。
一、基本情况
1.工程概况
八官垸位于湖南省常德市鼎湖区,沅水临洪堤长3.2km,保护总面积39.9万亩,其中耕地22.6万亩,人口22.6万人。大观庙5~19组堤段,按沅澧大圈统一桩号41+715~42+825,长1110m,是八官垸著名的老险段,50年代就有翻沙鼓水现象,陆续用填土压浸将两处深潭填压。1987年大堤禁脚翻沙鼓水,当年冬沿背水堤脚吹填了宽40m的压浸台,地面高程达31.8m左右,最深处填土达5m。1994年在距堤脚100m左右出现翻沙鼓水,当年冬吹填压浸台厚约1m。全部地面高程都在31.0~31.8m;堤外洲滩宽100m左右,高程33.0~35.Om;堤顶高程42.0m。堤身土质为壤土或重沙壤土,已按一期治理标准达标。
2.出险情况
1995年汛期,外河洪水位达39.56m,距堤脚40m以外长100m范围内多处出现翻沙鼓水,其中最大沙眼直径0.8m,土壤软化,站人不稳。当时用卵块石压浸处理。1996年7月16日,外河洪水位达到39.67m时,在距堤内脚40~100m,约2亩多面积范围内,又出现翻沙鼓水群,其中主沙眼7处,最大直径1.0m,最高水柱0.8m,最集中的沙眼群范围约1000m2左右,加上零星大小沙眼约100多处,鼓出粉沙数百立方米。局部地面产生土壤软化,人不能立,严重处地面下沉,房屋开裂倾斜。大观庙19组险工情况如示意图57-1所示。
| 二、出险原因 堤基砂卵石层埋藏不深,覆盖土层薄,又是数十年的老险段,原来吹填或人工修筑的压浸平台土体结构又有部分被渗流破坏,1994年吹填的厚度不够(约有1.0m厚),1995年出险后又未作彻底处理。故当1996年出现更高洪水时,形成更大的险情。 三、抢险过程及措施 根据以上情况,首先利用当地现有砂卵块石装袋,有重点的压浸,以刹水势,减缓流速,减少鼓沙量,同时组织1000t船只,抢运砂石料,并由市防汛指挥部紧急调派澧县、津市及长沙炮兵学院官兵等1400多人支援,继续加压卵块石并扩大压浸范围。 |
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对小面积翻沙严重处,原采取土工织物压浸,而织物孔隙大部分被泥沙堵塞,周围又出现鼓水翻沙,地面下陷。根据险情有发展趋势的情况,决定在土工织物上开小孔放水。为确保安全,组织劳力抢修围堰子堤500m,子堤高1.5m,以蓄水减压。总计组织劳力3000多人,耗用卵块石3000t,土工织物800m2,编织袋2万条,奋战两天一夜,最后基本控制住险情。
1996年冬再次在长1000m、宽20~150m范围内进一步吹填土方31万m3。
四、经验教训
(1)大面积翻沙鼓水,采用围堰蓄水平压方法比较有效。
(2)采用土工织物导渗应根据险情而定。对鼓水较大且带细沙容易堵塞土工织物的,要采用开孔的方法把水导出来。
一、基本情况
长春垸土地河堤段位于湖南省益阳市资阳区13+000~13+200之间,是洞庭湖第二期治理工程的达标堤,堤顶高程41.76m、面宽8m,迎水坡1:2,背水坡1:3,堤基属洞庭湖冲积平原地带,湖泊沉积物依次由砂、细砂、湖泥组成,34.0m以上为人工修筑层。
1996年7月13~21日,资江上游拓溪水库的蓄水陡增,大坝水位高达172.73m,超过了千年一遇校核洪水位,下泄流量达到10000m3/s,导致资江水位暴涨;同期长江干流流量始终维持在40000m3/s以上,造成洞庭湖出流不畅,上下顶托。益阳城区河段下泄流量达12300m3/s,汽车路水位39.49m,超150年一遇。长春垸大提(包括土地河堤段)为20年一遇的防洪标准。
7月15日资江河心杨家洲垸漫溃后,土地河堤段受到洪水的直接冲刷,背水堤脚有一口水塘,18日7时30分,离堤80m处水塘东侧一农户手摇井泥沙喷射而出,水柱高达2.5m。区防汛指挥部立即命令8000余名干群投入抢险,在冒水孔周围用卵石袋围成高堰,孔内填反滤料,堵住了泛沙。顷刻,离堤脚5m远的菜地中又泛出了第二个管涌,直径1m左右,用砂卵石压浸后,相继又泛出了第三个管涌,呈三角形状,直往上冒黄色的沙、泥浆水,砂袋填到砂眼里,强大的水压又把砂袋顶出来。再一次用砂卵石及红砖压浸后,塘西侧又泛出一个直径1.5~2.5m的管涌,片刻之间,泛水泛沙,泥沙成堆,足有10多m3,形成了群涌。抢险人员迅速将2000多t砂卵石、红砖反滤料填到了冒水的管涌中,制止砂粒带出。由于6个群涌发生在典型的砂卵石基础上,沙土流失过多,11时45分,8m宽的河堤堤面被撕裂,缝宽10cm以上;12时10分,大堤再次出现两条28m长的裂缝,背水堤坡开始下陷,下沉1.5~1.8m。堤身裂缝下矬,很可能发生溃口性险情。
二、出险原因
(1)资江沿线堤段的堤基建在沙层、沙土夹层的地方。
(2)此堤段为两水夹堤且迎流当冲。
(3)迎水堤外:河床抬高,泥沙淤积,水位上升;背水堤内:多年岁修取土,降低了地面高程,破坏了保护层。
(4)财力不足,工程灌浆、吹填除险力度不够。
三、抢险经过及措施
险情发生后,在区防汛指挥部的指挥下,立即作出了外闭内导处险决策。为了把险情弄清,派潜水员下水到20多m深的河底探摸渗漏口。抢险大军用卵石、块石、泥土袋,内外夹攻,群涌基本得到控制。
8h的激战,经过了迎水面截渗,背水面滤水导渗,群涌流出清水,堤外50余m的压浸平台已筑好,沉陷堤段加高加固了,土地河堤段干部群众筑成了抢险的钢铁长城,险情得到了控制,长春垸保住了。
四、效益
土地河堤段保住没有溃倒,长春垸内27万亩农田喜获丰收,两个城区和两个集镇及两座水库均未受到损毁。同时保证了319国道畅通,境内20万人民不需安全转移,沉江、资阳市区近150亿元的直接经济没有受到损失,保证了经济的顺利发展和社会稳定。
五、经验教训
(1)有党和政府领导的正确指挥和兵民的奋力抢险。
(2)有水行政主管部门得力参谋,抢险方案行之有效。
(3)有雄厚的物资基础,补充物资调度迅速。
一、基本情况
1.工程概况
沅南垸新兴白合庵堤位于湖南省汉寿县,该堤段桩号12+500~12+900,是历史上翻沙鼓水老险区,曾先后沿堤脚人工和机械修筑过宽80m、厚4m的压浸平台。当地堤顶高程41.93m,大堤面宽8m,背水坡1:3,迎水坡1:2.5,堤顶5m以下设宽5m的内平台。1996年最高水位40.93m。地质情况:地表壤土厚3.8m,浅褐色粘土厚9.0m,卵石层厚9.2~57.9m,其中高程42m以下为细砂卵层。此地只要外河水位超过堤内地面,就会出现翻沙鼓水现象。
2.出险情况
1996年7月16~18日,在距堤脚130m以外稻田里,有约1000亩面积翻沙鼓水(其中约有1亩地面为屋基菜地),砂眼无数。先后发现7处较大的砂眼,总渗水流量不少于1m3/s,最大孔径0.6m。夜晚在距鼓水处100m远近能听到鼓水声,各鼓水点相互连通,此压彼鼓。严重处地面下沉,一家村民3间砖房约100m2,房屋倾斜裂缝,最大缝宽9.5cm。
二、出险原因
砂卵石地基,表土覆盖较薄,土壤结构松散,地下水与外河水连通。
三、抢险过程及措施
为尽量避免鼓水带走泥沙,淘空地层,从7月16日起,首先从1号砂眼(孔径0.6m,流量0.8m3/s)用卵石压浸,效果不明显,随即铺土工织物再压卵石;当水、沙基本控制时,又转移到2号砂眼鼓水鼓沙,水沙量与1号砂眼大体相同;采用相同方法处理后,又从3号眼鼓出,孔径约0.3m,流量0.4~0.5m3/s。因前面措施效果不理想,改在2亩面积的稻田里(地面高程30.4m)筑围堰(高0.6m)蓄水反压,并继续用卵石压浸。当蓄水近满时,又有4号孔鼓水翻沙(地面高29.8m)孔径0.5m,流量约0.8m3/s;当4号孔围堰卵石压浸导滤后,又出现5号孔(地
面高程29.8m,流量与4号相同);按4号方法处理后,又出现6号孔(地面高程30.0m),其孔径与流量稍小于4号、5号;经用土工织物铺盖并压浸后,最后从7号棉地(地面高程34.3)出现2m×2m、深3m的跌窝,仍然采取卵石压浸导滤。如此连续抢险4个日夜,消耗卵石1200m3,险情才得以控制。
| 四、效益 这次抢险的胜利,使沅南垸免于溃决,保住了汉寿县城,减少耕地受淹30多万亩,减少人员转移20多万人,减少经济损失数十亿元。 五、经验教训 从该处抢险情况看,使用土工织物效果并不明显。因为土工织物孔隙过密,织物铺上后,往往被水沙冲得凸起,用卵石压浸后,水沙又从别处出露,对翻沙鼓水流量较大,水中带细沙的险类用土工织物抢险效果不大理想。用什么样规格的材料对付多大的水沙流量流速,还需进一步摸索经验。另一方面,有的砂眼未铺土工织物,只用卵石压浸,水沙流势也被减缓,可见土工织物用与不用要视情况而定。采用围井减压,卵石导滤效果较好,见示意图59-1。 |
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一、基本情况
澧松垸狮子口堤段位于湖南省澧县小渡口镇,桩号49+419。该堤段堤顶高程45.50m,堤面宽8m,内平台高程40.50m,平台面宽5m,背水坡比1:3,临水坡比1:2.5。
1996年7月3日21时30分,距大堤内脚93.5m处稻田中(水深0.15m)出现管涌,管涌冒起水柱高0.5m,直径0.3m,并挟带颗粒状泥沙。
险情发生时外河水位为41.47m。
二、出险原因
狮子口堤段发生管涌险情主要原因如下。
(1)该堤段范围内土质差,含沙量大,卵石层上土壤覆盖层薄,透水性强,河床冲刷严重。该堤段每到汛期都发生不同程度散浸现象。
(2)1995年12月,湖南省电力勘测设计院为架设石门至华容220kV高压输电线路的跨江塔基,进行地质勘查时,在距大堤背水脚93.5m处稻田中钻孔四个,其中三个为触探孔,一个钻探孔。钻孔直径0.11m,深度14m至卵石层,在钻孔内取出土料后,只在孔口采用机械夯实,孔洞内依赖可塑性粘土自行闭合。当外河洪水上涨时,渗水压力增大,穿过堤基卵石层,冲破孔口覆盖层,造成了此处险情的发生。
三、可能造成的危害
小渡口镇狮子口堤段是澧凇大垸澧水重点防守堤段,堤垸保护四个乡镇,10万人口,16.5万亩耕地。如不及时抢护可能造成大堤堤基被淘空,冲跨堤防酿成溃垸性灾害,全垸人民生命遭到威胁。
四、抢护措施与效果
1996年7月3日21时30分,巡堤查险队员发现险情。县防汛指挥部、大垸分指挥部、镇防汛指挥所领导得到报告后,先后赶到出险地点,与水利工程人员一道查看险情,分析出险原因,共同商定抢护办法与措施,迅速调集抢险劳力1500人轮换搬运抢险器材。对冒水孔水柱抛投块石刹住涌水势头,分散涌水冲击力,用编织袋装土围8m×8m、高1.5m的围堰,抬高围堰内水位反压减缓涌水。块石投放后铺设三层麻袋导滤,随即填筑粗砂、卵石,直到水量减小变清不带泥沙为止。再在围堰上留一缺口让其渗水流出,专人轮换防守观察险情有无变化。经过近7h的奋力抢护,于7月4日凌晨4时结束,险情得到控制。渗水随着外河水位的回落而减小,直至汛期结束没有新的变化,说明抢护办法与措施得当,效果好。
在完成狮子口管涌抢险过程中,共消耗块石25m3,砂卵石78m3,编织袋540条,麻袋13条,柴油152kg;出动抢险劳力1720人,各种运输车辆70多趟次。
汛期过后,对此处险情进行清隐除险处理的办法是:首先将抢护用各种材料清除干净;再将孔口周围被淘空松动泥土挖出一个3m×3m×1m土坑,坑内全部用C9(原标号100#)混凝土浇筑封盖恢复到原地面高;上部再回填一个60m×30m×2m压浸平台,将4个钻孔全部封盖。经过清隐除险处理后,1997年汛期,没有发现渗水现象,效果良好。
五、经验教训
俗话说:“千里长堤,溃于蚁穴”。再次告诉人们,有损防洪大堤的行为应制止,有害防洪大堤的事不能做,应该让全垸人们清楚地认识到,保护好防洪大堤,就是保护我们的家园,保护我们的生命。狮子口堤段管涌险情的发生,虽然有历史的和客观存在的原因,但人为的因素也不能忽视,我们得到的教训是深刻的。
一、基本情况
三仙湖加庆段堤防位于湖南省洞庭湖南县育乐垸。原有大堤高程38.20m,大堤面宽8m,背水坡比1:2.5,迎水坡比1:3,内平台高程31.0m,高出地面0.2m,堤身土质为粘土。1996年7月21日,在大堤桩号42+075处,出现大堤背水坡脱坡。7月20日上午8时左右,防守人员发现该段大堤出现大堤软脚,局部出现纵向裂缝,当时采用土撑加固大堤。至7月21日凌晨2时,发现大堤堤面纵向距背水堤肩1m处开裂,长度达200m,裂缝宽1.2m,其中有30m长的堤段沿内坡下陷,塌陷深0.6m,同时内脚处土体受挤压,地面隆起高程在30cm左右,时值外河水位37.54m,并在继续上涨。
二、出险原因分析
这段大堤在南茅公路未形成之前,曾是主要的交通要道,并作简易公路建设,当时大堤高程36.5m,面宽6.0m左右,后经洞庭湖一治理,加修达标。在大堤加修过程中,由于原有砂砾石路面内坡植被理不彻底,在内坡上的新老接合面没处理好,至使洪水在超过老堤面时,由于水压作用,沿新老接合面渗透,而渗透的水体又找不到出露点,便将新加土体全部软化、下滑,形成脱坡。
三、抢险措施及效果
险情出现后,工程人员赶赴现场,分析原因,研究对策,具体措施如下。
(1)每隔10m开导滤沟一道,沟面宽0.8m,底宽0.3m,沟深穿透老堤面0.2m,长度由堤脚延伸至37.5m高程,土体沿边坡堆放,并采用砂砾石回填导滤,渗水集中排入垸内。
(2)将裂缝翻筑,塌陷的土体补齐,然后用地膜覆盖,防雨水冲刷。动用劳动力200人,消耗砂砾石340t。经过18h的抢护,险情得到控制。
四、效益
由于抢险成功,保住了育乐大垸50万亩农田及26万人民生命财产免受洪涝灾害。
五、经验教训
从这次抢险中,我们得到的启示是:只要组织得力,措施到位,抢险物资、器材准备充分,抢险及时,险情是能控制的。同时警示人们,在今后的水利建设中,不能只顾进度,而忽视工程质量。
1998年8月23日,湖南省益阳市资阳区茈湖口镇邹家窖堤段,在堤顶沿堤轴线方向偏河道侧1m左右,出现长200余m、宽1~3cm的裂缝。
一、基本情况
1998年8月20~23日,洞庭湖第六次洪峰经过茈湖口镇,洪峰水位36.44m。茈湖口镇邹家窖堤段堤顶高程37.5~37.8m,面宽10m,背水坡比1:2.0~1:2.2;内无平台,无防汛路;内地面高程29.5~31.5m,分别为稻田、鱼池及民房,临水坡比自堤顶至30.0~31.5m处为1:1.5~1:2.0;其下为2.0~2.5m高的陡坎,陡坎下是高程28.00~28.50m的河床。在8月23日21时45分发现该堤顶沿堤轴线偏河道1m左右出现一条长200余m、宽1~3cm的裂缝,经3处挖深1~1.5m观察,裂缝上宽下窄,一直延伸至深层。
二、出险原因
险情发生后,经分析认为产生裂缝的原因如下。
(1)临水坡坡比较陡,并下部有陡坎;堤坡失稳。
(2)该堤段迎流当冲,在资江连续4次洪峰的冲击下,下部陡坎有加剧的趋势,导致堤脚进一步淘空而形成了更高的陡坎。
(3)堤基及堤身土质较差,粉沙土占80%左右。
(4)连续70天高洪水位的浸泡,使浸润线以下的堤身有沉陷产生,而导致沉陷不均。
三、抢险措施
经市、区两级领导及专业技术人员讨论,确定抢险方案如下。
(1)在裂缝段迎水面筑3个块石撑,沿堤脚抛石固脚。
(2)削坡减载,减小堤体向外位移的压力。
(3)内筑两个土撑,土撑面下宽40m,上宽15m,土撑的上界为10m×15m的平面,低于原堤顶1m。修筑土撑的目的是:在大堤沿裂缝一边垮了以后,增加另一边大堤的挡水能力,防止大堤溃决。
(4)加强观察,现场建棚专人守护。1h对裂缝进行一次宽度位移量测,一旦位移出现异常,马上组织应急处理。
四、抢险过程
(1)24日上午至25日晚,由市防汛指挥部调来块石近3000t,按标准筑了3个块石撑,并沿线除险方案确定后,马上采取行动。抛石固好了脚。
(2)24日抢险队员300人,将外坡肩削去近300m3的土,减轻了堤外肩土体对外坡土体的压力。
(3)发动周围五个村近1000劳动力突击担土筑土撑一个,另外组织16台自动翻斗车从3km外运土完成另一个土撑,经过两天的奋战,两个土撑按时按标准完成了。26日,裂缝长度、宽度呈静止状态。
五、抢险效益
险情处理后经长江第七次、第八次洪峰的考验,裂缝未发展,险情得到了有效控制,保住了民主垸12万人的生命财产安全;稳定了人心,增强了广大干群对抗洪斗争取得胜利的信心。此次除险,出动运输船45船次,共运块石3000t;出动自动翻斗车16辆,共运土700m3;出动抢险群众1300人,移动土方1000m3;共计耗用资金20多万元(包括照明、修路、搭桥、拆房等)。
六、经验
汛期中,各类险情出现是正常的。重要的是我们专业技术人员能够对各类险情发生原因作出正确分析,迅速地制定出相应的抢险措施,并协助有关部门加快处险速度,使险情能在较短的时间内化险为夷。
指挥得力,各部门配合紧密,信息传递快速,防汛物资供应及时,后方的有力支援等,是抗洪斗争取得胜利的保证。
七、教训
(1)汛前除险的力度要加大。
(2)洞庭湖区堤防建设的投入要增加。
(3)分工明确,专业技术人员提出处险方案;行政领导指挥抢险战斗。
(4)防汛物资的合理储备及数量分配是抢险成功的物质基础。
(5)汛前检查要过细,重要的、历史性的险工险段要有照片,有档可查。
一、基本情况
洞庭湖七弓堤堤段位于湖南省益阳市资阳区民主垸茈湖口镇桃林村,大堤桩号23+000~25+000。该堤段面宽8m,临水坡坡比1:1.5,背水坡坡比1:1.8,无平台,防汛公路高出水田0.3~0.4m,宽度5m,堤身土质属粘层河土。
二、险情
1996年7月19日凌晨3点(当时外河水位36.50m),在24+500处,首先出现长约100m的滑坡,从背水堤肩到堤脚处整体式滑下0.5~1.2m。
三、出险原因
通过对险情的认真分析,认为产生滑坡原因如下。
(1)高水位持续时间长,在渗透水压力的作用下,浸润线升高,土体抗剪强度降低,渗透压力和土重增大,导致背水坡失稳。特别是边坡过陡,更易引起滑坡。
(2)堤基有淤泥层或液化沙层,建堤或加修时未处理或处理不彻底。
(3)大堤加高培厚时,新旧土体之间结合不好,在渗水饱和后,形成软弱层。
(4)背水坡加修时土质较好,密实度高,使浸润线抬高。浸润面增加,土体抗剪强度降低,而形成滑坡。
四、可能造成的危害
民主垸内设置有两镇一乡一国营农场, 12万人口,17.5万亩耕地。如果该统一旦溃决,四面环水的水中孤岛将成为一方泽国,工农业基础设施和当年的经济收入化为乌有,特别是12万人口的安全转移将成为突出的问题(甘溪港安全转移桥没有竣工),灾民安置困难重重。
五、抢险措施
(1)按照技术指数和实际需要开足导滤沟。
(2)固脚阻滑、筑滤水土撑。
(3)采用导渗沟滤水还坡或反滤水还坡。
(4)临水截渗(后来由于防汛物质河卵石缺乏及土源困难,只开了几条导滤沟)。
当20日、21日外河水位继续上涨时,所有防汛人员集中抢修子堤。这时,堤面上水深达1.0~1.4m左右。沿线筑子提高1.2~8m时,七弓堤沿线又有2000余m大堤出现大面积背水滑坡,均采用开沟导滤等处理措施。因洪水不断抬高,整个民主垸一线防洪大堤全线告急,滑坡下滑的速度及滑距越来越大。7月21日21时在23+500~23+800处,外河水位达37.45m,部分子堤漫水,浸水加渗水汇成一股约0.3~0.5m3/s的水流沿堤坡较凹处向下冲去。不久在此处又形成一个新的滑坡体(前一天的滑坡面),堤面在水流作用下不断崩垮。区、镇指挥部领导针对险情,再度进行实看、分析,对症下药定方案。此处内坡较缓,基础较好,堤脚处没有起变化,而堤脚外安全台宽约10~15m(当时此台被水淹没,深度达1.2m以上)。新的滑坡体及堤面崩垮是水流造成的,只要截住水流,加筑透水砂撑,问题就能解决。于是,立即指挥2000余名抢险人员:①加修此段子堤;②将水流用彩条布从别处一直引到堤下;③在堤面崩垮处用砂卵石袋筑3个透水砂撑,控制堤面继续崩垮,到22日凌晨5时,险情得到控制。
六、效益
民主垸通过全体指战员奋力抗洪,终于取得了大堤的决定性胜利,使垸内12万人民没有因溃垸告急而撤离,并使20亿元财产没有损毁。
七、经验教训
(1)指挥得力,抢险及时。
(2)决策果断,方案正确。
(3)准备充分,查险报告迅速。物资调运适时。
但应引起注意的是:
(1)民间抢险器材准备不足,补充物资竭缺。
(2)七弓堤的外洲巴垸应在高洪水位到来之前灌水保大堤,减少溃巴垸对大堤的直接冲刷。
(3)防汛物资要根据堤距和险情易发地两个原则储存,并要备足,切忌洪水来了再备料。
(4)通信设备要现代化,这样才能全方位了解雨情、水情、灾情,对提出抢险方案有足够的实际依据。
一、基本情况
烂泥湖东堤位于湖南省益阳市烂泥湖大圈(益阳部分)的赫山区泉交河镇,全长2100m。堤顶高程34.80m,面宽4m,内外坡比1:2,汛期两水夹堤。防汛水位31.00m,警戒水位31.50m,危险水位32.00m,保证水位32.50m。1975年烂泥湖治理工程将烂泥湖内湖拦腰截断修成的间堤,形成了东烂泥湖水面和烂泥湖乡垸。垸内保护面积2.1万亩,良田1.4万亩,人口0.7万人。东烂泥湖之水由新泉寺闸注入湘江。
1988年8月21日晚至8月28日24时止,连续7天暴雨,欧江岔控制点共降雨378mm,湘江水位迅速上涨,新泉寺关闸,东湖水不能外流,导致东湖水位暴涨。9月6日15时,东湖水位涨到了32.34m,超危险水位0.34m,东堤出山咀段(桩号37+114)背水坡堤肩发现纵向裂缝长11m,宽2~3mm,当即锄草锤填裂缝,开导浸沟7条,并派专人观测;9月7日16时,发现填平的裂缝重新开裂,长度延伸至15m,宽度扩展到5mm;19时20分,水位涨到了32.73m,堤面背水肩开始下滑,长度40m,高度0.12m;19时40分,长度45m,高度0.5m;20时长度50m,高度1.3m;24时长度52m,下滑最大高度3.8m。
二、出险原因
(1)堤身单薄基础差。东堤是湖泊中用船运土堆成的,基础极差,可谓之无“底”。特别是出山咀段,第一天堆土,第二天就不见土了。这样重复干了10多天,还是不见堤修起来。最后不得不用芦苇扎排铺底,上面堆土才修成。
(2)堤身渗漏严重。当时船运土难度较大,运来后,筑堤没有夯压严密。
(3)两水夹堤,无撑脚。堤身内是新河电排引水渠,渠底高程25.30m,渠内水位27.30m,水位差5.43m(迎水面水位32.73m),承受的水压力较大,堤身内坡无平台。
三、可能造成的危害
东堤一旦溃决,垸内2.1万亩农田将成泽国,水深可达3~4m,1.4万亩晚稻将颗粒无收,2000多栋房屋大部分会倒塌(当时楼房极少),0.7万居民将无家可归。
四、抢险措施及效果
险情发生后,省、地、县领导和水利专家连夜赶到现场,决定采取外帮、内导、固脚、削坡减载的处险措施,同时启动新河电排站排湖水降低湖水位。
(1)外帮、削坡减载。在临水坡用麻袋、草袋装土做长70m、宽2m的外围,将堤面削留临水面面宽2m,按1:1的坡度削去堤背水坡作外围的用土,转移堤身重心。
(2)内导。深挖导渗沟9条,并采用砂卵石导滤。
(3)固脚。用纤维袋装卵石订后戗9个,木材开杠,主要受力墩25个。
通过两昼夜的奋战,险情得到了控制,大堤终于保住了。
抢险工程共耗用木材60m3,块石500t,砂卵石7200t,纤维袋9.5万只,麻袋0.5万只,草袋0.8万只,楠竹500担,柴油6t,元丝1.4t,晒垫166铺;耗费25.88万元。
五、效益
由于领导及水利专家采取的抢险、措施得力有效,大堤没有溃决,垸内人民生命财产得到了保障,晚稻丰收,人民安居乐业。
六、经验教训
通过这次险情抢险,垸内人民感受最深的是共产党好。如果是党和政府组织指挥,紧急调用器材、物质、车辆,紧急调度新河电排站排湖削洪,制定切实可行的处险方案,采取强有力的措施,东湖大堤是无法保住的。另外,大堤夯压不实,散漫严重,若不采取灌浆,无内平台,要抵御洪水、安全度汛是不可能的。
一、基本情况
湖南省益阳市资阳区民主垸茈湖口七弓堤段属南洞庭万子湖南岸,又称民主垸北堤,全长22.5km,堤项高程37.5~38m,堤顶面宽8~10m,背水坡比1:2.0~1:2.5,临水坡比1:1.8~1:2.0。
1.雨情、水情
1998年6月份资阳区降雨量为579mm,7月份为232mm,均为常年的2倍以上。7~8月份,洞庭湖区的洪水主要受长江的8次洪峰和“四水”区干流量的汇合而成,加之高洪水位维持时间长,大堤浸泡长达3个月之久,民主垸北线大堤全线告急。
据万子湖林场水位站测定:洞庭湖民主垸北线万子湖,8月1日8时,水位达到36.64m;8月20日19时,水位为36.53m。
2.险情
8月6日,巡堤查险时发现茈湖口镇的七弓堤1000m的堤段散浸严重,并且渗水从距堤面内肩不远处的内坡上逸出,造成100m内滑坡,其中50m滑至堤脚。
二、出险原因
(1)民主垸北线大堤是1952年整修南洞庭湖时修建的,堤身单薄,内坡过陡。
(2)七弓堤堤段的土质为沙性土,土质较差,经过长时间洪水的浸泡后,沙堤的抗压强度小。在渗流作用下,浸润线抬高,久而久之使其局部发生变化,堤身结构破坏,形成散浸,导致内滑坡。
(3)筑堤时取土块没有打碎,留有空隙,碾压不实。
(4)堤内有蚁洞、兽穴、树根、暗沟等隐患,缩短了渗径,使渗径长度不够,浸润线抬高,渗水在堤内坡的坡面附近渗出。
三、处理散浸的措施
(1)迎水坡截渗。
(2)背水坡开挖导渗沟导渗。
四、处理散浸内外坡过程
险情发生后,经分析后决定从逸出点开挖导渗沟一直到防汛路的外侧,直至渗流水畅通流出。考虑到该堤段土质较差,决定采用开挖“一”字形的导渗沟。沟的上口宽为0.6m左右,深度为0.7m左右。沟内用1~2cm和2~4cm的卵石填满,在卵石上覆盖化纤袋。内滑坡采用砂卵石铺盖,100m段先用粗砂铺盖30cm,再用碎石铺直径2~4cm,厚50~60cm,并做好导渗沟,每5m做一道土撑。同时用彩条布在迎水坡闭浸。经过两天两夜的急战,在400劳力的辛勤劳动下,险情得到了有效地控制,并经受了几次洪峰的考验。
五、抢险效益
该险段共出动劳力400人,耗用彩条布1000m2,化纤袋20000个,砾石600t,折合人民币10万元。确保了民主垸12.8万人民的生命财产安全,为稳定社会和发展经济起到了重要的保障作用。
六、经验教训
(1)大堤出现严重散浸和滑坡一般产生在沙性堤体和夯压不实的堤体中,还有的产生在新老堤衔接不好的土界面处。因此以后的筑堤土料要有一定的粘性,含有杂物的土不能筑堤;大堤要严格经过人工夯压或机械碾压,使新填土的密实性能好;在大堤设计中垂直堤面3m处要设置平台,以增大渗径,减少渗透压力,从而减少严重散浸险情的出现。
一、险情发生及发展
1998年7月28日,湖南省岳阳县麻塘垸外湖水位涨至34.82m,大堤0+500堤段出险,发生裂缝。裂缝出现在背水坡坡面30.0mm,大堤0+500堤段出险,发生裂缝。裂缝出现在背水坡坡面30.0~34.0m高程以及大堤面内侧边缘约0.8m处,裂缝宽度:坡面裂缝最大宽度8mm,堤面裂缝宽度3~5mm,长度约30cm。岁着洞庭湖水位的不断增高,缝宽和长度逐渐发展。至8月3日,堤面裂缝长度发展至70m,坡面裂缝发展长至80m。裂缝开度发展到2~5cm,并导致滑坡,滑体下跌错位20cm,堤脚未见有隆起现象。该堤段1996年汛期曾发生过同类险情,因洪水下落速度较快未造成严重后果。1996年汛后麻塘人民政府曾在冬修期间组织劳力、机械加筑内平台至30.00m高程,面宽7m,土质全为黄色粘土;1994年该堤段曾采取背水坡加修方案将原堤自35.5m高程加修至36.8m高程,加修土料为褐色粘土并夹有较大高岭土成分。
二、出险原因分析及处理过程
按险初发期分析原因:认为是1994年进行大堤背水坡加修时原老堤堤面及背水坡坡面清基不彻底,引起沿新老界面漏水而导致裂缝滑坡。因而在采取处理措施时侧重从封闭新老堤堤内漏水着手。采取外帮粘土、围堤闭浸,内挖浸沟、块石压脚等措施。当时内浸沟开挖深度1.5~2.5m,间距5~8m,沟前缘抵坡面裂缝;外围堤自34.0m高程起垒埂,其上部大堤坡面清除篙草,铺压粘土、围长70m;内坡脚压块石约150m3。经过初次处理后,由于导浸效果较好,险情稳定了4天,但随着8月2日第三次洪峰的到来,该险由暂时稳定转向恶化,裂缝延长,缝宽至3cm,并形成滑坡下矬20cm。为控制险情发展,工地重新组织劳力削坡减载,减载面宽度2.0m,减载最终高程34.5m,减载土体用于压脚,减载措施仍未达到预期目的,裂缝继续发展,终至开裂5cm以上。此时原挖导浸沟90%以上断流。对此现象分析原因,存在下述两种可能:一是外粘土铺盖发挥了作用,因此基本封闭了漏水通道;二是原浸沟所接的裂缝因滑体下矬被封闭,漏水无法流出。当时,根据滑坡仍在发展的实际情况,我们分析第二种因素引起断流的可能性较大,但对否定第一个因素又觉理由不充分,因为该围堤盖属纯粘土所做,经过一段时间沉淀密实后,闭浸效果应该是不容置疑的。正在举棋不定之时,巡查人员突然在内坡距堤脚10m以远滑坡体西端处发现一基础管涌,流量约10L/s,初发期严重带沙和粘土颗粒,水柱涌高约10cm。此险出现的原因,现场技术人员的分析存在较大差异,一则认为是基础管涌,属堤基浸透一类;另一则认为可能是因堤身在铺盖以下仍存在漏水通道,该漏水一直未得到控制而造成了裂缝滑坡的发展,前段因导浸沟的断流,裂缝内渗透压升高最终从基础薄弱部位鼓出。按这一分析,我们确定了堤身找漏堵漏的处理措施。根据加修前历年该处出漏情况,制定了机械钻孔灌浆封堵方案,钻孔底部高程确定31.0m,即钻孔深6m。通过钻灌,证实了堤身漏水这一正确论断。我们在0+510堤段发现漏水部位,灌浆浆液直通管涌口流出,因操作人员在添加水玻璃液时过量而导致进浆通道被堵,尽管后来在附近连续钻了5孔、都再未找到漏水通道,因而导致了钻灌封堵的失败,但这一失败仍然弄清了漏水部位,为采取最终处理措施提供了依据。最后在大堤迎水侧31.0~34.0m坡面上铺盖两块8m×10m防水油布,铺盖面积140m2,四周先用灌包卵石袋压紧,后在油布上铺盖河沙1.0m厚,使油布紧贴坡面,从而使该管涌漏水量减少了4/5,达到了抢险目的。自此后,0+500地段滑坡虽经第六次最高洪峰考验,再未有任何丝毫变位发展。
三、处理经验与教训
0+500堤段滑坡抢险,先后采取了深挖浸沟、内平台压脚、外堤粘土铺盖、堤身钻孔灌浆、外坡面油布防漏等处理措施,终因漏水通道被封闭使险情得到了控制。
由此获得的经验是:麻塘垸汛期堤身内滑坡的原因,主要是堤身漏水未被导出所致,因此对后来9+500、11+400堤段大滑坡制定重减载、深导浸的处险方案起了重要的指导作用,促进了全堤除险方案的正确决策,确保了全堤1100余m严重滑坡除险成功,从而达到了保护全垸、保护京广铁路畅通的最终目的。
但是必须引起反思的是:堤防工程在加固整修过程中,一般应以加临水坡为宜,确因条件限制,必须加修背水坡的,加修前应将老堤漏水部分彻底处理,可采取推开至漏水部位重新加修上部的办法,也可以将历年所挖浸沟延长接出的办法,但这种接出应该本着在以后运行期间不易被堵死为原则,做认真细致的工作,以免留有后患。
一、基本情况
湖南省澧县九垸,保护耕地面积36616亩,总人口2.2万人。
1998年7月23日,澧县普降特大暴雨,松海两水迅速上涨,县防指预报24日上午9时石门站洪峰流量19000m3/s,津市水位可能达到45.4m,要求澧水各防汛单位作好迎战超历史1m以上高洪水位的准备,确保安全度汛不溃垸。据此,乡指挥所命令各营、连迅速组织劳力枪筑子堤。到19时30分,洪水以每小时0.12m的速度上涨,雨越下越大,严重影响了抢筑子堤。7月23日22时,垸严五同1000多m堤段洪水普遍平堤顶,其中300m堤段正在漫溢。防汛指挥长与技术人员在分析险情后,边督促劳力冒雨抢筑子堤,边向县防指报告情况。
严五同堤段为九垸一线防洪大堤,设计堤顶高程44m,堤面宽8m,背水坡比1:3,临水坡比1:2.5。该堤段有600m是1992年人工施工修筑,质量较差,沉降严重;还有约1000m是1994年机械施工,未达到设计标准。要迎战44.4m的高洪水位,必须抢筑子堤,确保全垸人世生命财产安全,并避免直接威胁整个澧淞大垸安全。
二、出险原因
一是本水位超设计堤顶高程0.4m;二是该堤段加固培修质量较差,沉降严重;三是部分堤段尚未达到设计堤顶高程。
三、抢险措施
根据当时水位上涨快,夜晚降雨大及防守劳动力缺乏和就近土源不足的情况,指挥所当机立断,决定采取以下抢险措施。
(1)从堤内肩取土抢筑子堤(堤顶较宽8m)。
(2)马上汇报县防指,请求增援。
(3)调遣本垸机动队员150名,在天亮之前赶到。
(4)调运编织袋3万条,农膜2t,柴油0.5t,导线1000m,发电机组1台,在高洪来临之前赶到。
(5)由专人负责子堤质量。
四、抢险过程
当晚伸手不见五指,每2m一个柴油瓶照明,民工冒雨上阵,24日凌晨4时,增援150名机动队员赶到,安排在300m处最低堤段加固。10时30分,解放军某舟桥部队450名官兵和县防指来的各兄弟单位500名劳力赶到,在1600m漫溢大堤上摆开战场。水涨堤高,子堤外坡全用薄膜防护,堤面全面编织袋装土压实。10时40分,水位转退。经过12h的艰苦奋战,到24日11时40分,子堤普遍加高0.8m,抢险结束。
五、抢险效益
由于指挥得力,决策正确,全体干群齐心协力,特别是解放军和兄弟单位的支援,抢筑了子堤,避免了该堤段漫溃。整个抢险共消耗编织袋4.4万条,卵石80m3,薄膜1.8t,柴油0.6t,劳力1350人,完成土方2100m2,共计费用8.5万元,并保住了澧淞大垸安全。
六、经验教训
通过这次漫溃性大险的抢护,认识到要抗御这样超历史的特大洪水,①必须统一领导和指挥;②果断决策,迅速行动;②堤防管理和堤防建设必须常抓不懈,必须依法防洪,必须做好足够的物质和精神准备;④必须有严密的组织和铁的纪律以及科学的抢险方案。做到“防重于抢”,因地制宜,临阵不乱。
已往堵口复堤多采用人工和陆上机械施工,工程难度大,工期长。1994年湖南省长沙市丰顺垸溃口,1995年湖南省汉寿县南湖、围堤油溃口,1996年湖南省华容团洲、团山溃口,用挖泥船从河湖水中挖泥吹填,取得较好效果,分别介绍如下:
一、长沙市丰顺垸堵口复堤
长沙市丰顺垸位于湘江左岸,境内面积8300亩。1994年7月19日湘江洪水位超过历史最高水位,因管涌而溃,溃口宽365m,堤顶高程41.2m,凼底高程27m。复堤土方20万m3,采用挖泥船吹泥吹填和人工整修20天修复了大堤,灾民很快搬回家园,恢复秋季生产。挖泥船施工法施工期短,恢复快,比人工和其他方法节省工期和经费。
挖泥船施工技术措施:该溃垸堤段为湘江大堤,堤身5km以内和溃口迎水堤外河洲均为粉沙土,透水性强,若用粘土筑堤,需从13km以外取土,施工场地和进土道路最多只能容许20辆翻斗车运转,每天进土2000m3,需100天。根据天气预报,施工期限为15~20天,这么短的时间堵口高程要达到防洪高程,只有就地取土料,将均质粘土堤改为粘土斜墙沙体坝。采用15万m3当地粉沙土填凼和修筑背水堤内平台,外运3万m3粘土筑堤迎水坡斜墙。用4条绞吸式挖泥船,在堤外河洲挖泥向垸内冲由吹填,每天吹泥0.8万~1.0万m3,7天内将冲幽吹满,溃口堤脚高出地面1~2m,再用装土草袋修筑2~3m子堤围堰,5天时间堤内脚平台高程达35m。同时外坡粘土斜墙高程也达到35m高程。平台以上堤顶部分由于填土场面缩小,挖泥船沉泥池太小,用挖泥船填堤身困难。堤身上部主要用汽车运土和人工修筑。该溃口从溃口后第四天开始填堵,历时15天,至8月5日湘江发生第二次洪水时,堤顶高程已超过洪水水位(36m),立即发挥防洪作用。
二、汉寿县南湖烷堵口复堤
汉寿沉口右岸南湖垸南阳堤段1995年7月3日溃口,溃口宽度760m,堤顶高程40m,地面高程25~28m。溃口后淹没耕地22万,受灾人口10万余人。为了使灾民迅速恢复家园,抢插晚稻,要求25天内堵塞溃口,修复堤防。堵口复堤土方50万m3。该堤段垸内低洼,而且淹水深5m左右,无法取土,土源困难。而且该堤段土质含有高举土,干土成块而硬,湿土易滑。修建撇洪河筑堤时用人工填筑,大土块较多,夯压不实,撇洪河通水以来,堤内坡层出现了渗漏和滑坡;再用当地土料,必须解决施工方法和土方质量问题。采取的办法是用40多台推土机将右岸山头黄土推入河水中,将士块水化松散,再用6条绞吸式挖泥船将泥土吹入溃口凼内。平均每天填土方2万m3,5天填出水面,10天填土高程达到33m,15天堤身高程达到6.5~38m,面宽30~40m,内坡1:1.35~1:5。然后停止用挖泥船吹填堤身,用人工和手扶拖拉机等运土填筑堤身,20天高程达到38m左右,比设计高程只低2~2.5m。冬修时整修达到标准,外坡用防渗料做外坡防渗面,堤身灌浆,内脚抛石压脚。该溃口如期抢复,10万灾民迅速恢复家园,抢插晚稻,减轻了灾害和救灾工作的难度,深受当地政府和群众称赞。1996年7月沅南撇洪河水位比1995年更高,该溃口新堤安然无恙。
三、汉寿县围堤湖垸堵口复堤
汉寿县围堤湖垸位于西洞庭,系蓄洪垸。1995年7月1日历水发生大洪水,7月18日常德市洪水位达42.49m,比历史最高洪水位高1.81m。为了保障常德市30万市民安全,汉寿围堤湖垸破口蓄洪,该垸4.8万亩,垸民8300人,蓄洪3.6亿m3,降低常德市水位0.3m。分洪口冲坑宽560m,长1000余m,该堤段堤顶高程41m,地面高程35m,地表1~2m为粘土,以下30~50m为砂或砂卵石。工程土方量大,土源困难。为让灾民恢复家园和抢种晚稻,要求8月1日以前修复大堤,施工期为30天。为此,决定用当地砂和沙土为筑堤土料,从设计和施工措施方面设法达到大堤质量标准。采取设计方案为33m高程以下填由和堤基用续吸式挖泥船吹砂填筑,高筑围堰,宽设沉沙(泥)池,使沙土中所含15%的粘粒能沉落在冲由和沉池中,根据粗近细远的沉降规律,粘泥分布于沉池周边,如铺防渗膜,在33m高程以上覆盖1~2m厚粘土;35~38m高程堤身用挖泥船吹填粘土;38~41 m高程用汽车和手扶拖拉机运粘土修筑堤身。该工程修复以来,没有渗漏出现,特别是1996年7月发生比1995年更高水位,该堵口堤身安然无恙。
四、华容团洲垸堵口复堤
1996年7月19日,东洞庭湖水位达35.23m,超过历史最高水位,华容团洲垸因沙基管涌而溃。溃口长464m,冲坑长度800余m,地面高程26m,冲刷后坑底高程18m。该堤段周围为粉质粘土,天然含水量高,多呈流塑状态,土体力学强度低。主要力学指标,天然含水量W=38.8%,渗透系数K=5.57×10-6,内摩擦角φ=3.5,凝聚力C=12.4kPa。由于周围为湖洲,无干土,无论用什么机械施工,都难将土沥干,过去类似此种堵口用人工挑土施工,难度极大,极易产生滑坡,有的甚至一年内难于堵复成功。该堵口采用挖泥船吹填取得成功,其办法如下。
(1)从凼底至地面(高程18~29.5m)用绞吸式挖泥船吹填,填土约100万m3,面宽800m×400m,堆体面坡比为1:15。
(2)第二期在吹填体上用草袋土包筑围堰,堰顶高程33m,吹填土方80万m3,填体内坡比1:10。
(3)第三期用人工和手扶拖拉机等运土修堤,堤顶高程37m,内坡1:3,内坡平台高程29.5~33m,宽20~50m;外坡高程33.5m,设平台,宽10m。人工土方18万m3。
该堵口工程在施工过程中高程达到33m时,试图继续用挖泥船吹筑堤身,因沉池小,土湿而未成功,后改用人力修筑,也因土质透水性差,填体难干,填体内土壤水分排不出,往上加土,产生下沉(日沉量达0.9m)和堤坡鼓肚下挫开裂。后采用开沟排水方法,在填体30~33m高程内外坡面每间隔6m开一条排水沟,沟宽0.3~0.5m,沟深0.5~1.5m,开沟后填体土料含水渗出,总渗透流量达0.69mL/s。开沟后数天继续往上加大,坡稳。此堵口为粉粘土深填方用挖泥船施工首例。挖泥船吹填堵口需土方量比陆地施工土方约多1倍以上,但适应湖区,可采用水中取土。填土2/3以下部分用宽基础代替排水利于工程设置,堤身上部不适宜用挖泥船吹填,应用人工修筑。此堵口工程在1997年汛前竣工,经过8个月的考验,除堤顶略有沉降0.3~0.5m外,基本稳定。用绞吸式挖泥船堵口复堤已为洞庭湖区普遍使用,施工快,质量能达到标准,效果好。经挖泥船绞刀挖碎、输泥管道吹运以及泥水在沉池中分离沉落,所填土体密实,防渗和止滑作用都大于同类土质的其他修筑土体。
一、基本情况
鄱阳湖水岚联圩位于江西省南昌县。1995年6月24日下午6时左右,水岚联圩北洲管辖堤段,突然发生背水坡脱坡险情,脱坡长由40m发展到60m,15m宽的堤顶最大处脱坡8~9m,险情不断恶化,两边仍有继续脱坡裂缝。脱下去的土方落入堤脚渗水中,最高点比堤顶矮3m多。现场有300~400名劳力在抢险。开始因劳力没有组织好,导流方法不对,脱坡裂缝中渗水导出少,脱坡严重处的土已成糊状。打下的竹桩、木桩被脱坡土推动矬位,抢险干部群众思想非常紧张。
出险处是联圩堵湖汊最深处,堤身基础在第四系更新统粘土上,联圩堵口时未清除底部污泥。原堤顶高为22m高程,1993年大洪水后,进行了堤身加高加固,堤顶高程达到23.5m,堤面宽度由6m增到15m,临水坡护坡到21.5m,背水坡1:2.5,堤脚16.5m高程处设置10m宽平台,这段堤身抗洪能力为10年一遇。出险处外湖水位22.4m,内外水位差5.9m。脱坡前下了中雨,抢险时正下小雨,当时预报都阳湖水仍在上涨,短时退水无望。
二、出险原因
从脱坡出露堤身土质分析,出险原因主要有如下几点。
(1)湖区洪水位超过筑堤后的历年最高洪水位。
(2)工程质量差,未夯实。1993年加高加固时未清基,而新培的土方多,断面大,新老堤有隔层,老堤身渗漏出来的水积在隔层的新老土之中,成为滑动剂。
(3)背水堤坡坡度陡,设计坡度1:2.5,但机械运土从上往下列,坡度没有达到标准,形成上重下轻之势。
(4)新加的土质杂,土料夹杂细沙土,混在隔层附近。开始抢险时,挖的导渗沟浅,方法不对,水导出少,含水不断增大,险情也就不断恶化,由40m扩大到60余m。
三、可能造成的危害
水岚联圩是兴建赣抚平原后从1968年开始逐步筑堤联圩的,境内有6个行政村,1.8万人口,2.2万亩耕地,一旦缺口,保护范围内人民生命财产将受到严重损失。
四、抢险措施及效果
根据察看险情和现场劳力、材料、物资条件,确定抢险方案以开导渗沟为主,结合堆土做支撑加固。计划开8条导渗沟、9个支撑,脱坡严重地段导渗沟间距3~4m,其他地方间距5~8m。每个支撑长度根据险情情况,长短不一。沟开成后,脱坡裂缝中水被导出来,支撑也随之形成。导渗沟从下向上开挖,以开到裂缝处,开出水为原则。在已形成泥浆段开导渗沟困难,先用草袋装土码好边,成泥浆的土堆在支撑中间顶面上,导渗沟要开深,使渗水坡度大,水流出快。在脱坡严重,特别在顶部成泥浆而且比较深的地方开沟时,先用草袋垫着,再用脚踩出一条深沟,使垫下草袋成U形,又在U形内填卵石,这样能防止泥土倒塌堵塞导渗沟。导渗沟开成后,在支撑堆土中心部位还有水导渗不出时,再在支撑中埋人字形暗导沟,用草袋包卵石做成,使支撑内底部水从人字形导渗暗沟导入导渗沟中排走。从晚上12时开始到次日凌晨3时,就控制了脱坡的下挫;到5时,9个支撑、8条导渗沟基本完成,脱坡险情稳住了。随后继续巩固9个支撑,并在两边已发现小裂缝的堤段增加5个支撑,在堤坡较陡下部已发生脱坡裂缝的地方,每隔5~8m预先开沟导渗,开沟土用来加固最险地段9个支撑,支撑面做成瓦背形,中间高,两边低。
脱坡险情稳定后,留下30名抢险队员看守加固。这时外湖水位还在上涨,外坡风浪冲刷塌坡,又组织劳力用编织袋装土加固迎水坡防浪。
6月24日发现险情,25日抢至基本稳定,以后不断加固,一直坚守到7月18日湖水下降到出险水位以下,历时26天之久。期间还经历了7月1日大风大雨,7月3日堤顶仅比洪峰水位高出0.8m。最终保住了大堤安全,抢险取得了成功。
五、效益
北周管辖堤段大脱坡险情抢救成功,大大鼓舞了水岚洲干部群众的抗洪抢险积极性,26日后接着抢救了南洲、北方、凤岗三处脱坡险情,7月2~4日又突击加高6000m子堤,抢救了16km长的风浪外塌,使水岚联圩抗御了百年未遇的大洪水,堤内1.7万亩耕地和近1万人免遭洪灾,直接经济效益2000多万元。
六、经验教训
(1)抢救大脱坡险情时,开沟导渗要冷静,不要慌忙。沟要开深、开长,开到脱坡裂缝处,要有较多的水出来,否则起不到导渗作用(必须注意导渗出来的水是冷的、清的)。
(2)开导渗沟一定要周密安排,要考虑结合打支撑,不能乱开乱挖,抢险劳力不要在脱坡上乱走乱踩。
(3)开导渗沟要从下向上开。若从上往下开,导出的水混在土中,使挖出的土变成泥浆,水渗出困难。
(4)支撑的长度要根据实际情况,以达到稳定脱坡导出水为目的。待险情稳定后再延长,继续加固加高。
(5)抢险成功后还要充分估计到可能发生新的险情,正确处理重点险与老险段的关系,巡堤、看守和突击抢险的关系。
(6)圩堤加高加固要坚持清基打夯的施工方法,减少堤身隐患。
一、基本情况
郭东圩位于江西省永修县境内,修河支流杨柳津河北岸,圩堤全长7.8km,堤顶高程23.5m,堤顶宽度3~4m,堤身高度6m,迎水边坡1:2.5,背水边坡1:2,堤身土质为亚粘土,防洪标准10年一遇。1983年,永修站水位22.73m时溃决。1998年汛期,永修县境内普降暴雨,仅6月、7月两个月,降雨量达到927.6mm。7月31日,上游柘林水库出现历史最高水位67.97m,下泄流量3000m3/s;永修站水位23.48m,超历史最高水位0.58m。8月1日开始,水位起伏回落。
8月1日11时,郭东圩北面中段出现内脱坡,长70m,裂缝宽20~30cm,脱坡发展到堤顶边缘。8月2日9时,险情扩大,脱坡长120m,6m宽的坝顶1/4已下滑。8月3日20时,脱坡险情再次发展,坝顶已下滑1/2,约3m宽,郭东圩随时有溃堤的危险。
二、出险原因
出现内脱坡的主要原因为:①水位超过设计标准;②亚粘土层排水不畅;③堤脚有坑塘。
三、可能造成的危害
京九铁路在圩内通过,野内保护面积0.97万亩,人口0.6万人,铁路路面、农田、居民房屋都在洪水位以下,圩堤一旦溃决,将造成京九铁路中断,圩内农田、房屋被淹没月17日下午4时左右,内坡脚上2m处发现漏水,现场防汛人员有的说是管涌(泡泉),有的说是漏洞。到18时左右,在附近5m远又发现一处漏水。
县防汛指挥部派人员迅速赶到现场,现场巡查人员报告在附近10m之内又发现两处同样漏水。察看最早出水点:水呈混黄色,与外河洪水相同,手试水温不凉,用手挡流水口,不时可碰到蚕豆大小的土粉块,无沙。再查看其他三个出水点,情况基本一致,出水口略有冲大,水量、流速不断增大。
出险堤段下部为粘土,17m高程以下为粗砂层,砂层上粘土厚4.5m,堤顶高程27.20m,堤身高约6m,面宽8m,外坡1:2.5左右,有不规则的块石护坡,护坡已没入洪水位以下2m左右,内坡1:3,堤防防洪标准十年一遇。出险时梁家渡铁桥处洪水水位已达27m,桥下3km的沙下闸水位26.0m,抚河洪水流量约8000m3/s。洪峰流量超过抚河中下游两岸堤防的防洪标准。
二、出险原因
(1)这段堤是在老堤基础上加高加固的,堤身断面增大,原湖边的矮树丛在施工时未彻底清基,树兜、树根、杂草、昆虫窝等埋入堤内,留下隐患。
(2)植物腐殖质为白蚁等昆虫提供食料,白蚁在堤身造洞。洪水位高时,洪水顺蚁道穿透堤身,形成洪水通道。
三、可能造成的危害
抚河西岸中洲堤防是南昌县防洪的东部屏障,如在出险处决口,所保护农田5.7万亩、人口3.6万人的中洲联野将很快灌满,320国道和浙赣铁路段可能被冲断。洪水冲决中洲联野,将威胁南昌县60万亩农田、50万人口的安全。
四、抢险措施及效果
分析漏洞险情特点,漏水夹杂的土粒由小到大,洞口不断扩大,有可能恶化由管涌形成喷射流水漏洞,造成年堤塌陷决口。经铺卵石处理后,漏洞口出水量的递增速度减慢。因此采取如下抢救措施。
(1)立即调4~6部拖拉机运卵石,堆在已出险的漏水洞口,要求在每处洞口堆3~4m3卵石作反滤,使漏洞出水不走土,减缓水流的冲刷力。
(2)加强对已出现险情的防守,24h不离人。组织80人的防守抢险队伍,负责运卵石,堆在漏洞口上。
(3)加强已出险附近的巡逻检查,及时发现新的险情,及时处理。
(4)组织500个强壮劳力预备土和草袋,并放在堤顶出险处附近,准备堤顶塌陷或紧急抢救。
5时20分左右,突然在堤顶中心附近塌陷一个直径2m、深3m多的深洞,500多名劳动力奋力往跌洞中堆土,劳力也增到1500多人。堤顶塌陷后已出现的4个漏水出口停止了冒水,表明跌洞的土已将漏洞堵死,这更激起大家抢险的积极性,运土速度加快,一直到险情转危为安。
从17日16时发现险情,到次日中午12时控制险情,历时20h,投入劳力2000多人次,拖拉机4部(堤顶不能通汽车),用卵石30多m3,草袋1万余条。
五、效益
如果该处抢险不成功,首先320国道将中断10天。中洲联圩5.7万亩耕地,堤内3.6万人口将受淹,仅中洲联圩内就损失粮食1500万kg,直接经济损失近亿元。若决口冲断灌溉面积22万亩的二干渠和复堤堵口等工程,损失将更大。
六、经验教训
(1)这次抢险成功,用活生生的事实教育了圩区人民,冲醒了人们的麻痹思想,增强了保护巩固堤防的积极性及投入抗洪抢险的自觉性。
(2)险情防守巡逻严密,能及时发现,及时报告,判断准确,抢险措施正确得力。
(3)由于堤顶通车困难,发现险情后,临时用拖拉机从5km远的梁家渡运卵石,延误了抢险时间。
四、抢险措施及效果
8月1日出现险情后,省、市、县有关领导亲临现场指挥抢险,组织抢险队员800人(其中武警300人,突击队员300人,县直机关干部200人),调动20辆汽车、20条船抢运抢险物资。处理措施:①抛石固脚;②筑滤水坝撑;②开沟导渗。投入主要防汛物资:石方1200m3,土方600m3。经过57h的战斗,终于在8月3日20时控制住了险情,保住了圩堤。
五、效益
郭东圩内脱坡抢险成功,避免了京九铁路中断,圩内0.61万亩耕地、0.6万人、0.18万栋房子免遭洪水袭击,防洪直接经济效益达2.64亿元。
六、经验教训
不少的圩堤内脚坑塘较多,由于缺乏资金,不能进行处理。每到汛期,坑塘处堤脚容易产生内脱坡,不但影响工程安全,而且抢险费用比治理费用还要多。建议加大水利投入,及时填塘因基,除险加固。
一、基本情况
中洲联野位于江西省南昌县抚河左堤老坟头堤段。1982年6月17日下午4时左右,内坡脚上2m处发现漏水,现场防汛人员有的说是管涌(泡泉),有的说是漏洞。到18时左右,在附近5m远又发现一处漏水。
县防汛指挥部派人员迅速赶到现场,现场巡查人员报告在附近10m之内又发现两处同样漏水。察看最早出水点:水呈混黄色,与外河洪水相同,手试水温不凉,用手挡流水口,不时可碰到蚕豆大小的土粉块,无沙。再查看其他三个出水点,情况基本一致,出水口略有冲大,水量、流速不断增大。
出险堤段下部为粘土,17m高程以下为粗砂层,砂层上粘土厚4.5m,堤顶高程27.20m,堤身高约6m,面宽8m,外坡1:2.5左右,有不规则的块石护坡,护坡已没入洪水位以下2m左右,内坡1:3,堤防防洪标准十年一遇。出险时梁家渡铁桥处洪水水位已达27m,桥下3km的沙下闸水位26.0m,抚河洪水流量约8000m3/s。洪峰流量超过抚河中下游两岸堤防的防洪标准。
二、出险原因
(1)这段堤是在老堤基础上加高加固的,堤身断面增大,原湖边的矮树丛在施工时未彻底清基,树兜、树根、杂草、昆虫窝等埋入堤内,留下隐患。
(2)植物腐殖质为白蚁等昆虫提供食料,白蚁在堤身造洞。洪水位高时,洪水顺蚁道穿透堤身,形成洪水通道。
三、可能造成的危害
抚河西岸中洲堤防是南昌县防洪的东部屏障,如在出险处决口,所保护农田5.7万亩、人口3.6万人的中洲联野将很快灌满,320国道和浙赣铁路段可能被冲断。洪水冲决中洲联野,将威胁南昌县60万亩农田、50万人口的安全。
四、抢险措施及效果
分析漏洞险情特点,漏水夹杂的土粒由小到大,洞口不断扩大,有可能恶化由管涌形成喷射流水漏洞,造成年堤塌陷决口。经铺卵石处理后,漏洞口出水量的递增速度减慢。因此采取如下抢救措施。
(1)立即调4~6部拖拉机运卵石,堆在已出险的漏水洞口,要求在每处洞口堆3~4m3卵石作反滤,使漏洞出水不走土,减缓水流的冲刷力。
(2)加强对已出现险情的防守,24h不离人。组织80人的防守抢险队伍,负责运卵石,堆在漏洞口上。
(3)加强已出险附近的巡逻检查,及时发现新的险情,及时处理。
(4)组织500个强壮劳力预备土和草袋,并放在堤顶出险处附近,准备堤顶塌陷或紧急抢救。
5时20分左右,突然在堤顶中心附近塌陷一个直径2m、深3m多的深洞,500多名劳动力奋力往跌洞中堆土,劳力也增到1500多人。堤顶塌陷后已出现的4个漏水出口停止了冒水,表明跌洞的土已将漏洞堵死,这更激起大家抢险的积极性,运土速度加快,一直到险情转危为安。
从17日16时发现险情,到次日中午12时控制险情,历时20h,投入劳力2000多人次,拖拉机4部(堤顶不能通汽车),用卵石30多m3,草袋1万余条。
五、效益
如果该处抢险不成功,首先320国道将中断10天。中洲联圩5.7万亩耕地,堤内3.6万人口将受淹,仅中洲联圩内就损失粮食1500万kg,直接经济损失近亿元。若决口冲断灌溉面积22万亩的二干渠和复堤堵口等工程,损失将更大。
六、经验教训
(1)这次抢险成功,用活生生的事实教育了圩区人民,冲醒了人们的麻痹思想,增强了保护巩固堤防的积极性及投入抗洪抢险的自觉性。
(2)险情防守巡逻严密,能及时发现,及时报告,判断准确,抢险措施正确得力。
(3)由于堤顶通车困难,发现险情后,临时用拖拉机从5km远的梁家渡运卵石,延误了抢险时间。
(4)抢险照明设备准备不足,因无照明设备,晚上不能作业。幸亏这次出险处土质好,漏洞发展缓慢,因此各防汛指挥部应配备必要的各种抢险设备。
一、基本情况
西险大塘乌龙涧段位于浙江省余杭市东苕溪。东苕溪是太湖流域的一部分,其干流右岸东大堤的上段为西险大塘,全长45km,防御东苕溪流域西部山洪入侵杭州市和杭嘉湖平原地区,现有防御能力约20年一遇。1996年6月29日至7月3日,东苕溪流域发生特大暴雨洪水(以下简称“6.30”洪水)。
7月2日18时,紧邻余杭市余杭镇下游的西险大塘乌龙涧段背水坡发生大滑坡,滑坡段长近50m。滑动一开始塘身滑去约2/5,滑坡土体填人坡脚外20m处的池塘内,滑坡面呈直立陡坎,坎高达6m,滑坡面上渗水向下流淌。在抢险过程中,险情不断恶化,塘顶继续开裂下滑,最险处塘顶宽仅剩下0.7m,濒临一触即溃的境地。“6.30”洪水余杭站最高水位11.08m。滑坡前塘顶高程12m,顶宽5m,边坡1:2,迎水坡脚外有滩地,高程接近8m,背水坡地面高程近6m,背水坡脚外为池塘。
二、出险原因
这段险塘原为备塘,是近几年刚临水的,未经高水位考验,原塘身和地基情况不清。据勘探资料和汛后重新加固塘身开挖剖面目测,搪身上层3.5m内为含大量碎石砖瓦素填土,下层为粉质粘土,其中夹层薄的(10cm左右)、含泥的中粗砂,为强透水层;塘顶以下6.4~7.8m(高程5.3~3.9m)地基表层为淤泥质粘土。因高水位持续时间长,在渗透水流作用下,塘身饱和,背水坡脚外又临池塘,而导致滑动破坏。
三、抢险措施及效果
滑坡发生后,工程技术人员迅即赶到现场,察看险情,认定是深层大滑坡,且有继续恶化趋势。根据险段周边环境,按照“前堵后导”的原则,采取迎水坡用土袋帮宽防渗,背水坡用石渣导渗、压渗支撑的方案。因迎水坡脚外有滩地,水深2m左右,滑坡后堤身单薄,渗水大,抢险一开始,集中人力、物力突击抢救迎水坡,用土袋帮宽,以缓解险情。用2k将堤身帮宽2m,这是抢险第一回合。
在继续帮宽的同时,开始着手枪护背水坡。初始抢护方案为:先于背水坡脚外约18m处用麻袋包透水材料做一道顶宽2m、高2m、平行堤身的阻滑基脚,其两端包向堤顶方向,以利于导渗阻滑支撑。尔后用石渣以1:2.5边坡复坡,至残留堤身时,再帮宽堤身2m,约需石渣3000m3。但由于运距远等原因,方案实施难度大,于是将原方案调整为阻滑基脚做好后,原计划的1:2.5近坡复坡改为平均铺垫约1m厚石渣,这样石渣用量约减少一半。由于堤身继续开裂倒坍,为了尽快控制险情,最后又将平均铺垫改为用石子包抢筑条带肋墙支撑,肋墙之间用沙性土回填。肋墙宽约1m,沉人土体后,高出地面约0.8m。肋墙间距2.5m。肋墙做好后,堤身及坡面渗水都流人肋墙向下排出,效果明显。于是所有滑坡段均突击抢筑肋墙和帮宽堤身。
| 为了争取时间,最后一道肋墙改为Y形布设。肋墙完成后,与阻滑基脚共同形成了较完整的导渗排水支撑系统,起到了支撑导渗作用。详见抢险工程示意图72-1和图72-2。加上迎水坡又帮宽到6m,抢险工程技术措施发挥了综合作用,至3日凌晨4时,共用10h险情得到了控制。天明后肋墙之间改用石子回填复坡,更有利于排渗和稳定。 |
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| 四、可能造成的危害及效益 西险大塘是杭州市防洪安全的西部屏障,出险段距离杭州仅17km,其洪水位高出杭州地区2~4m,一旦出险,余杭市、杭州市首当其冲,其可能造成的危害难以估量。在西险大塘乌龙涧堤段出现险情后,果断决策,迅即组织抢险,避免了大塘决口,保住了杭州市和杭嘉湖东部平原的安全,避免了人员伤亡,避免了杭长铁路及杭宁、杭徽公路交通的中断,避免了城市和广大地区的淹没浸水损失,其社会效益、经济效益及环境效益非常显著。 五、经验教训 (1)提高堤防工程防御标准势在必行。 |
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堤防工程是防洪建设的重要内容,根据流域防洪规划,加大投人力度,对重要河段的堤防进行除险加固和扩建,有效地提高防洪能力十分必要。西险大搪自1996年开始,按百年设防标准逐年实施。
(2)保证临时滞蓄洪区的正常运用非常必要。1996年“6.30”洪水,东苕溪的临时蓄滞洪区,实际是处于自然溃堤状态,未能按计划运用,使洪水位逼高,加大了西险大塘险情。加强蓄滞洪区的建设与管理,实行防洪基金和洪水保险制度十分必要。
(3)防洪抢险预案要落实到基层。“6.30”洪水后,对东苕溪流域的防洪调度预案进行进一步的修订完善,同时编制完善西险大塘防洪抢险预案。预案重点要具有可操作性。依据西险大塘历次险情和抢险经验,列举抢险成功的实例,分析今后遭遇中华人民和国成立以来最大洪水,各堤段可能发生的险情,相应的抢险措施、抢险物料、运输工具、抢险人员以及组织指挥等工作。汛图上标明各防汛仓库、沿堤附近可供砂石料地点位置及储备物料清单等。汛期一旦发生什么险情,即按预案实施。
(4)工程技术人员要做好现场指挥的参谋,根据险情和险段现场的实际情况,因地制宜提出抢险方案,供指挥决策。对提出的正确方案,工程技术人员要敢于坚持,应尽心尽责、自始至终做好现场指挥的参谋,以便其果断决策,赢得时间。
北江大堤石角墟头位于广东省清远市境内。1994年6月8~18日期间,9403号热带风暴在粤西登陆影响,北江发生1915年以来最大的近百年一遇的特大洪水(简称“94.6”特大洪水)。
北江大堤强透水基础的堤段长超过总堤长的50%,基础渗是北江大堤的主要隐患之一,虽多次进行灌浆等加固,但未得到彻底解决,6月19日6时,外江水位为14.64m,超警戒水位4.14m,北江大堤石角墟头(桩号7+330),离背水堤内坡脚100m莲藕里发现喷水孔,直径范围约1.5m,喷水高出塘水面约10cm,量相当于10英寸泵的出水量,并带出大量泥沙。抢险时,一边往喷水孔填倒碎石,一边在外围用砂包筑围井,形成碎石热能滤堆。抢险过程中,在围井外围又发现冒沙孔,同样抛碎石填筑围井,经10多h的奋战,耗用编织袋12000只,砂400m3,碎石800m3;填筑反滤围井面积约400m2,险情基本得到控制。但反滤堆上仍不时有泥沙冒出,在反滤堆上继续加一些粒径较小的碎石(1~2cm)和石米后,渗水逐渐变清。
北江大堤在“94.6”特大洪水时,多处发生管涌险情,在正确指挥、处理措施得当、军民团结奋战下,均得到控制,北江大堤安然无恙,保护了广东的政治、经济、文化中心广州市以及清远市、佛山市部分地区的安全,保护了400多万人、100多万亩农田、1000多亿元产值。
对于管涌的抢险,抢险原则是“导水抑沙”,即将渗水导出以降低渗透压力,经反滤固砂以稳定险情。对管涌险情,一般采用砂石反滤围井,围井内径一般为管涌口直径的10倍左右,多管涌点时,围井应把所有管涌点围在内(图73-1)。围井时先将建井范围内杂物清除,用砂包筑成围井,井中铺设粗砂、碎石,粗砂厚度为20~30cm,碎石的厚度视出水情况而定,以能排出水但不带细砂为宜。当管涌出水涌沙量大势猛时,先用碎石甚至块石铺筑,以减弱水势,待水势减弱后再在井内做反滤层,如发现填料下沉,继续补充面层滤料直到稳定为止。如反滤砂料缺乏,亦可采用土工织物代替粗砂层,但在铺土工织物前,应把原地面所有带尖的石块和其他杂物清理干净,土工织物上面一层的碎石厚度根据出水情况而定。
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对于水下管涌,可根据附近地形情况,先适当蓄高水位,派人潜水摸清管涌的位置和发展情况。如果水位抬高后管涌自动消失或冒沙量明显减少,可暂不采取其他措施,但要派人驻守,加强观测;如果拾高水位后险情仍有发展或者险情虽暂时稳定,但外江水位还在上涨时、要采取措施做反滤铺盖或反滤围井。 在处理管涌险情时要注意以下三点: |
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一是切忌用不透水材料强填硬塞,以免断绝排水通道,使险情恶化;二是所有反滤砂石料必须干净,不合泥团等杂物,粗砂料中的粉细沙含量尽可能减至最少,以免造成反滤体排水不畅而使险情恶化;三是较大险情处理后,要派人值班看守,发现反滤体下沉,应及时填补面层滤料。