黃河武陟北圍堤坍塌搶險(xiǎn)

黃河武陟北圍堤坍塌搶險(xiǎn)一、基本情況

1．北圍堤概況

黃河武陟北圍堤位于河南省武陟縣北岸灘區(qū)，距北岸大堤3km左右，1960年建成，長9.69km。

2．出險(xiǎn)過程

1983年8月3日花園口站發(fā)生流量為8370m3/s的洪峰之后，因上游桃花峪以上山灣挑溜作用加強(qiáng)，改變了京廣鐵路橋以下河勢南大北小的局面，北股河流量由原來占全河流量的20%增大為80%，同時(shí)鐵路橋以下河心產(chǎn)生嫩灘向北發(fā)展，大溜直沖北圍堤前灘地，致使北圍堤幸福閘前之草灘受沖坍塌，灘失而堤險(xiǎn)(見圖15—1)。8月8日大河臨堤，為使堤防安全，確定搶修柳石垛8座。8月10日，圍堤6+400處距大河僅剩12m，12日開始搶修6號垛，爾后工程則隨著河勢上提而上延，16日搶修1個(gè)垛(6+088)。但河勢并未終止北滾上提的趨勢，被迫又續(xù)延柳石垛10個(gè)(位于圍堤5+400)。9月14日，由于大河流量下降到2400m3/s，灘彎送溜能力相對減弱，險(xiǎn)情有所緩和。10月7日大河流量回升到6880m3/s，橋下南股河水量也有了明顯增加，北股河溜勢外移，溜走中泓，工程前水流減緩，險(xiǎn)情有了明顯好轉(zhuǎn)。至9日，大河流量回落至5800m3/s，主溜歸槽，況且時(shí)值深秋，水量大，沙量小，在圍堤5+400處出現(xiàn)河脖(河面寬僅300余m)，構(gòu)成人神之勢(大溜坐灣較深)。因此，又續(xù)延柳石垛8座，相應(yīng)樁號為4+968。至10月23日大河流量回落至3550m3/s，河勢終止上提，險(xiǎn)情方告穩(wěn)定。圖15-1北圍圍堤搶險(xiǎn)勢勢圖（19833.9.44)二、出險(xiǎn)原因

1．平穩(wěn)下蟄

2～8號垛的埽體受水深溜急，大溜頂沖作用，工程基礎(chǔ)淺，礎(chǔ)被淘刷，發(fā)生埽體(以薪柴、土、石等，用樁、繩聯(lián)系起來結(jié)構(gòu)物體)下蟄。

2．后后潰前爬

為避免免大溜沖刷刷堤腳，曾曾將1號垛的壩壩位布設(shè)在在距堤腳20以外，較較其他垛前前展10mm。當(dāng)場體體受溜沖刷刷下蟄后，采采用了摟(埽工方法)搶護(hù)，但但壩根后潰潰卻貫穿于于搶護(hù)過程程始終，先先后出后潰潰險(xiǎn)情達(dá)10次之多，致致使搶護(hù)部部位后退1O余m，究其原原因由于大大松底勾繩繩(摟廂兜托托底層的繩繩)所致。由由于搶護(hù)人人員為埽體體下蟄到底底，曾將底底勾繩接長長30余m，予以放放松，形成成埽體爬，壩壩根過水后后潰(如圖15—2)。

3．猛猛墩猛蟄圖15-2底勾繩布置示意圖

西2垛至西9垛均發(fā)生了猛墩猛蟄險(xiǎn)情，其原因，一是工程坐落在層沙層淤的地基上。由于兩種土質(zhì)抗沖強(qiáng)度不一，出現(xiàn)沙土被沖，淤土呈懸臂狀態(tài)承托埽體，當(dāng)場體加重或懸臂過長受剪力破壞，埽體就會(huì)出現(xiàn)猛墩猛蟄；二是埽體抓底，但未能及時(shí)候根，致使河床受沖下切埽體懸空，埽體由于受樁繩牽系暫時(shí)尚能保持平穩(wěn)，當(dāng)水流繼續(xù)向縱深(根部)淘刷時(shí)，就會(huì)發(fā)生拔樁、斷繩、埽體猛墩入水現(xiàn)象。三、搶險(xiǎn)措施及效果

8月9日，樁號6+400處，水邊距堤腳僅12m，經(jīng)查勘后，擬定“臨堤下埽，以垛護(hù)堤”的搶護(hù)方案。工程平面布局均采用了后寬20m、垂直長10m、檔距為70m的柳石垛與兩垛中間護(hù)岸連接的防護(hù)形式(如圖15-3)，破溜緩沖，守點(diǎn)護(hù)線。在6+100～6+600堤段內(nèi)修l～8號垛8座，先搶下邊6號垛(幸福閘上)。6號垛前水淺溜順(水深3～4m)，但灘沿坍塌較快，并已靠近堤腳。在急于搶險(xiǎn)又無船的情況下，采用柳枕(用柳枝包裹石塊，以繩或鉛絲捆扎，直徑約1.0m的圓柱體)鋪底枕上接廂的方法進(jìn)行搶護(hù)(見圖15-4)，即在岸邊推10m長柳石枕二排，待枕出水后，在枕的外沿插桿布繩，摟廂加高，并及時(shí)拋枕固根。隨著河勢向上游擴(kuò)展，用同樣方法搶修5號、4號垛。2號垛的搶護(hù)。采用了層柳層石的摟廂，是黃河上一種普遍采用的水中結(jié)構(gòu)(見圖15-5)。柳石摟廂對防止急溜沖刷灘岸效果顯著，但需要以最快速度使埽體抓底，否則底部沖刷力增大易淘刷灘岸及河床。此法雖系黃上的傳統(tǒng)方法，但為避免埽體出現(xiàn)懸空、前爬、潰膛等現(xiàn)象，下部埽體采用了棋盤、三排樁、連環(huán)五子(三種樁繩的排列法)軟性材料(廂埽簽束柴料的樁繩結(jié)構(gòu))，使其埽體平穩(wěn)下蟄。其部選用雙頭人、羊角抓、三星樁等硬性材料，以增大牽引力，制埽體前爬，同時(shí)采取邊加廂(三種樁繩團(tuán)結(jié)廂體的方法)，邊鉛絲籠或大塊石等措施，2號垛很快搶修成功。

8月14日河勢惡化，3號壩位坍塌嚴(yán)重，水深溜急，搶修工程迫在眉睫。為使收效快，埽體穩(wěn)，改柳石樓廂為滾廂(見圖15-6)。由于河勢向上迅速塌方出險(xiǎn)，8月19日又決定在1號垛的上游加西1垛至西5垛，增加5個(gè)垛。險(xiǎn)情繼續(xù)擴(kuò)大，戰(zhàn)線延長，搶險(xiǎn)異常緊張，天氣還不斷刮風(fēng)下雨,河水溝刷越演越烈，8月30～31日西4垛至西5垛護(hù)岸70多m堤線后潰，將堤頂塌去2m寬，至9月1日16時(shí)西4垛及西5垛護(hù)岸下蟄入水跑埽，其中大堤頂20m長塌入河中，僅剩背河堤坡，堤防形成一個(gè)小月牙形河灣，水流產(chǎn)生回溜也很嚴(yán)重，在此緊急情況下，解放軍部隊(duì)700余名指戰(zhàn)員以急行軍速度趕到工地，9月2日晨5時(shí)投入搶險(xiǎn)戰(zhàn)斗。

在堤頂塌沒之后，采用了不用樁不用繩的柳石混砸，因剛塌方入水，土尚在河內(nèi)未完全沖走，且該段上游有西5垛掩護(hù)，因而一直將柳石混砸拋出水面，接著部隊(duì)推柳石枕，整整推了一天，推枕82個(gè)，三排枕出水2m高，制止了最危險(xiǎn)堤段繼續(xù)惡化。9月6日搶完西6垛，9月11～17日搶修西7至西15垛。10月9日河勢繼續(xù)上堤塌灘，險(xiǎn)情再次迭起，至10月23日又續(xù)搶柳石垛10個(gè)。西1垛至西8垛采用預(yù)捆懶枕的辦法，也就是沿垛的邊沿線捆扎寬和高各為2m的柳石枕，枕后絕大部分為拋枕和柳石混砸柳石埽，但都大量使用樁繩。實(shí)踐證明，此法搶險(xiǎn)效果較好。西10垛至西18垛改大懶枕為散柳枕堆，即用直徑1m、長10m的柳石枕按6、5、3堆放起來(如圖15-7)，待灘岸受溜坍塌后柳枕即可隨著河床變形而下蟄，同時(shí)又可濾水落淤，能與灘岸嚴(yán)密結(jié)合，防沖護(hù)土效果顯著。

從8月10日開始搶險(xiǎn)，至10月23日搶險(xiǎn)結(jié)束，歷時(shí)53天，大河流量則有35天在3000～4000m3/s之間，壩前水深最深達(dá)14.0m，壩前流速則高達(dá)2.5～3.5m/s，共搶修工程長1772m(4圖15-7柳石枕搶險(xiǎn)示意圖+828～6+600)，柳石垛26座，護(hù)岸25段，裹護(hù)長度3855m，先后動(dòng)員軍民6000余人，計(jì)16萬工日。共完成裹護(hù)體積11.4萬m3，其中柳石體積1055m3，拋籠體積8500m3。共用柳雜料1500萬kg，石料3萬m3，鉛絲44t，麻料333t，搶險(xiǎn)費(fèi)用263萬元。圖15-3防護(hù)護(hù)形式示意意圖圖15-4柳枕枕搶險(xiǎn)示意意圖圖15-5樓廂廂搶險(xiǎn)示意意圖圖15-6滾廂廂搶險(xiǎn)示意意圖

四、效效益

北圍堤堤搶險(xiǎn)成功功，保護(hù)了了武陟及原原陽灘區(qū)20萬畝耕地地、16萬人民的的財(cái)產(chǎn)安全全，保證了了花園口黃黃河公路大大橋的正常常施工，保保證了南岸岸農(nóng)業(yè)、工工業(yè)和城市市供水，保保護(hù)了北岸岸大堤的安安全，使北北岸黃河大大堤免于決決口，效益益顯著。

五、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)圖15-7柳石枕搶險(xiǎn)示意圖

在河道防護(hù)工程搶險(xiǎn)中，必須掌握河勢提挫范圍，了解河床土質(zhì)結(jié)構(gòu)，探?；A(chǔ)深度，據(jù)此擬定最佳槍護(hù)方案，方能化險(xiǎn)為夷。在此次搶險(xiǎn)工作中，由于對基本資料掌握不夠完整，也給工作帶來了一定被動(dòng)，以致在工程布局、壩垛結(jié)構(gòu)、搶修管理、現(xiàn)場規(guī)劃、道路安排、人員組織等方面都出現(xiàn)了捉襟見肘的局面，為使今后搶險(xiǎn)工作井然有序，特總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)如下：

(1)認(rèn)真收集根石、河床土質(zhì)等資料，并與分析河勢有機(jī)地結(jié)合起來，一旦出險(xiǎn)，即可全面布置搶險(xiǎn)工作，即使河勢突變，也能作為應(yīng)變的依據(jù)。

(2)改變目前修防工后繼乏人的狀態(tài)已成為當(dāng)務(wù)之急。修防工，是搶險(xiǎn)工作中主要的技術(shù)力量，此次搶險(xiǎn)隊(duì)伍中，青工約占90%以上，暴露出力不從心的弱點(diǎn)。今后應(yīng)實(shí)行名副其實(shí)的考工定級制度及職稱晉升制度。

(3)加強(qiáng)搶險(xiǎn)管理工作。搶險(xiǎn)管理工作，包括技術(shù)管