黃河武陟縣老田庵控導工程號壩坍塌搶險

黃河武陟縣老田庵控導工程23號壩坍塌搶險一、基本情況

1．工程概況

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

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

2．出險過程

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

根據23號壩歷次出險情況看，分析出險原因有以下幾個方面：

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

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

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

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

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

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

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

8月7日11時40分，黃河一號洪峰己過，水位相繼回落，河勢上提，大溜頂沖該壩，查險隊員突然發(fā)現上跨角坦坡塊體間出現寬約l～2cm的裂縫，便立即下水探摸，發(fā)現長約3m、寬約1m的擠壓塊下滑，深水處用長桿探模，擠壓塊隆起，急溜處探測困難，摸不到塊體，隨后上報險情，并臨時采用麻袋裝土進行搶護，但效果較差。18時35分土壩基開始坍塌，險情發(fā)展加快，改用柳石枕搶護，至21時30分，險情繼續(xù)擴展。對此險情，焦作市、武陟縣河務局及縣委、縣政府十分重視，親臨工地坐鎮(zhèn)指揮，調集搶險隊投入搶護，迅速組織4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)運送柳料40萬kg。至8日4時30分，出險部位迎水面0+091至下跨角長達33m，寬4m，高4.5m(見圖14—2)，經一夜緊張搶護至8日10時許，險情得到控制。因推枕速度慢，后改用柳石混合滾廂法搶護恢復，10日摟廂結束，外圍推枕護根，拋籠堆及散石固根裹護。13日黃河第二號洪峰花園口站5520m3/s的流量洪水過境時，大溜頂沖23號壩，上跨角、壩前頭及0+095三處籠堆入水，因石料距23號壩400多m，壩頂泥濘，車輛難行，遠距離調石無法滿足搶護使用，只好就近使用23號壩備防擠壓塊裝籠，至14日加固結束。圖14-2233號壩8月7日出險部位位示意圖(尺寸單位:m)

(aa)平面團；(b)A—A剖面圖

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

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

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

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

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

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

(5)當