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开封柳园口较大险情抢护的几点思考

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 李国顺 李秋生 贾传峰 发布者:李国顺 李秋生 贾传峰
热度308票 浏览65次 时间:2012年12月27日 10:50

开封柳园口较大险情抢护的几点思考水利新闻$S6zBQ{*A

李国顺李秋生贾传峰水利新闻qWy.y&|7o'r!t A j_V

  要:2011629黄河调水调沙以来,柳园口险工工程393支坝、4支坝一直紧靠大河主溜,工程长时间受到大溜冲刷,经10多天的长时间浸泡,由于受到调水调沙大流量洪水的冲刷及浸泡,柳园口险工3支坝、4支坝相继发生险情,共发生险情37次,险情类别主要为根坦石下蛰、坝基坍塌。分析393支坝和4支坝险情原因主要是,由于调水调沙下泄流量加大,加之39坝的3道支坝在1990建设,该坝采用的是土工布铅丝笼沉排技术,整体结构所用材料,土工布两层(有纺、无纺)以及柳秸料,铅丝笼网片,石料、木桩等,由于这些基底材料在经多年腐殖之后,导致了工程下部无根基,继而连续出险。

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关键词:柳园口 险情抢护  思考水利新闻hp&a&b6m*n!Z5Tj]

 

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柳园口险工位于开封城北柳园口乡大马庄村西之间,距开封市区9km,,相应大堤公里桩号83+26387+550处,顺堤长4287m,现有坝22道、垛12座、护岸13段、共计47道。

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出现险情的393支坝、4支坝修建1990年,修建该坝的目的是为了控导该段河势,4支坝位于相应大堤公里桩号86+830处,坝面高程81.18m,坝长160m,坝顶宽15m,裹护长度160m,根石深度10.45(2010年根石探测成果),本坝为建设结构为乱石结构。

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2011629日黄河调水调沙以来,柳园口险工工程393支坝、4支坝一直紧靠大河主溜,工程长时间受到大溜冲刷,经10多天的长时间浸泡,致使柳园口险工工程394支坝不断发生险情,险情类别均为根坦石下蛰,为一般险情。630日,小浪底水库3400立方米每秒均匀控泄,由于小浪底减少出库流量,394支坝又是送溜至北岸大宫工程的最后一道坝,工程一直受大溜冲刷,并且由于长时间受到大流量高水位的冲刷和浸泡。水利新闻 }]j#q&D Hm8m(t

1.险情发生过程

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2011年黄河第13次调水调沙以来,由于受到调水调沙大流量洪水的冲刷及浸泡,柳园口险工3支坝、4支坝相继发生险情,共发生险情37次,其中2支坝1次(一般险情1次)、3支坝13次(一般险情11次,较大险情2次),4支坝24次(一般险情18次,较大险情6次)。险情类别主要为根坦石下蛰、坝基坍塌。水利新闻 xM`6i"A

619日调水调沙以来,由于受到调水调沙大流量洪水的冲刷及浸泡,柳园口险工392支坝、3支坝、4支坝相继发生险情,共发生险情38次,其中2支坝1次(一般险情1次)、3支坝13次(一般险情11次,较大险情2次),4支坝24次(一般险情18次,较大险情6次)。险情类别主要为根坦石下蛰、坝基坍塌。

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2.险情抢护情况

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2011年汛期,柳园口险工共出现了8次较大险情,抢险共消耗了石料6249.83,抢险总投资400万左右,其中几次较大险情的抢护情况如下:

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7112时,394支坝YS+120mYS+140m处发生较大险情,出险类别为根坦石下蛰,出险体积为400m3,根据出险情况确定出险方案为抛散石。     水利新闻7^tv+C;YA/D,t'r'C8a%[

紧接着在1355分,394支坝YS+130YS+146迎水处出现坝基坍塌入水,土胎外露险情,出险体积为684m3,出险长度达16m,且河势大溜正冲刷出险位,经抢险指挥部会商,抢险方案为利用大柳石搂厢护胎,控制住大溜冲刷后进行坝体恢复。

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731405分,柳险工393支坝QT+139XK+155发生根坦石下蛰较大险情,体积为360m3,根据出险情况确定出险方案为抛散石。     水利新闻J8_s.{R

741010,柳险工393支坝YS+100SK+140发生坝基坍塌险情,在迎水面40m处出现一条体积1008m3的险情,经抢险指挥部会商,抢险方案为利用大柳石搂厢护胎,控制住大溜冲刷后进行坝体恢复。水利新闻q+xYT5K1^s\G|3|u

按照黄河防洪工程主要险情分类、分级表要求,确定上述八个险情为较大险情。

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3出险原因思考分析

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分析393支坝和4支坝险情原因主要是,由于调水调沙下泄流量加大,加之39坝的3道支坝在1990年建设时,该坝采用的是土工布铅丝笼沉排技术,整体结构所用材料,土工布两层(有纺、无纺)以及柳秸料,铅丝笼网片,石料、木桩等,由于这些基底材料在经多年腐殖之后,导致了工程下部无根基,继而连续出险。

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当时坝顶设计高程81.18m,滩面平均高80.60m,基坑设计挖深44.5m,底宽8m,铅丝笼长10m,笼高0.5m水利新闻K%P*pBp7[B

柳园口393支坝、4支坝出现较大险情的重要原因是根石严重不足,因柳园口支坝在建设时采用的是铅丝笼沉排技术,每道支坝的单断面根坦石数量为12m3,3支坝根坦石数量仅为1980m3,4支坝的根坦石数量仅为1920m3,还由于该坝受到大溜冲刷和对工程基础的长时间浸泡,工程基础底部根石被掏空,工程根石走失严重,致使工程发生根坦石下蛰、坝基坍塌险情。

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其还因为铅丝笼沉排技术主要缺点为,在河水大溜冲刷坝时,由于坝前冲刷水深,已超过沉排下沉深度,在排体下面坡度突然变陡,形成“头重底空”,在重力的作用下,拉断铅丝笼,以强大的下滑力撕裂上部的土工布,致使该坝极易发生猛墩猛蛰情况的发生,从而导致较大险情和重大险情的发生。

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4、工程抢险方案水利新闻E8bzG*[hq

在柳园口393支坝、4支道支坝出现较大险情后,按照预案要求,迅速通知当地所在区防指,立即在现场成立临时抢险指挥部,同时向上级请求调用机动抢险队,在请求调用机动抢险队的同时,还调用的抢险所在地乡的亦工亦农抢险队。

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同时根据现场出险情况,区防指会同现场的抢险技术人员对险情进行了会商,根据出险状况和河势情况,确定抢险方法,并上报市防指核准。水利新闻4o@I[x%jh

柳园口3934道支坝抢险主要采用的方法有,1、抛石抢护法,2、铅丝笼抢护法,3、柳石枕抢护法,4、柳石搂厢抢护法。

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4.1险情分析

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抢险技术人员首先要查看当前出险坝垛的溜势,分析上下游河势的变化趋势,利用探水杆探摸了当前的坝前水深,以及河底土质情况,经探摸39234道支坝的河底土质为淤沙。水利新闻U GX8D#h{Q

该坝在调水调沙期一直受大溜冲刷情况下,坝底被洪水淘空,根石走失严重,造成坦石与土胎整体下蛰。坦石坍塌后,坝体土胎经长时间浸泡,且在大水的直接冲刷下,不断坍塌入水。经高级技术人员分析,该险情为坝基坍塌,坦石与坝基同时滑入水中,属较大险情。

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4.2确定抢护方法水利新闻T1d8D3X t

此法适用于险情较轻的坝垛抢护,且坦石塌陷范围不大,深度较小,而坝顶未发生变形,柳园口险情抢护中一般险情(裹护段)都应用抛散石进行抢护,方法主要是利用散块石直接抛于塌陷部位,并略高于原坝坡,抛石的作用主要一是消水势,增加石料厚度;二是防止上部坦石下塌,险情扩大。水利新闻LG(FMtw4b"e

在本次抢护中抛石一般选在坝垛坡脚附近,压住滑动面底部滑出点,在抢护过程中,抢护车辆一定要不间断的抛石,防止水流冲刷造成新的散石走失。

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3、铅丝笼抢护法水利新闻 Yx8j'|!O-s

该方法是将4m3,8m3铅丝笼装上石料后直接抛入水防止大溜冲刷坝垛的方法,目的是防止大溜继续淘刷坝的基础,具有改变溜势,护胎保胎的作用。水利新闻 u_:H%C8k

抛铅丝笼的方法主要有人工装抛铅丝笼和机械装抛铅丝笼,本次柳园口抢险主要采用的是机械装抛铅丝笼,该方法具有速度快,省工省力的优点。适用于现代化机械抢险。水利新闻l.X/`;S6]"N%w eX

4、柳石枕抢护法水利新闻0D+T&{tq

柳石枕抢护法适用于当坝基土胎外露时,险情较严重时,水流会淘刷土坝基时,靠抛块石抢护速度慢,且耗资大,这时可采用抛柳石枕进行抢护。枕长一般为5m10m,直径80-100cm,石体积比为2:1,也可按流整大小或出险部位调整比例。

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此次柳园口险工抢险应用的柳石枕抢护法是,据出险长度调整的28m的柳石枕,直径为1m

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本次抢险中具体的柳石枕抢护法为:水利新闻h;y8l6c~P.Trx

1、先在出险部位临近水面的坝顶选好抛枕位置,平整场地,在场地后部上游一侧打接桩2根,再在抛枕的位置铺设垫桩一排,垫桩长2.5m,间距0.50.7m,两垫桩间放一条捆枕绳,捆枕绳一般为麻绳或铅丝,垫桩小头朝外。水利新闻dtB8r7p6i

2、铺放柳石。先右枕轴线方向铺软料,软料根梢要压茬搭接,铺放均匀,软料铺放好排放石料,石料排成中间宽、上下窄的圆柱体。

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3、捆枕。将枕下的捆枕绳依次捆紧,多余绳头顺枕轴线互相连接,必要时还可以枕的两边各用绳索一条。将捆枕绳相互连接。确保在滚落过程中要不折断、不漏石。水利新闻4]4b,SZ,O6L J

4、推枕。推枕前先将龙筋绳活扣拴于坝顶的拉桩上,并派专人掌握绳的松紧度。推枕时要将人分配均匀站在枕后,同时行动,合力推枕,本次抢险推枕主要靠机械推枕。水利新闻}7T1Jt o

本次抢险时河床淘刷严重,在第一层枕的基础上加抛了第二层枕,然后用枕前加抛散石或铅丝笼固脚,枕上用散石抛至坝顶。

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5、柳石搂厢抢护法水利新闻 d(f0D0p8e{ ac

首先,利用大驳机船在坝的迎水面驶停以阻挡水流的冲刷,接着在出险部位安放底沟绳,在安好的底沟绳上用练子绳编结成网,后在坝顶上打上1.5m的顶桩,将底沟绳固定在坝顶上的顶桩上,网绳的另一端固定在船上,这样在出险部位就形成了一个大的“网兜”。这时在绳网上铺上1m的杨树料(现场无柳料使用杨树料代替)一层,然后在铺好的杨树料上压0.5m厚的块石一层,块石距埽边0.3m左右,石上再盖一层0.5m厚的散杨树枝,杨树料和石的总厚度为1m厚,杨树料和石铺好后,在埽面上打“家伙桩”和腰桩,将底钩绳每间隔一根搂回一根,经“家伙桩”、腰桩拴于顶桩上,和将出险位置水面全部覆盖后,依次方法操作,直至抛至出水高度1m左右。水利新闻a#sv h7YX3z)Y-^#D

在确认最下层柳料入河底后,将岸上和船上的龙筋绳捆紧大柳石搂厢,在确认捆紧后,将蛰陷的土胎恢复,恢复时在出险位置利用自卸车逐步进占的方法进行,边进占边压实,在土胎恢复后,再抛散石恢复坦坡。水利新闻"@3wC?!{fn Z

在坦坡恢复后,抢险技术人员视河势情况,为防止大溜继续淘刷已恢复的根坦石,决定在其大溜淘刷位置抛铅丝笼墩定点防冲,以保护刚刚恢复的坦石和根石。

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5.柳园口抢险的几点思考

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5.1完善工程配套措施水利新闻BqW,@#fo t

防洪工程的设计、建设和配套要进一步加强。目前柳园口已建成的394道支坝主要是控导河势,送溜至对岸大宫工程,但是由于4道不能有效控导河势,造成目前已靠河的3支坝和4支坝受到大溜的持续淘刷,若在柳园口险工上首建造上延工程和下延4支坝将可有效控导河势,减少险情的发生。水利新闻+U"_0gPI6F

5.2确定现场抢险方案水利新闻}#IK'Es.{X_*w

出现险情后,运用现场现有的设备,应首先定抛点,集中设备、料物在10m20m长抛一个固定点,以此为基础生根、护面,方止险情进一步扩大,其次在点之间填方,进行抢护。

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5.3抢险料物要集中存放

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建议抢险料物要集中存放,定点储备,因为这次柳园口出现的险情是连续发生的,仅靠柳园口险工本坝储备的石料,不足以满足抢险的需要,为做到险情的“抢早抢小”,应在未出险的坝垛35道坝储备1m3的石料,存放位置可以存放在背河的护坝地,才能有把握控制住险情。水利新闻XM4Qh,O9e*mi1u

要从根本上解决该问题就要靠上级,因一线基层单位的养护经费是有限的,不足以解决石料储备问题,建议上级单位协调统一规划备用石料的储备工作

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5.4根石点抢险预加固

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抢险预加固,加固根石点,我们在3支坝2010年抛投了两处根石点,从今年的险情来看,去年抛投根石点的地方,未出现像4支坝一样的险情,从而控制了河势的导向,减小了坝垛的出险机率。水利新闻6YR+})tY5W h

5.5次要坝岸的防护不能轻视水利新闻 mAbp+x(X%wR

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。水利新闻 y.B'D|j)]

5.6抢险石料选择

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因开封一局所处河道为“宽、浅、散、乱”,易出现横河斜河,溜势多变,工程均有被大溜顶冲的可能。据资料显示,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l2m3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1:11:1.3为宜。水利新闻lS0AT!jX3pWc

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参考文献:

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1〕 罗庆君.黄河防汛抢险技术。2000.04水利新闻5E}5Ag`.?a

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