黄河武陟县老田庵控导工程号坝坍塌抢险

黄河武陟县老田庵控导工程23号坝坍塌抢险一、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。

老田庵庵控导工程程23号坝系1996年利用化化学挤压成成型块(系用当地地沙土加添添加剂，简简称“挤压块”)修筑的一一处新结构构试验坝。该该坝采用泥泥浆泵挖槽槽，槽底铺铺土工反滤滤布，布上上摆放挤压压块压重的的护底沉排排结构；土土坝基圆头头及迎水面面护坡使用用土工布包包裹，外加加挤压块的的结构形式式(详见图14-11)。该坝于于1996年6月9日动工，旱旱地施工，7月24日竣工。图14—1挤压块沉排结构示意图

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。图14-2233号坝8月7日出险部位位示意图(尺寸单位:m)

(aa)平面团；(b)A—A剖面图

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