河王家梨行险工滑塌抢险.doc

黄河王家梨行险工滑塌抢险
    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。