长江干堤二百二险段管涌群抢险.doc

长江干堤二百二险段管涌群抢险 一、基本情况 长江干堤二百二险段位于湖北省黄石市风波港下游4km，桩号35+15035+470，是险中之险。这一带在明代是屯军的牿牛洲滩，清同治年间修建江堤。1931年，在35+750处溃口。中华人民共和国成立初期，堤身矮小。1954年，因内湖渍水与外江水位齐平，未曾抗洪，经30余年岁修整险，堤面标高达26.9m，宽8m，内外坡1：3，为沙壤土结构。 1988年和1990年地质勘探揭示：堤基覆盖层为沙壤土，厚1.32.6m，渗透系数为3.6510-4cm/s；约在15m高程下有淤泥质壤土透镜体，整个强透水层是粉砂和粗砂，渗透系数分别为8.410-3cm/s和1.02310-2cm/s，基岩顶板高程为-13.6m。 1983年6月19日7月7日，连续降雨19天，降雨量400多mm，堤身表面土壤饱和，加之江水猛涨。7月3日，二百二长江水位为22.63m，超过警戒水位0.13m。7月1121日，连续10天，长江水位一直在24.5324.78m之间，整个堤背水坡22.5m以下，基本上都处于浸润线以下的饱和状态。7月11日6时25分，在35+277处，距堤脚80m处，发现孔径0.01m，射程2m的浑水射流，在水港水面以下水平射出。7时许孔径扩大为0.3m，7点30分扩大为0.8m，8时，孔径最后扩至1.4m，射程随之缩短，出水量约为0.01m3/s。7时，在35+310处距堤脚约50m稻田中，出现两个陷坑，向外翻泥水浆液，坑深1.5m和2.1m，坑面积分别为1.3m2和3.5m2。8时至次日5时，附近陆续出现6个陷坑，面积分别为1.133.14m2，坑深1.32.1m不等。 7月11日，大冶县防汛指挥部组织706人组成的突击队赶到现场投入抢险。下午6时，又组织企业职工300人增援抢险，奋战12h。12日，又组织了400多突击队员参加抢险，至下午3时，基本上控制了险情的发展。 对出现射流管涌处，采取抛石压浸方法，将碎石袋抛入港里填平港底，在此基础上，修筑直径为5m的袋土围堰，内填砂石滤料。接着对2号、3号陷坑，分小区填筑反滤台井，加压平衡，导水滤砂。为了降低内外水头差，利用地形，在35+270470处小港和水田内筑上、下两道草袋装土围堰，堰高1m，升高堰内水位至20.66m，形成一个19260m2的围堰。 7月17日，市防汛指挥部检查了二百二险区，发现大围堰内多处鼓泡翻花，特别是9号管涌翻花冒水出水面，决定用粘土袋围堰出水面，堰内投砂石滤料，即2号围堰。2号围堰面积378m2，堰内陷孔共有7个，有的陷孔沉陷12次，遂决定用粘土草包加高加固成2号围堰，向内填砂石料，按小、中、大、中、小系列级配，填厚1.2m以上，使出水变清，沉陷趋于稳定。 7月20日13时50分，在桩号35+170，距堤脚70m的稻田中，发生了7处管涌，面积达30多m2，其中最大孔径为0.08m，出水面高度达0.15m，总出水量为O.013m3/s，这是第二个管涌群。18时许，35+15035+270的堤脚附近，土壤严重饱和，在100多m长的排水沟里出现20多个翻沙冒水孔，并在36+200周围出现两个大鼓泡，面积约20m2，高0.40.5m。20时30分在35+200处，向上游扩展为直径约2m的鼓泡，高度0.3m。21时，又在35+194下游向外扩展直径为1.5m的鼓泡，高度0.2m，呈现大面积流土。此时，长江水位为24.73m。 对于管涌群，抢险方法与前面相似，即用粘土草袋筑起了5号围堰，按黄砂、瓜米石、寸口石、瓜米石、黄砂的顺序向堰内投滤料，当围堰筑至1.2m高时，堰内出水由浑变清。用四根竹管导出。对在长120m、宽10m的堤脚出现的鼓泡，采取了自上至下用寸口石、分口石、瓜米石、黄砂四级配滤料铺筑反滤平台，平台背水边缘用袋土围堰，但不封口。处理后可使出水变清，险情趋于稳定。 经过10多个日日夜夜拼搏，二百二堤段流土管涌群的抢险，共投入1.34万劳力，汽车600台班，砂石料2500m3，草袋1.01万个，填土3000m3，战胜了仅比1954年最高洪水位低0.46m的大洪水，使大冶、阳新两县33万亩农田、30万人避免了一场毁灭性的洪涝灾害。 二、出险原因 (1)二百二流土管涌群产生的根本原因，主要是该堤沙壤土覆盖层过薄(仅1.32.6m厚)，而覆盖层下的强透水粉砂、粗砂层太厚(24.628.7m)造成，在长江水位超过警戒水位2.03m的情况下，产生严重渗流变形的结果。 (2)历年堤防岁修就近在内堤脚取土，形成不少坑塘，覆盖层破坏殆尽，堤脚村民挖土填屋基，70年代的旱改水，都在一定程度上削弱减薄了自然覆盖层，故巨型管涌群都出现在稻田里、水塘里，稻田标高愈低，险情愈严重。 三、可能造成的危害 如果二百二堤失守，风波港至韦源口，2万亩农田、近2万人口首当其冲；继而洪水将冲垮当时还单薄矮小的二道防线石龙头堤或王家山堤，使大冶、阳新33万亩农田村庄沦为泽国，30万人民生命财产遭受极其巨大的损失。 四、抢险措施与效果 (1)对分散孤立的管涌采取单独围堰减压导滤，个个击破，如1号、3号、4号围堰，堰面积在1536m2。 (2)相对集中的管涌群，采取统一围堰减压导滤，聚而歼之，如2号、5号围堰各解决了一个7孔的管涌群，围堰面积为378m2和95m2。 (3)对于成片的大鼓泡，呈流土特征。与管涌同属渗流变形现象，不同的是出口的土质结构，颗粒组成。对此，采取筑透水反滤平台进行压导。 上述三种措施都取得了控制险情的良好效果，无论是围堰，还是反滤平台滤料，均按大、中、小级配，填厚1.21.6m，都能使浑水变清，险情趋于稳定。 至于35+27035+470的大围堰，面积1.92万m2，虽然可大面积降低内、外水头差，但江水上升，升高围堰工程量大，堰中出现新的管涌，被迫在水下作业，增加施工难度，多费工料，效果不佳。 五、效益 保证了33万亩农田丰收，避免了约3万城镇人口转移，估计直接经济效益1.33亿元。 六、经验教训 (1)市、县各级党政军领导、干部，亲临一线坐镇指挥，及时的人力物力调度，市县密切配合，军民团结抗洪，是二百二险段管涌群特大险工抢护成功的保证。 (2)依靠水利科技人员，迅速正确制定抢险方案，采用传统的围堰(俗称燕子窝)和反滤平台解决严重的渗流变形管涌和流土险情，是这次捡险成功的基本经验。 (3)管涌出现在吹填平台下游，未吹填的堤脚，发生大面积鼓泡、翻浆现象，证明吹填平台是治理大面积渗漏的有效方法之一。 (4)1981年在堤外抽槽筑粘土截渗墙，因无地质资料，缺乏科学计算，厚度、高度均不符合规范要求，丧失了防渗功能。 (5)往年堤防岁修在堤脚取土以及靠堤脚的旱地改水田，对这次管涌群的产生起了提前暴发和加剧险情的作用，对二百二这样的险段的堤防管理应较一般堤段更严格，以利安全度汛。