第16卷 第10期 中 国 水 运 Vol.16 No.10 2016年 10月 China Water Transport October 2016
收稿日期:2016-07-26
作者简介:郭俊波(1985-),男,四川自贡人,中国人民武装警察部队水电第三总队,工程师,从事水利水电工程施工
技术与管理工作。
李 彬(1988-),男,云南大理人,中国人民武装警察部队水电第三总队,助理工程师,从事水利水电工程施工技术工作。
陈 涛(1984-),男,安徽六安人,中国人民武装警察部队水电第三总队,助理工程师,从事水利水电工程施工技术工作。
郭俊波,李 彬,陈 涛
(中国人民武装警察部队 水电第三总队,四川 成都 610036)
摘 要:受厄尔尼诺影响,全国范围均出现了不同程度的强降雨过程,造成多地受灾,主要包括城市内涝﹑山洪泥石流﹑堤坝决口等灾害,严重威胁人民生命财产安全。雅鲁藏布江拉孜段扎西热念防洪堤受强降雨影响河水上涨,发生多处决口共计210m,主决口长度达91m,文中详细介绍了“堤头稳固、单向立堵、块石护坡、石笼护底,水上分层碾压”的战法和各项保障措施,最后成功完成决口封堵,对类似江河决口封堵抢险具有一定的借鉴意义。 关键词:雅鲁藏布江;决口封堵;抢险救援;水力计算;战法研究 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)10-0159-03
一、险情概述
受强降雨影响,8月2日西藏自治区日喀则市拉孜县扎西岗乡雅鲁藏布江上游扎西热念防洪堤发生决口,且水位呈持续上涨态势,险情距日喀则市约88km。因连续降雨导致河水位上涨,在扎西岗乡河段发生河堤决口,决口长210m,主决口达91m,造成约1600余亩农田和林地被淹,直接造成扎西岗乡朵门、吉荣、宁日3个村庄受灾。部队于2016年8月2日18时接到市应急办请求,根据应急预案釆取边部署边逐级上报请示方式,于当日晚九点到达现场并与市政府、市水利局及县政府召开抢险救援工作会议。
主决口长91m,平均水深2.0m,主决口水位落差0.5m,流速4.0~7.0m/s,决口处流量约800m 3/s,
流速和流量均较大,现场附近无封堵决口块石料源且只具备单向进占条件,存在非常大的困难。
二、总体部署
受近期雨季影响及决口地处山区河谷位置,手机通讯较为不便。抢险过程中主要采用对讲机、卫星电话等通讯方式进行联络。乡道至决口处通道不能满足自卸车运输承载力,需进行重新修建。并根据地方政府要求,对决口下游漫堤进行加宽加高和上游1km 河堤进行铅丝石笼防护。 1.总体要求
灾情发生后,部队迅速抽组兵力及抢险装备物资全力投入决口封堵战斗,要求24h 内完成人员装备进场、料场确定、道路抢通、物资供应等各项前期准备工作,6~7d 内完成决口封堵任务,单个堤头按200~300m 3/h 强度上堤填筑。
根据灾情状况和上级指示精神,部队按照“就近用兵、建制用兵”的原则,抽调拉洛工程指挥所156名兵力参与此
次处置行动,基本指挥所和前进指挥所人员迅速就位开展工作,灾情侦测组迅速赶往现场进行侦测,调查沿途道路情况、封堵物料采集情况及决口处水情,为按时完成决口封堵任务提供决策依据。
2.战法选择
根据现场周边道路情况及水文地质条件,为最大限度发挥水电部队技术、装备优势,保证决口封堵能快速、高效完成,根据部队建议,联指确定采用“机械化单向立堵法”实施决口封堵作业,具体按照“堤头稳固、单向立堵、块石护坡、石笼护底,水上分层碾压”的战法组织实施。
决口封堵抢险战法如下:首先对决口上游堤头用块石进行保护,并加宽加高处理,防止决口进一步扩大,确保形成坚固的作业平台;其次在堤头沿原轴线方向抛填块石和砂砾石进占,形成一道块石砂砾石戗堤,直至决口完全合龙。 决口封堵完成后立即进行下游漫堤段加宽加高和上游河堤防护,临河侧采用铅丝石笼护坡,确保整个扎西岗乡河堤段稳定安全,决口及防护填筑工程量见表1。
表1 填筑工程量表
物料种类 块石料 砂砾料 钢筋石笼 格宾石笼 工程量
4825m 3
6196m 3
650m 3
3600m 3
3.料场选择
根据任务需要,建议布置砂砾料场2个以上、块石料场2个。其中:砂砾料根据就近原则在决口上游800m 处取河滩料,并布置宽8m 的一条运输便道,确保砂砾料正常运输;因决口附近无块石料,根据勘查一处块石料位于决口上游9km,另一处位于朵门村附近约30km,因石料不仅为满足封堵需要,还为当地百姓提供1.3万m 3护坡块石,需求量
160 中 国 水 运 第16卷 较大,建议采取爆破开采。
三、组织实施 1.决口封堵前准备 (1)抢险道路抢修
部队到达现场后,首先开展抢险道路抢修,确保抢险人员及设备能顺利到达现场进行抢险作业。因河堤顶宽约5m,不能满足双车道通行,且堤身不能承载重车通行,要求以乡道为起点重新修建一条通往决口的道路,宽6m,并间隔200~300m 间距布置错车道,错车道宽度8m、长25m,确保满足2辆自卸车错车要求,每个错车道进行编号,并设专人指挥。堤顶道路需根据情况利用反铲和小型推土机进行修整和拓宽,个别损毁严重部位则需挖除松软土层,填筑块石料和砂砾料,用推土机推平、振动碾压实。
(2)堤头稳固处理
在人员和设备到达决口后,立即根据现场情况对堤头进行加固,防止险情进一步恶化,堤头加固通常采用抛填法进行。抛填材料选择块径较大块石,采用自卸车将块石运至堤头,再通过推土机进行抛投,确保堤头稳固。同时对决口上游侧100m 原河堤进行加固处理,河堤加宽8m 加高2m,采取分层填筑砂砾料,碾压成型。而后在加固好河堤上铺设50cm 厚的泥结碎石,增加承载力,采取边填筑、边加宽、边修复的方法,确保决口不再继续扩大,并为决口封堵供工作面。
2.戗堤进占
决口河床侧水深3~5m,背河侧水深2~3m,决口下游无道路可通往,故只能釆取单向进占方式封堵。戗堤进占采取水下抛填法:进占材料利用料场开采的块石料,挖掘机装料,25t 自卸车运输,推土机铺料、推平。进占从决口上游原堤线背离河床5m 向下游方向进行,形成顶宽10m、两侧为自然坡比(1:1)的进占戗堤,高度控制高出水面1.0m 左右。遇水流流速过快时,配合抛填少量大块石。进占施工现场采用25t 自卸汽车运输,挖掘机、推土机进行铺料、推平。决口封堵典型断面如图1所示。
图1 决口封堵典型断面图
在进占过程中,为保证堤头稳定,减少水流对戗堤上下端角的冲刷,在戗端用大块石做上下挑头,中间填砂砾料,以确保戗堤端头稳定,减少堤头滑塌风险,加快戗堤进占速度。进占示意详见图2。
进占戗堤
龙口
河流
原下游河堤
图2 单向机械化立堵进占示意图
3.决口合龙
决口口门随着堵口戗堤的进占逐渐缩窄,口门处流速逐渐增大,通过水力学计算在龙口收窄至30m 左右时流速最大,此时,采用凸出上游挑角的方式进占,在堤头临河侧与戗堤轴线成30~45°角的方向,用大块石集中抛填形成一个防冲矶头,在防冲矶头背河侧形成回流,堤头背河侧主要采用砂砾石联合
少部分块石料进占。如果采用大块石自戗堤临河侧挑脚进占仍比较困难,则应及时采用钢筋石笼或格宾石笼等截流材料集中抛填挑脚,堤头背河侧主要采用砂砾石及块石料快速进占。
4.边坡处理
决口合龙后,需进行加高培厚处理,严格按照设计体型要求,采取水下抛填、水上分层碾压的战法组织实施。即先采用挖掘机配合推土机对进占戗堤进行抛填拓宽,高度控制在水面1.5m 以上,大面平整后采用22t 振动碾碾压密实。封堵段、下游漫堤段和上游河堤加固段临河侧抛填块石料护坡并采用铅丝石笼防护,确保河堤稳定。
四、资源投入
根据决口现场和料场分布情况,抢险按1个作业面进行作业,作业现场资源投入见表2。现场人员按12h/班轮换作业,每日2班。
表2 资源投入表
现场位置
设备
准备期任务
封堵期任务
后期任务石笼护坡
上游堤头
CAT336D 反铲1台、
SD320型推土机1台、50
装载机1台, 22t 振动碾
1台,25t 自卸车10台负责进入决口上游堤头
抢险道路修建,上游堤
头稳固
决口上游戗堤
进占及龙口抢
堵
河堤加高和边
坡稳固
砂砾石料场
反铲4台,装载机2台,
25t 自卸车10台
负责封堵料场表层清理
负责封堵料开
采装车 按规范进行处
理
块石料场
液压履带钻2台、反铲2台,25t 自卸车10台
负责临时便道施工和覆
盖层开挖
负责块石料爆
破 边坡处理
道路
反铲1台,装载机1台
负责场内道路保通
负责场内道路
保通
五、保障措施 1.政治保障
(1)指导部队及时了解掌握部队官兵政治思想状况,开
展现场鼓动,提出战斗口号。
(2)指导部队服从大局,密切协同,加强与地方政府联系,尊重当地风俗,服从地方政府决策和指挥。
(3)指导部队严格执行政策法规,强化政治意识、大局意识,做到按规范进行决口处置。
(4)指导部队开展军事民主和立功创模的火线入党、入团活动,教育党员干部发挥模范带头作用。
(5)教育官兵严守政治纪律、执勤纪律和新闻纪律。 2.技术保障
(1)到达灾区后进行先期侦察,依托属地方有关侦测部
门,建立信息共享机制,及时准确掌握灾情。
(2)准确了解灾区地形、道路交通、重要目标分布及气
第10期 郭俊波等:雅鲁藏布江扎西热念防洪堤决口封堵设计 161
象、水文情况。
(3)根据灾情,及时商议确定抢险战法及参战人员、装备配置。
(4)由于决口封堵抢险作业强度高,所需设备数量大,在自有设备保障能力不足的情况下,要充分利用社会资源,及时协调地方政府调动社会装备进行补充,以保证圆满完成抢险战斗。
(5)决口抢堵时机要根据雨情水情现场把握,选择雨量较少和下一次洪峰来临之前进行合龙,以降低决口合龙难度,确保决口封堵一次成功。
(6)做好抢险之前的战斗动员和技术交底工作,安全员现场巡堤人员要保持高度警惕,确保抢险时无人员伤亡、无设备损毁,实现“科学、安全、快速”抢险。
(7)严格按照技术标准要求,注意分层碾压、均衡上升、土石平起,严格控制层厚,确保质量符合技术要求,要高度重视填筑临水面坡度控制,确保边坡稳定。
(8)高度重视夜间作业安全,加强作业面、道路施工照明,加强夜间作业安全巡视,确保夜间作业绝对安全,搞好轮班轮休,禁止疲劳作业。
(9)做好料场、填筑工作面施工防雨措施,可采取防水雨布覆盖,必要时增设排水沟,填筑面向两侧略微倾斜,预防雨水侵蚀、料源含水量饱和造成的坍塌险情。
(10)加强道路交通安全管控,堤顶道路狭窄,要安排警戒人员做好交通疏导。
3.交通保障
(1)人员设备一进场就开展场内道路修整,对泥泞路挖除后进行填筑,确保指挥车辆通行。
(2)因河堤不能承受重车碾压,故在河滩内重行修筑一条通道,确保运料车到达决口处。
(3)加强与地方政府交通部门联系,根据任务需要及时通报政府交通部门,确保道路畅通。
4.物料保障
(1)明确一名责任人进行物料管理,人员设备一进场就开展场内道路修整,确保物料车辆通行。
(2)根据任务需要,提前规划物资供应项目和数量,并加强与地方政府沟通,确保物资及时保量供应至抢险现场。
(3)因决口附近无封堵所需的块石料,要科学规划块石料场开采方案,确定爆破参数。
(4)根据任务情况及时联系地方政府提供的钢筋石笼及铅丝石笼等原材料,确保封堵现场正常进行。
5.现场保障
(1)明确大队负责,实行干部带队,24小时封堵作业。 (2)指挥封堵人员和料场作业人员配备对讲机等通讯设
备,确保讯通畅通。
(3)现场组织和指挥人员佩戴袖标、口哨及救生衣,确保指挥有力和自身安全。
(4)侦测小组每一小时进行水情监测,为现场封堵提供信息保障。
(5)加强现场工程技术人员配置,确保技术指导有力,按设计方案进行作业。
(6)封堵现场采取安全员盯班和拉警戒绳方式进行警戒,所有非封堵设备及人员严禁入内;
(7)所有在堤头指挥人员和进入堤头人员均要求穿戴好救生衣。
(8)在封堵期间必须确保照明,在各料场、场内施工道路、堤头平台及龙口等部位均需设置足够的照明。
6.后勤保障
(1)根据任务需求和本级装备保障能力,统筹安排,合理调配,实现“携带齐备、调配及时、快速到
位、保障有力”的目标。
(2)部队机动所需车辆装备由部队内部调整保障,确有困难时,报请地方政府协助解决。
(3)结合本单位实际,制定装备保障计划,做到任务清、责任明,要明确专人负责,全程抓好部队装备保障的指挥、协调及装备器材的调整、补充。
(4)要严格落实制度,加强装备管理,及时维护保养,防止丢失、被盗和损坏。
(5)采用自有油料车和地方油料供应结合方式,确保作业设备正常运行。
(6)启用部队标准化宿营车、炊事车、淋浴车等先进设备,满足人员基本生活。
六、结语
抢险与工程施工有相似之处但又有区别,先进科学的施工技术可以转换成抢险战法,但抢险任务有自身特点:时间紧、条件差、任务重、强度高、人员思想压力大。通过实践检验,采用“堤头稳固、单向立堵、块石护坡、石笼护底,水上分层碾压”的战法是科学合理的,抢险就是在和时间赛跑,科学合理的战法是成功的关键。古语有云:“兵马未动,粮草先行。”各类后勤给养是决定抢险可持续的重要保障,文中所述战法和保障措施可为同类抢险任务提供参考。
参考文献
[1] 水利电力部水利建设总局.水利水电工程施工组织设计手
册[M].北京:中国水利水电出版社,1996:464-465. [2] 张利荣等.唱凯堤决口封堵抢险方案及关键技术措施
[J].施工技术,2014,(12).