关于导流明渠快速施工的探讨

关于导流明渠快速施工的探讨

杨波

淮南矿业集团有限公司 潘一矿 安徽淮南 232088

摘要：2018年末金沙江山体发生垮塌，滑坡带来恐慌不言而喻，洪峰过后给国家和人民经济财产造成大的损失。大的山体滑坡让我们再一次认识到自然灾害的威力，在灾害发生后，只要我们科学、正确的处理，就能够把灾害造成的损失降到最低。对于自然灾害，我们要提前编制好应急预案，掌握先进技术，使用先进装备，在事故发生后第一时间果断处置，灾害所造成的危害就会降到最低。

关键词：安全 快速 施工导流明渠

0引言

堰塞体是由于地质灾害、地震活动等原因使山体岩石崩塌，堵截山谷，阻挡了水体的流动，随着水量的增大和水位抬高，一旦溃堤将会造成重大人员伤亡和财产损失，甚至造成河道改变，影响非常巨大，所以在堰塞体的处理方面要科学、严谨，确保安全隐患得到正确消除，做好防范和处置预案工作是当务之急。唐家山和金沙江山体滑坡处理很成功，没有造成人员伤亡，但是在整个处理过程中还有可以改进的地方，采用新的方法，使用新的设备会提高工作效率，减小风险和损失。

堰塞湖一般有两种溃决方式：逐步溃决和瞬时全溃。逐步溃决的危险性相对较小，如果一连串堰塞湖发生逐步溃决的叠加，位于下游的堰塞湖则可能发生瞬时全溃，将出现危险性最大的状况。堰塞体的危害与堰塞湖的数量、距离，堰塞坝的规模、结构，堰塞湖的水位、水量等有密切关系。如堰塞坝是以粒径较小、结构松散的土石堰塞坝，相对来说是比较容易溃决的。 对于危险性大的堰塞湖，必须以人工挖掘、爆破、拦截等方式来引流，逐步降低水位，以免造成大的洪灾。在排险的同时，堰塞湖要及时进行监测和预警。

开挖导流明渠，降低泄流水面标高，减少库容，把溃坝的风险降到最低。导流明渠的开挖速度很关键，开挖的深度科学、可行，使用先进的设备和好的方法是降低滑坡风险的有效途径。

1 回顾前两起事故处理

1.1 唐家山堰塞湖处理

唐家山堰塞湖是汶川大地震后形成的最大堰塞湖，地震后山体滑坡，阻塞河道。堰塞坝体长803米，宽611米，高82.65至124.4米，土方量约2037万立方米，上下游水位差约60米。处理唐家山堰塞湖完成开挖土石方13.55万方；铅丝笼护坡4200立方米。投入施工人员最多达724人，斗容0.5～0.6 m3 的反铲14台，功率60～100kw的推土机26台，载重自卸车4台（15T）。泄流槽进口高程降至741米，出口高程降至739米。泄流槽总长475米。进口段底高程740米，底宽大于7米，边坡1:1.5；中间段高程740米，底宽大于7米，边坡1:1.45；出口段高程739米，底宽大于10米，边坡1:1.35。

唐家山堰塞体导流明渠施工长度达到了475米，主要使用反铲和推土机完成，少量的渣土采用自卸车运输。挖掘机接力抬升渣土，履带推土机排土，采用这样设备组合挖沟速度很难提高。

1.2 金沙江堰塞湖处理

2018年11月3日金沙江山体发生二次滑坡。11月8日18时至9日8时，前线联合指挥部组织了15台机械设备，其中11台挖掘机、4台装载机，开掘堰塞体3200立方米。11月10日，金沙江白格堰塞体上共有18台挖掘机作业。

11月10日20时，金沙江堰塞湖坝上站水位累计上涨55.51米，经查算蓄水量约4.42亿立方米。11月10日19时泄流槽施工结束（累计用时49小时），泄流槽长度220米，最大顶宽42米，底宽3米，最大深度15米，平均深度11.5米，坡度约1：1.3，泄流槽完成开挖量约26000立方米，翻渣工程量约59000立方米，累计完成土石方85000立方米。

此次施工导流明渠是采用挖掘机将渠道底部的土石不断抬升，土石经过多次搬运，施工速度大大降低，工程量也增加了不少。

11月12日10时50分，金沙江白格堰塞湖通过人工开挖泄流槽开始过流。据水文观测，11月13日18时堰塞湖下泄流量31000立方米/秒，11月16日10时结束省防汛Ⅲ级应急响应。

受灾情况：多个乡村公路瘫痪、国道G214线多处损毁，沿江多座大桥被完全冲毁，农田受灾、损失巨大，堰塞湖泄洪灾害仅丽江市就造成直接经济损失逾42亿元。

金沙江堰塞湖在泄流过程中，局部时段下泄流量较大，给下游基础设施还是造成较大的损毁，给人民群众的财产带来损失。采用新的施工方法，先进的装备，快速施工，能够有效降低泄流水面标高，减小库容，后期泄洪造成的损失也会减小。

2 施工方法探讨

2.1导流明渠的快速施工

从前两起较大山体塌方事故处理来看，开挖导流明渠是正确的，导流明渠施工后可有效降低泄水标高，减小库容。这两次导流明渠的开挖动用了挖掘机、推土机和汽车，开挖的土石经过多次搬运，降低了施工速度，加大了工程量，同时也增加了施工的难度。挖掘机的工作范围最大有效直径在10米以内，一次抬升高度在5米以内，由于施工导流明渠的沟槽深，渣土要经过多次搬运，所需的设备就会大大增加。由于开挖导流明渠的渣土要堆积在沟渠两侧，这给加深挖渠的难度又加大了，施工危险性也很大。挖掘机在逐步抬高渣土的过程中，需要给挖掘机预留摆放空间，这就导致沟渠两侧的坡度降低，增大了开挖断面。

通过对以上施工方案的分析，导流明渠采用挖掘机和推土机配合施工，工程进度会受到很大的影响，工程量也增大了。建议采用挖掘机与皮带机组合，挖掘机上渣土，皮带机运输，沟渠内的土石不需要多次搬运，施工速度会得到大幅度的提高，翻渣工程量也减小。堰塞体崩塌垮落的岩石或土层相对松散，也有利于采用皮带机转运。皮带机输送距离远，运力大，有连续运转的优点，多台挖掘机可同时作业。皮带机运输在煤矿得到普遍的应用，煤矿大量的矸石和煤碳都是经过皮带机转运的，效率高、速度快。

2.2方案优点

施工导流明渠采用皮带机和挖掘机配合的主要优点有：①施工速度快，挖掘机不需要频繁移动，取土的速度会得到大幅度的提高，皮带机的运量大（带速3.0米，带宽1.2米，每小时运量可达2000立方米），可同时满足多台挖掘机装运；②可降低泄水口的标高，导流明渠边坡不需要摆放挖掘机，边坡度数可以加大，挖渠的渣土被立即转运走，没有台高沟渠的原有标高；③挖掘机摆放在沟渠底部，不会造成挖掘机的侧翻和倾倒，操作难度降低，危险性减小；④适用于不同规模的山体垮塌，根据开挖沟渠的范围确定皮带机的长度，尤其是施工长距离的沟渠，采用皮带机运输，效率会得到大幅度的提高；⑤设备投入少，皮带机设备结构简单，可实现快速安装；⑥能充分发挥挖掘机的作用，挖斗一次台升高度小，挖掘臂旋转幅度小，挖渣土的速度快；⑦翻渣工程减小(金沙江翻渣工程量约59000方，唐家山翻渣工程量约10万方)，开挖导流明渠的渣土被运到塌方体的下放堆积，处理容易。

3 施工要点

3.1 施工设备

根据施工条件选择挖渠装备，导流明渠工程量较大的选用挖掘机和皮带机组合。使用皮带机转运渣土，此方案的重点是确保皮带机正常运转，皮带机头、机尾固定便捷、可靠。对于选用的皮带机各部件连接要便于组装，设备维护人员技术娴熟，处理故障能力强。皮带机的安设位置要选择好，减少皮带机头位置多次移动，节约时间。

我国目前有多家皮带机生产厂家，设备加工制作不是问题。其次是电力保障不能间断，根据施工负荷的大小，选用移动发电机，供电系统的维护由设备厂家负责，各种问题应该能得到很好的处理。

3.2 导流明渠位置的选择

导流明渠的施工位置要综合分析，要考虑施工时间、工程量、渣土的堆积位置等，同时还要为后期泄流控制提供有利的条件。

4 结束

分析、总结曾经发生过的事故或灾难，从中吸取宝贵的经验。事故后的救援是一项艰巨的工作，事前预防是关键，在遇到自然灾害时，能够做到不害怕，不紧张，这就需要我们把各种灾害处理预案提前编制好,把各个环节考虑细致、周密，对于人、材、物的储备也是当务之急。比较大的山体塌方虽然发生的几率很少，但是一旦出现这样的问题，没有好的方法处理，将会付出沉痛的代价。有了好的处理方法，事前周密计划，编制好详细的预案，既使遇到大的山体滑坡也能很好的处理。堰塞体的处置要秉着科学、经济和安全的方法来解决，使用先进装备很技术是降低风险的有效途径，希望国家在下次处理山体塌方过程中能够做到不惊慌、不撤人，大桥不被冲走，事故造成的损失会更小。

参 考 资 料

[1］ 李虎章 刘松林 唐家山堰塞湖成功排险综述 水利水电技术 2008（8）15-18

[2］陈胜祥 国家行动—金沙江堰塞湖抗灾纪实 人民周刊 2018.12.11

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