唐家山堰塞湖泄流槽排險(xiǎn)方案研究

唐家山堰塞湖泄流槽排險(xiǎn)方案研究

1聯(lián)合行1.1堰塞湖公園地質(zhì)概況2008年5月12日，四川四川發(fā)生8.0級地震，中間深度達(dá)到11度，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。同時(shí)，地震災(zāi)區(qū)有34個(gè)洪積湖，其中位于距北川縣約6公里的唐家山湖。這是規(guī)模最大、風(fēng)險(xiǎn)最大、最難處理的洪積湖。該堰塞湖壩頂最低高程750.2m,壩高82.8～124.4m,壩體順河長約803.4m,橫向?qū)捈s611.8m,頂部面積約30萬m2,表層主要由山坡風(fēng)化土組成。方量約2037萬m3,壩上游集雨面積約3550km2,堰塞湖形成庫容約2億m3。1.2主2在壓力和時(shí)間上留空至1由于當(dāng)時(shí)湔江流量較大(約720萬m3/d),堰塞湖水位每天上漲約2.3m,5月25日水位距離堰塞湖頂部的最低處還有約30m的距離,給搶險(xiǎn)工作留出的時(shí)間只有10天左右,情況非常危急。經(jīng)過多方案比較,搶險(xiǎn)指揮部決定采用在堰塞湖頂部開挖泄流槽的方案,在開挖過程中,根據(jù)實(shí)際情況,最終開挖體型為:長475m,頂寬50m,底寬8m,深13m,上游底部高程740.0m,下游底部高程739.0m,上游平緩段泄流槽縱坡為0.6%,下游陡坡段縱坡分別為24%和16%,實(shí)際開挖方量達(dá)到13.55萬m3。1.3產(chǎn)品運(yùn)輸方案由于到達(dá)唐家山堰塞湖的道路因沿線山體滑坡被毀,無法短期修復(fù),推土機(jī)、挖掘機(jī)等重型機(jī)械無法開到壩頂,且堰塞湖有隨時(shí)潰壩的危險(xiǎn),因此搶險(xiǎn)指揮部決定采用米-26直升機(jī)吊運(yùn)設(shè)備到堰塞湖上開挖泄流槽的設(shè)備運(yùn)輸方案。2設(shè)備連接2.1家庭設(shè)備集唐家山堰塞湖排險(xiǎn)任務(wù)重、時(shí)間緊,依靠內(nèi)部調(diào)整及新購等措施,在短期內(nèi)集結(jié)大型機(jī)械設(shè)備113臺(tái)(其中:推土機(jī)35臺(tái),挖掘機(jī)52臺(tái),裝載機(jī)18臺(tái),自卸車19臺(tái),炊事車3臺(tái),液壓鉆機(jī)4臺(tái))。2.2開辟設(shè)備結(jié)論點(diǎn),開辟設(shè)備利益犯集結(jié)場地必須滿足設(shè)備的停放、檢修、試車以及直升機(jī)吊運(yùn)要求。由于設(shè)備數(shù)量龐大,且要滿足直升機(jī)吊運(yùn)要求,為此,經(jīng)抗震救災(zāi)指揮部協(xié)調(diào),在距離堰塞湖約6km擂鼓鎮(zhèn)的空曠地帶開辟了一個(gè)長約300m,寬約50m的設(shè)備集結(jié)點(diǎn),作為設(shè)備停放、檢修、試車和直升機(jī)吊運(yùn)場地。3設(shè)備組的運(yùn)輸線3.1個(gè)人正常巡航速度為了能夠完成吊裝大型設(shè)備的任務(wù),起吊設(shè)備選用了目前世界上裝載量最大的米-26直升機(jī)(最大載重量20t,最大平飛速度295km/h,正常巡航速度255km/h,實(shí)用升限4600m,懸停高度1000～1800m,航程800km)。因唐家山堰塞湖地處高山峽谷,地形險(xiǎn)要,且天氣變化無常,為了調(diào)運(yùn)安全,要求調(diào)運(yùn)的設(shè)備重量不得大于15t。3.2設(shè)備吊運(yùn)的任務(wù)根據(jù)最初施工方案的要求,開挖強(qiáng)度達(dá)到1萬m3/d,需配置0.5m3斗容挖掘機(jī)13臺(tái)和功率130kW推土機(jī)16臺(tái)。由于泄流槽開挖工程強(qiáng)度大,所需設(shè)備數(shù)量多,為了滿足泄流槽的開挖和直升機(jī)的吊運(yùn)要求,需在集結(jié)的113臺(tái)設(shè)備中短時(shí)間挑選性能好、施工效率高且重量必須小于15t(實(shí)際吊運(yùn)設(shè)備最重為13.9t)的設(shè)備,任務(wù)非常艱巨,為了確保設(shè)備的吊運(yùn),需進(jìn)行大量的檢修、試車工作。為保障泄流槽開挖順利完成,最終吊運(yùn)至唐家山堰塞湖上的大型設(shè)備達(dá)到了51臺(tái)套,主要為推土機(jī)SD13和挖掘機(jī)PC130、ZX120(見表1)。3.3做好設(shè)備的保養(yǎng)保養(yǎng)為了保證吊運(yùn)到堰塞湖上的設(shè)備性能優(yōu)良,在吊運(yùn)前對設(shè)備進(jìn)行了嚴(yán)格的檢修,按照“清潔、調(diào)整、緊固、防腐、潤滑”十字作業(yè)法做好設(shè)備的檢修保養(yǎng),并嚴(yán)格按照設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行試車,確保壩上設(shè)備完好率和利用率雙百。否則,吊到堰塞湖上的設(shè)備一旦在泄流槽開挖中發(fā)生故障,將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。3.4懸吊設(shè)備3.4.1檢查中的鋼絲斷裂情況大型機(jī)械設(shè)備的吊運(yùn)開始使用6×19?24.5mm鋼絲繩做為起吊用鋼絲繩,在吊運(yùn)一個(gè)架次后檢查發(fā)現(xiàn)鋼絲繩中有6根鋼絲斷裂(規(guī)范要求斷12根鋼絲報(bào)廢)。因飛機(jī)在吊運(yùn)過程中,將遭受不穩(wěn)定氣流和調(diào)運(yùn)設(shè)備晃動(dòng)等因素帶來不利影響,吊運(yùn)過程危險(xiǎn)性很高,為了確保安全,改用6×37?24.0mm鋼絲繩做為起吊用鋼絲繩。3.4.2車橋吊運(yùn)的試吊為了確保直升機(jī)吊運(yùn)的安全,每種型號的設(shè)備在正式吊運(yùn)前均采用20t汽車吊對設(shè)備進(jìn)行試吊,確定吊點(diǎn)后做上標(biāo)記,從而保障了直升機(jī)吊運(yùn)時(shí)對設(shè)備的快速綁扎和安全吊運(yùn)。3.4.3染色工藝方案比選直升機(jī)吊運(yùn)設(shè)備時(shí)懸停高度約50m,因吊運(yùn)設(shè)備主要為履帶設(shè)備,為了防止因調(diào)勻過程中履帶轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生重大事故,經(jīng)多方案比較,決定采用鋼絲繩直接從臺(tái)車梁下穿過的方法。穿繩由10名戰(zhàn)士一起進(jìn)行,前后分別進(jìn)行,鋼絲繩從臺(tái)車梁下穿過并固定好后,與米-26直升機(jī)從空中吊下的2條鋼絲繩分別鎖定。3.4.4吊運(yùn)整理吊運(yùn)時(shí),直升機(jī)先緩慢上升,待鋼絲繩受力均勻后再吊離地面。吊運(yùn)途中主要的危險(xiǎn)是氣流的突然變化和沿途的高壓電纜,因此須清除起吊和降落點(diǎn)附近的高壓電纜。堰塞湖上的設(shè)備吊落點(diǎn)由事先進(jìn)入的先頭部隊(duì)進(jìn)行平整,保證設(shè)備的平穩(wěn)著地。4施工組合方法為了保證吊運(yùn)到的設(shè)備發(fā)揮出最大的效率,技術(shù)人員對堰塞湖上的設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的施工組合,泄流槽出口部位和地勢教開闊部位采用3臺(tái)自卸車配合2臺(tái)挖掘機(jī)施工的組合方法,因泄流槽寬度有限,泄流槽主體開挖主要采用了以一臺(tái)推土機(jī)配合一臺(tái)挖掘機(jī)的施工組合方法,從而保證了設(shè)備開挖施工的最優(yōu)組合。5高海拔地區(qū)設(shè)備選型的注意事項(xiàng)設(shè)備的有力保障是唐家山堰塞湖成功排險(xiǎn)的重要因素之一。完成類似的搶險(xiǎn)任務(wù),在設(shè)備保障問題上,以下幾點(diǎn)值得注意:(1)緊急情況下設(shè)備的集結(jié),一要平時(shí)有準(zhǔn)備,二要依靠地方政府;(2)為減少故障,便于操作,保證設(shè)備24小時(shí)作業(yè)的要求,有條件時(shí)搶險(xiǎn)設(shè)