Page 54 - 2023年第54卷第10期

（１）涵闸前抛投堵漏。戴家湖涵闸闸门险情发生后，现场立即组织在姜唐湖行洪区侧涵闸前进行
抛投堵漏。前期抛投材料为填充块石的小型钢筋笼；后期抛投材料主要为装有沙石编织袋的大型钢丝
网笼。抢险期间共抛投钢丝网笼约 ５００套、钢筋笼 ９２个、沙石料 ３０００余吨。但抢险初期抛投堵漏效
果欠佳，经过多轮抛投后，涵洞出水量偶有减小，但随着抛投停止又重新恢复。之后，在闸前放置用
钢管制作的大于孔口的排架封堵。
（ ２）涵洞后构筑养水盆。在垂岗圩侧涵洞后构筑养水盆。利用行洪堤、西侧老堤和北侧东侧新筑
围堤，形成养水盆，减少行洪堤内外水头差。现场采取插旗定线的方式对新围堤进行放样，用挖掘机
和推土机进行施工。７月 ２９日 １４时 ３０分养水盆新筑围堤与行洪堤合龙蓄水。随着养水盆水位抬高，
老堤背水侧出现管涌渗流；于是在管涌处又紧急构筑了老堤小型养水盆，控制住了渗流。由于含水量
高、部分断面坡度较陡，新筑堤防出现纵向裂缝；又对新堤进行了迎水坡削坡减载和背水坡加建堤后
２
平台等措施，随后养水盆围堤稳定。养水盆建成后顶口面积约 ２万 ｍ ，周长 ６４３ｍ，其中：姜唐湖行
洪堤长 １７７ｍ、西侧老堤长 １５０ｍ、新筑围堤长 ３１６ｍ。
（ ３）涵闸前填筑黏土封堵平台。７月 ２９日，为进一步封堵涵闸漏洞，防止后续可能再次出现新一
轮的暴雨洪水，开始在姜唐湖行洪区侧涵闸前填筑黏土，以求彻底封堵溃损涵闸，阻断闸门漏水。填
筑工作由自卸汽车运送黏土，沿行洪堤从涵闸两侧向闸前逐层推进，并用推土机和挖掘机平土整形。
８月 １日晨黏土封堵平台填筑完成，平台顺行洪堤方向长 ３２ｍ，平台顶端距行洪堤 ２９．６ｍ，平台底部
水下前沿距行洪堤 ５５ｍ，平台顶面高程 ２６．１０～２５．９６ｍ。

３ 抛投堵漏材料力学分析

在戴家湖涵闸抢险初期，先是将块石装入钢筋笼在闸前抛投小型块石钢筋笼；后将沙、石混装入
编织袋，将多个沙石编织袋放入钢丝网笼中，增加体积形成大型沙石钢丝网笼抛投。抛投堵漏是针对
溃口抢险的经典措施。但在本次抢险过程中未能按预期控制漏水势头，在汛后对涵洞和闸门进行安全
鉴定时，在清理抢险抛投物的过程中发现，抢险时抛下的近 ３０００吨沙石料没有按设想驻留在涵洞内，
大多被冲至堤后。说明初期投下的材料未在抢险过程中发挥应有堵漏作用。以下针对两种抛投方案进
行力学分析 ［１３］ ，以探寻初期堵漏失败的原因。
３．１ 小型块石钢筋笼抛投材料受力分析 抢险时，
戴家湖涵闸行洪区侧闸前闸底板以上水深约 １２ｍ，
洪水通过涵洞 灌入 垂岗 圩，圩 内低洼 地被淹，垂
岗圩侧闸底板以上水深约为 ４ｍ，涵闸内外水头差
约为 ８ｍ。抢险初期，闸前采取抛投填满块石的小
型钢筋笼堵漏，钢筋笼近似于边长为 １ｍ的立方
体，对其进行受力计算分析，如图 ２所示：
堵漏石笼在竖直方向受石笼重力以及浮力作
用，石笼向下的合力计算公式如下：
Ｖ Ｄ ｇ （１）
石
浮
Ｎ ＝ Ｇ － Ｆ ＝ ρ 石 Ｖ Ｄ ｇ － ρ 水 石 石
石
式中：Ｎ为石笼对涵洞底板的压力；Ｇ为石笼的重
为 石 料 的 密 度，根 据
力；Ｆ 为石笼 的 浮 力；ρ 石
浮
图 ２ 戴家湖涵闸抢险小型块石钢筋笼抛投材料受力分析简图
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３
测量取 ２．５ × １０ ｋｇ?ｍ （综合考虑钢筋笼的钢筋和
３
钢筋笼内的石料密度）；Ｖ 为石笼的体积，取 １ｍ ；Ｄ 为石笼中石块的密实度，即石块及钢筋的体积与
石 石
３
２
３
为水的密度，取 １ × １０ ｋｇ?ｍ ；ｇ为重力加速度，取 ９．８ｍ?ｓ。
石笼体积之比，根据测量，取 ０．７５；ρ 水
由于上下游水头差导致涵洞内形成高速水流，为简化计算，设涵洞内的水流为均匀流，石笼仅底面接
触涵洞，且单面垂直面向水流，则堵漏石笼在水平方向受到的水流冲击力可以由冲量公式推算 ［１４］ ，即：
ｍｖ ＝ Ｆ Δ ｔ （２）
冲
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— １ １ ０ —