包承綱

（長江科學院，湖北 武漢 430010）

1998年9月15日中午，一輛切諾基吉普從長江科學院大門開出向漢宜公路疾駛而去，目的地是正在熱火朝天施工的三峽工程工地。車上坐著3個人都面色凝重。他們是在1小時前接到三峽總公司電話，轉告水電部陳賡儀副部長的指令：“由于二期深水圍堰變形過大，要包承綱立即到工地去?！蔽也桓业÷?，叫上搞計算的劉松濤工程師，并帶上我的研究生張小平博士匆忙上路。

到了工地得知，二期上游深水圍堰在突然襲來的大洪峰（6×104m3/s）壓力下產生很大的變形，防滲墻頂部的最大位移達 56.7 cm，比原計算預測值42.2 cm高出35%左右。洪水還在繼續(xù)上漲，圍堰是否安全心中無底。當時大壩基坑正在抽水，坑內有大批機器和工人正在施工，一旦發(fā)生不測，后果不堪設想。不僅經濟損失無法估量，其聲譽影響更難承受，那時三峽工程的未來命運，是否能繼續(xù)建下去，將不可預測！所以工地上下都十分緊張，人心惶惶。

怎么辦？停止基坑抽水、撤退機械、撤退施工人員？這些都非同小可，但若不撤，萬一出事，誰也擔不了責任。正是左右為難，難以決策。這就促使在工地坐鎮(zhèn)的水電部陳副部長下令，把我招去問個究竟，因為二期圍堰這個保施工安全的關鍵性建筑物的結構分析和可靠性論證是長科院和國內有關的多家單位共同進行的。

下午 4時許我們到了工地。陳部長對我們說：“你把這件事情弄清楚，回答我兩個問題：（1）為什么變形這么大？這樣的變形到底危不危險？（2）水位再漲，變形最大會到多少？那時危不危險？”他還說：“明天晚上7點，我聽你匯報！”明天晚上7點！眼下已下午4點多，滿打滿算不睡覺也只有27個小時呀！但當時能分辯嗎？這是一場真刀真槍的考試呀！而且是關系整個工程大局的考試。這也是一場檢驗我們解決實際問題的能力和水平的挑戰(zhàn)，深感責任重大，任務艱難！

但我們沒有驚慌，因為我們對自己已做的工作有信心，弄清問題的原委是可能的，只是時間太緊迫了。事不宜遲，必須馬上行動。于是我們3人立即對工作做了安排，并馬不停蹄地付諸實施。

第一步我們先到施工場地實地了解，弄清施工實況和上下游水位、長江來水等資料，又翻閱變形觀測記錄，以掌握第一手的真實資料；第二步收集和分析圍堰實際的施工斷面與計算所用的設計斷面有何差異，并繪出新的圍堰實際斷面；第三步，根據(jù)新的實際斷面，剖分網(wǎng)格，賦定參數(shù)，重新進行計算；第四步，分析所得的新成果，并寫出簡要報告，以便次日進行答辯。不難看出，這是一個不小的工作量，睡覺自然是睡不成了，只是希望到時能向全體領導和整個工地交出一份能讓人安心的答卷就上上大吉了。3人緊張地忙碌了一天一夜，應做的事總算都做完了，對問題也有了答案，心里還是踏實的，準備上堂赴考了。

第二天晚上7點，當我們走進會議室時，一間不小的屋子已被占滿，大約有一、二百號人，前面坐著一干領導，我委總工鄭守仁院士也在座。我的匯報首先分析變形超過計算值的原因，即圍堰原來計算斷面與施工實際斷面有重要的差別，主要有三：（1）第一道防滲墻澆注剛完，材料齡期不足，后面的第二道墻正在開挖，使第一道墻部分區(qū)域處于臨空狀態(tài)，失去支撐，受力條件很差，這種工況是原計算未曾預計到的；（2）圍堰施工填筑面高低不平，為擋汛期水位搶高了子堤，上游面比下游面高出10 m，存在從上游向下游額外的土壓力，導致墻體額外的變形；（3）堰體下部砂粒料平拋墊底僅達30～35 m高程，未達原設計高程，相差7～8 m，與計算斷面有差別。因此，墻體發(fā)生較大變形絕非偶然。隨即，我匯報了按實際新斷面計算的情況、所用的計算條件和計算結果。結果表明，處于新的實際斷面情況下，計算的墻體變形可達 55.2 cm，與實測值相差僅1.5 cm，差別不大。然后，我進一步回答陳部長是否危險的疑問：“目前尚不危險！因為墻體的應力狀況較好，墻體從頂?shù)降椎恼麠l變形曲線是光滑的，說明墻體沒有斷裂，而最大拉應變 40×10-6，最大壓應變 273×10-6遠小于材料的極限應變，用應變推算的拉、壓應力各為 0.04 MPa和2.73 MPa，均在允許范圍內”。鑒于目前防滲墻是安全的。因此，基坑可繼續(xù)抽水、工程也不必停工，相反，應當加快施工，以盡快改變墻體當前不良的工作條件。上述的匯報使大家松了一口氣，會場的緊張氣氛也逐漸緩和下來。當時還有人主動上來談了他的看法，對報告表示贊同并作了補充。接著我又回答陳部長第二個問題：根據(jù)新的計算，在未來最高水位下，圍堰墻體在最高水頭下可能的最大變形為 67.4 cm，那時墻體的最大應變仍在極限應變之內，圍堰仍是安全的。我一共講了約兩個小時，隨后，大家又七嘴八舌的提了一些問題，會議從7點一直開到9點多。最后陳部長說：“聽了你的報告，我們就放心了。明天，你要向全工地的技術人員再作次報告。我明天有會，不能參加。你們把音錄下來，我聽。”第二天，我又在更大的范圍作了一次報告。

這次洪水的突然襲擊給了我們一次教訓，一次考驗。教訓就是計算分析不僅要對設計方案進行，而且要跟蹤施工，針對實施斷面進行不斷滾動的修正，才能指導工程實踐?？简灳褪沁@是一場真刀真槍的考試，一是檢驗我們原來的計算是否合理，并考驗我們解決實際問題的能力如何。通過這次有驚無險的考驗，使我們長了知識，壯了膽量，對今后處理突發(fā)事件更有信心了。

1998年洪水共來襲8次，其中有一次來水量比第一次更大，我們和二期圍堰一起經受著嚴峻的考驗，但都安全地扛過去了。圍堰挺爭氣的，據(jù)觀測，整個圍堰的滲漏流量十分的小，最大實測值僅及設計值的1/10。三峽工程技術委員會主任潘家錚院士高興地贊道：“二期圍堰工期之緊、難度之大也使多少同志把心提在手中。事實是，二期圍堰又如期完成，大江基坑被抽干，露出崢嶸奇特的面貌（圖1）。人們還來不及喘氣，1998年8次長江特大洪水就迎面撲來，這座水上長城不僅固若金湯，而且?guī)缀醯嗡宦ｉL江這次是真的服輸了?！?/p>

圖1 長江抽水完成后堰址江底出露“崢嶸奇特”的江底石峰Fig. 1 Peculiar stone peak at the bottom of the river after the completion of the pumping of the Yangtze River

（潘家錚《春夢秋云錄》，2012-09）