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土壩白蟻漏洞搶護及灌漿止漏

作者：李耀華王甫釗　　時間：2007-11-25 12:16:00　　來源：論文天下論文網

摘要：水庫土壩被白蟻掏空壩體是南方一些中小水庫經常遇到的問題，采用“復合土工膜”防治辦法后，效果不理想，而采用劈裂灌漿的方法進行處理，可有效地堵塞白蟻掏洞造成的漏水通道，解決蓄水難題。 

關鍵詞：堤壩 白蟻 灌漿止漏 防治 

　　土棲白蟻危害、穿壩的現象長期以來困擾著水利工程的安全，威脅著人民生命財產的安全，是防汛搶險的心腹大患。以往采用埋藥誘殺、挖巢、“復合土工膜”防治等辦法根治白蟻隱患效果都不十分明顯。湖北省隨州市毛兒沖水庫大壩采用劈裂式帷幕灌漿法堵洞、殺死白蟻的實踐證明該項技術是一種有效措施，較好地解決了堤壩白蟻治理難題。 
　　一、白蟻危害與漏水過程
　　毛兒沖水庫位于隨州市曾都區東北部巖子河鄉，集雨面積８．９５ｋｍ２，總庫容１１７．５萬ｍ３，大壩為黏土心墻壩�焿伍L１９８ｍ，壩高２２．４０ｍ，壩頂高程１９９．８０ｍ，正常蓄水位１９５．００ｍ。水庫建于１９７５年，是一座具有防洪、灌溉兼飲水、漁業養殖等綜合效益的小型水庫。
　　１．白蟻危害及其前期處理
　　１９８９年，白蟻防治技術人員在該庫挖土棲白蟻巢７窩。１９９０年夏季普查發現大壩背水坡左側及壩中部有３處明流滲浸，滲漏流量隨著庫水位抬高而增大，當時壩體采取了埋藥、誘殺等措施。１９９２年在大壩背水坡樁號０＋１０５ｍ、高程１８９．０ｍ處發現蟻洞跌窩深約１ｍ，直徑０．７ｍ。鑒于該庫滲漏嚴重，在當年除險加固工程中應用“復合土工膜”防滲試驗，將迎水坡基面整平，采取大面積鋪膜止漏措施，當時取得了較好的止漏效果。
　　２．水庫發生管涌及搶護過程
　　該水庫用“復合土工膜”在迎水坡切斷了白蟻取水通道，破壞了白蟻活動正常規律。天氣越是干旱，白蟻越是順著塑膜層四處掏洞尋找水源，年久禍成，將塑膜層底部泥土掏空形成空洞。
　　１９９８年３月１０日雨后，該庫人員發現迎水坡樁號０＋０８３ｍ、高程１９３．６０ｍ處塌陷。當時庫水位較低，在修復中發現坑內有較多白蟻活動，翻起浮土，用竹棍錐探“復合土工膜”底部，泥土已被白蟻掏空，出現跌窩現象。當時在該處采用農藥拌和毒土筑層夯實。
　　同年６月１１日８時�煯攷焖�位上升至１９４．８０ｍ時，樁號０＋０８３ｍ、高程１９３．６０ｍ處發生渾水管涌。在緊急關頭，巖子河鄉迅速調集１５０余人投入搶險，通過降低水位，搶筑月堤，控制了險情。但是，管涌洞仍發展到直徑１．５０ｍ。
　　３．險情遺留后患
　　一是樁號０＋１０３ｍ、高程１９０．７０ｍ處，迎水坡下陷１２ｍ２、深０．２５ｍ，向下游漏水。二是在樁號０＋１００ｍ、高程１９０．２８ｍ處，發現壩基山體漏孔，順漏水洞追挖�熞淹诔觯硞�副巢空腔，直徑１０～２５ｃｍ，用潛水泵向該洞灌白灰水，２０分鐘后發現從壩外５０ｍ自然山坡漏水洞溢出。２５分鐘后又有從原管涌洞溢出，上述情況說明，自然山體漏洞與管涌洞屬蟻洞串連。三是外壩肩樁號０＋０９４ｍ，高程１９５．５０ｍ，雨后發生坍塌，直徑２ｍ，深２．５０ｍ。四是勘探發現樁號０＋０８３ｍ～０＋１１３ｍ、高程１９３．６０ｍ～１８５．００ｍ壩體出現縱向溶洞，長３０ｍ。

二、灌漿止漏工程措施
　　針對上述情況，擬對險情處理實行帷幕灌漿。帷幕灌漿是不開挖處理土壩滲浸和內部隱患的一種措施，利用壓力漿液，通過管道注入洞孔及縫隙中，漿液在壓力作用下析水后密實，以達到恢復壩體整體性和防滲的目的。
　　１．藥 物
　　灌漿殺蟻藥物選擇農用蟲百殺，該產品是一種大環內酯抗生素類，性狀為淡黃色或棕褐色液體，易溶于水，可配制成任意倍數的均勻乳液。
　　２．工程措施
　　⑴孔位布置
　　壩體采用劈裂灌漿技術，沿壩軸線設兩道劈裂灌漿帷幕，孔位呈梅花形錯位布置，孔距１．５０ｍ，孔深１３．５０ｍ�焿误w９ｍ、基礎４．５０ｍ　，終孔高程１８４．００ｍ。
　　⑵漿液配比
　　選擇水泥、黏土混合液，控制帷幕體滲透系數在１０－４～１０－５ｃｍ／ｓ以下。拌液土料選取粉質黏土或粉質壤土，黏粒含量為２０％～４０％，粉粒含量為３０％～７０％，遇水后可迅速崩解分散，吸水膨脹，具有一定的穩定性和黏結力。漿液稠度：土與水泥重量比為３０％～４０％水和干料重量比為１∶１～４∶１之間，漿液比藥為１０∶１，拌制好的泥漿其容重為１．４～１．６９ｇ／ｃｍ３。漿液用鐵紗網布過濾干凈�熞悦庠�物進入壓漿機內發生故障影響出漿效果。
　　⑶灌漿壓力與灌漿稠度的控制
　　灌漿壓力與漿液稠度的操作控制是保證工程施工質量的關鍵環節。采用ＨＢＷ５０／１．５型水泥砂漿泵�煶鰸{管直徑２０ｍｍ，由灌漿塔經高壓輸送管注入灌漿點。
　　一是中小型水庫大壩碾壓不密實，其容重較小，漿液壓力不宜過高，正常灌漿壓力需均勻，首先不要過猛，應保持在每秒０．２ＭＰａ，隨后逐漸加大，最大灌漿壓力不宜超過每秒０．５ＭＰａ。
　　二是對樁號０＋０８３壩基孔洞采取自下而上分段灌法�熛人ㄈ�定噴基礎，次灌壩體　，先用稀泥漿沖刷孔洞、縫壁后，不加壓灌注，然后逐步加大濃度，加壓至稠度１∶１全壓力灌注為止。
　　三是對樁號０＋０９４透水途徑較長的空洞先用４∶１漿液低壓灌注，按單位吸漿量４０～６０Ｌ／ｍｉｎ控制操作，根據吃漿進展，逐步變換漿液稠度１∶１全壓力灌注為止。
　　四是對樁號０＋０９８透水性強的孔段，吃漿量大，低壓濃灌，適時調整漿液稠度。待原管涌洞及山坡漏水洞均有泥漿溢出，河岸溢漿最遠點離壩外９０ｍ處�煵捎妹扌跆钊�冒漿孔或用黏土料回填夯實后，再進行外堵慢灌。漿液由低往高處依次慢灌，使壩體大小縫隙既能灌飽，又不浪費。
　　五是對樁號０＋１０８ｍ串漿洞，即一孔灌漿、異孔冒漿的現象，可將串漿孔堵塞后繼續灌漿，若灌漿孔與串漿孔之間劈開裂縫，可夯實裂縫后多次少量重復灌漿。
　　三、效果分析
　　１９９９年７月，他們在灌漿后的漏水洞挖開發現洞內泥漿凝固體飽滿固結，而且隨洞形走樣粗大凝固體與洞壁土層膠凝形成整體，不張開，無空隙，無滲浸。據近幾年觀察，該水庫經受高水位運行檢驗再未發現滲漏現象，有效地解決了大壩安全問題。
　　根據該庫止漏效果分析，該方法具有以下幾個優點：
　　①用蟲百殺乳劑拌水泥漿液滲透土層，對白蟻殺傷率高，壩體未發現白蟻活動跡象，是灌漿殺蟻的理想藥物。
　　②土壩防滲采取帷幕灌漿施工簡便、安全可靠，可節約投次，提高防滲性能。
　　③劈裂灌漿技術只要能做到科學地設計和施工，可以解決壩后出現的散浸、滲漏、管洞流土等隱患，滿足抗滲穩定的要求。
　　四、灌漿中應注意的事項
　　１．對于開裂現象的處理
　　由于泥漿的壓力作用，會使裂縫延伸。如壩面看不見的裂縫，在灌漿過程中往往會出現裂縫，可組織人力沿裂縫做阻漿蓋，使泥漿不會冒出來。
　　２．對冒漿的處理
　　①無論在什么部位發現冒漿，都要暫時停止灌漿。
　　②如果在壩頂或壩坡冒漿，用亂棉絮阻塞，出現臃腫狀可在冒漿處開挖回填夯實后再灌。
　　③在涵洞內發現冒漿時，如果可以進入，用亂棉絮堵塞再灌。假若不能進入可采取高濃縮漿堵塞，待凝固后再繼續灌漿。
　　④如果在深水中出現冒漿，因為不能堵塞，應待已灌泥漿初凝后改灌濃度大的泥漿。
　　３．對壩坡隆起和塌陷的處理
　　①如發現壩坡有隆起現象，很可能是因為灌漿而引起的壩坡滑動，應立即停止灌漿，由有關技術人員研究隆起的原因，在確認壩坡穩定時，才可繼續灌漿。
　　②灌漿中發現有塌陷現象時，也應停止灌漿，待查明原因，填土夯實后再進行灌漿。

　　參考文獻：
　　１ 王甫釗，敖仕州． 試論堤壩白蟻點巢定位灌漿止漏．中國減災，１９９９：１７～２９．
　　２ 王胡豫，王甫釗．隨州市水庫白蟻防治．中國減災，２００２：１９～２０．
　　３ 白永年等．中國堤壩防滲加固新技術．北京：中國水利水電出版社，２００１．１１．
　　４ 嚴國璋，李俊輝．堤壩白蟻及其防治．武漢：湖北科學出版社，２００１．１０．