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浅析定位灌浆灭治黑翅土栖白蚁技术研究
2015-06-09 14:44:27 来源:湖北省昆虫学会白蚁专业委员会 浏览次数:1051 次

  王甫钊    吴斌

  (湖北省随州市水利局)

  摘要:定位灌浆灭蚁防渗技术。创新堤坝白蚁防治工作由地表浅部向深部迈出了实质性步伐,对探索坝体深层蚁害隐患成因和险情烈度等具有重大科学意义。对堤坝大型蚁巢成患机理、蚁巢隐患的极限深度、隐患构造、白蚁迹象、地质要素界面识别、深部蚁巢穴区域化示踪等。这些问题的深入研究和解决,对推动白蚁防治理论创新,带动防治技术的发展,具有重要的实际和理论价值。

  关键词: 灌浆防治   堤坝白蚁研究

  土栖白蚁危害、穿通堤坝的现象长期以来困扰着水利工程的安全,至今尚无先进的技术彻底根治。根据笔者在水利战线工作几十年的工作经验和亲眼目暏我市夹湾小(一)型水库白蚁穿坝引起晴天垮坝事故的教训,我们相继在大中型吴山、鲁城河、马鞍山、环潭等病险水库采取定位灌浆灭治黑翅土栖白蚁。经过反复灌浆,反复解剖,蚁巢蚁道充填结实,都取得了很好的效果。有效地解决了水库堤坝白蚁的危害。

  1  水库基本情况

  如随县环潭中型水库位于府河上游涢水中游,距随州市城区35公里,始建于1965年,1966年竣工,坝长155米,坝高13米,承雨面积804平方公里,年平均降雨量1000毫米,总库容2165万立方米,有效库容525万立方米,是以防洪发电为主,兼有集镇供水的中型水库。水库防洪标准设计为百年一遇,千年一校核。

  白蚁AG网赌骗局|注册穿坝的出现过程

  2006年9月15日市防汛办组织全市白蚁普查,发现大坝外坡中部高程在89.00米至91.00米之间有大面积白蚁泥被及白蚁活动,当时由于库水位较低,未发现渗水现象。2007年3月17日库水位上升至93.40米时,该库工管人员姜从亮发现外坡左下脚高程90.00米,相对坝轴线桩号0+26米处,出现约30平方米面积渗水,坡面起水泡并发出响声,渗水从排水沟流出,当库水位下降至92.12米,白蚁蚁道孔才停止向外渗水,用一米多长软条插入孔洞内,发现蚁洞向坝中部纵向深入,有白蚁穿坝嫌疑。5月6日市防汛指挥部组织4名专家进一步对该水库进行白蚁会诊,在现场漏水位置开挖后,从白蚁路道观察洞口呈扁形状,蚁路已被白蚁用泥土封堵,确属白蚁隐患。

  3  大坝灌浆止漏措施

  3.1  药物

  一是灌浆药物先择48%乐斯本灭蚁乳油,具有强烈的胃毒和触杀作用,对地下多种咀嚼式口器害虫防效显着。毒杀白蚁效果良好,残效期长,对人、畜、禽无大影响。二是该药物具有较好的挥发性,在土壤中不易淋溶,易AG网赌骗局|注册吸附在土壤中基本不移动,残留期较长且稳定,使坝体形成一个有毒杀能力的土壤区域,能在较长时间内使大坝免遭白蚁危害。三是拌液料一般选取粉质粘土或粉质壤土,粘粒含量20%~40%,粉粒30%~70%,沙粒小于10%,水土(重量比)为1∶1~1.5(波美度为60度左右),泥浆比药为100∶10,拌制好的泥浆其容重在1.4~1.6g/cm 3 ,浆液用铁沙网布过滤干净,以免渣物进入压浆机内发生故障影响出浆效果。四是根据洞穴灌浆要求,在泥浆内按适量比例增加硅酸盐水泥。

  工程措施

  灌浆是不开挖处理土坝内部隐患的一种措施。利用压力浆液,通过管道注入蚁洞中,浆液在压力作用下使配料胶结在一起并和蚁洞、空腔的孔壁牢固结合,把洞穴堵死,以达到恢复坝体整体性和防渗性的目的。因此,选择注浆点是灌浆过程的重要环节。

  (1)选择分群孔灌浆。土栖白蚁分群孔(又叫移植孔、分飞孔)是巢群有翅繁殖蚁分群的孔道,它一般筑于地势较高,庶盖物少,便于成虫飞翔之处,由巢群中的工蚁修筑,出于土表层,大小形状不一,数量不定的泥粒较细的土堆。挖开土堆就能找到通向主巢的粗大拱形管道。在分群孔部位灌浆省工、省力,效果最好。

  (2)定位点巢灌浆。土栖白蚁在水库大坝建巢特点是:一般巢位落上坡,属等高线规律,与水库正常蓄水位有密切关系,巢位与水位相隔1.5米左右,在白蚁活动范围内的几何中心点就是它的巢穴,浅土层有斜向下扎粗大管道通向主巢,俗称“通气孔”。找准主巢位用3厘米左右直经的钢锥钻孔直至主巢,用封管式灌浆机进行灌浆,直到灌浆回灌暂停灌浆,待析水收缩后再次灌浆,反复3—5次便可达到止漏的效果。

  (3)选择主蚁道灌浆。水库堤坝白蚁的蚁道一般多在坝体的中下部,但是主巢建在坝坡上方为多见。这样的蚁道灌注药泥浆比较困难,因为是从下向上灌,压力大了会使灌浆口破裂,压力小了,泥浆灌不到主巢。所以尽量在堤坝的上半部寻找,多数蚁道朝着一个方向汇合的主蚁道由上向下灌注较理想。

  (4) 灌浆的浆液。灌浆机的吸浆管一般直经60毫米,出浆管33毫米,泥浆桶位置相对高于机体,提高吸浆管自吸力,减少劳动强度,土料制作泥浆,应先去掉土中的石子杂草,捣碎加清水浸泡2—3小时后,再在制浆中加适量硅酸盐水泥,混合搅拌成浆液,过筛后储存备用。施灌时先用稀浆液药剂冲通蚁道,有利灌浆时更顺畅。浆液的浓度愈小,流动性愈大,容易充填细小蚁洞。但稀浆灌入蚁洞凝固速度慢,体积收缩大,灌浆效果差,灌浆的浆液土料应选择粘土含量在20%—30%,用重粘土成浆率高,但析水慢,在第一次灌浆时水土的比例应为1:1,第二次灌浆时按1:1.5配方,实行少灌多复。

  为了获得较好的灌浆效果,根据蚁洞吸浆量大小而定,稀浆灌注吸浆量大,说明坝体容洞大,要求浆液浓些。吸浆量少,说明坝体内小空洞,浆液过浓压力不断升高,应在浆池内加些水使浆液变稀,压力便会降低,尽量使浆液浓度达到要求控制范围内。

  (5) 蚁道灌浆问题的处理。灌浆压力是控制灌浆质量的重要因素,较大的灌浆压力可使浆液迅速扩散,加快析水过程,使浆液尽快密实固结。中小型水库大坝体容重较小,浆液压力不宜过高,正常灌浆压力要均匀,首先不要过猛,应保持在2.9牛顿/厘米,随后逐渐加大,最大灌浆压力不宜超过5.8牛顿/厘米,直到坝面浅层蚁洞口冒浆现象,稍歇片刻,应采取柔软薄膜或乱棉絮填塞冒浆孔洞或用粘性土料回填夯实。由低往高处依次慢灌。

  4  灌浆应用效果分析

  随州市有29座水库采用定位灌浆灭蚁防渗技术,这些水库经过多年高水位的运行和洪水检验,在大坝背水坡无白蚁,无渗漏,无湿润现象,该灌浆措施在杀蚁灭路、填巢堵洞方面效果明显。

  4.1.灌浆后的解剖分析

  水库堤坝灌浆的浆体强度、抗渗性能否达到设计要求,必须进行实地检验。随州市水利局对吴山大型、环潭中型、鲁城河中型、旭光小(1)型;泉水冲小(2)型等7座水库进行了开挖验证。

  (1))蚁洞灌浆状况

  由主浆液直通蚁巢心脏至卫星副巢,呈树冠状分布,浆液沿着蚁路管的流向由密至疏,向周边延伸。平行坝轴线的浆脉毛细支管多而细,浆体层本身致密,呈木纹状,且层纹较薄,仅0.2~0.5cm。蚁路扩散面积最大点达3640㎡最长点的蚁路达120m.

  (2))蚁洞灌浆深度

  灌浆深度随着白蚁危害范围一脉筋通,上至堤坝顶部,下至坝脚。在迎水坡或水位线下2米的蚁洞均能堵塞固结,无空隙现象。

  (3))混合泥浆特点

  采用水泥与粘土浆充填蚁巢,浆液粘稠能快速凝结,经压实后具有较高的变形模量,其变形稳定时间短,高围压下强度衰减小,固结后的强度高,比纯粘土浆要高得多,可提高大坝稳定能力,增强抗裂和防渗性能。

  (4))泥浆衔接强度

  在水库蚁巢充填灌浆中,采用水泥粘土浆无损修复漏洞。泥浆悬浮泌水时,形成的泥皮与洞壁凝固,能够牢固粘附洞壁,固结后无开裂现象,达到设计要求。

  4.2水库大坝灭蚁效果应用比较

  一般在白蚁危害严重的水库,采用纯粘土浆充填蚁洞,其体积收缩率大,固结时间长,达不到灭蚁防渗效果。通过在水泥、粘土混合浆中加灭蚁药灌浆或在坝坡浅土层喷洒48%“乐斯本”灭蚁乳油,渗入土层使坝体形成“化学土壤屏障”,能杀死坝体白蚁并预防外来蚁源。

  水库除险一般采用帷幕灌浆法。大坝白蚁危害蚁路分布虽然多,但蚁洞孔小,帷幕灌浆法很难充填蚁巢穴,工程投资成本高,防治白蚁效率低。蚁巢定位灌浆法是一项预防大坝白蚁的新科学措施,具有预防期长,投入低,减少劳动强度,降低蚁患风险的特点。

  1999年7月随州市水利局水利工程白蚁防治站在马鞍山中型水库桩号0+210~0+310m白蚁危害严重的部位试验,采用“48%“乐斯本”灭蚁乳油,在坝坡浅土层喷洒和蚁洞灌浆,施药后通过9年的白蚁普查,该断面未发现有白蚁活动。同时在主坝左侧,大坝桩号0+110~0+170m用其他方式施药的断面,多次发现有土栖白蚁活动。据水库大坝管理员多年跟踪观察,该水库使用“化学土壤屏障法”灭蚁,既能毒杀白蚁,又能预防白蚁且持续时间长,还有驱赶白蚁的作用,至今未发现有白蚁向施药区蔓延。

  5 堤坝定位灌浆中应注意的事项

  5.1灌浆时发现冒浆点应尽力堵塞,如多处冒浆不止,应暂停灌浆,若中间堵塞,可用清水冲洗蚁路,使泥浆沉落,然后再补灌。

  5.2 蚁巢灌满的特征是:冒浆点由低到高,基本与坝堤常见巢位相近,堤坝顶部冒浆,灌浆点回浆压力增大,泥浆不进等。

  5.3 串浆,即一孔灌浆,异孔冒浆的现象,可将串浆孔堵塞后继续灌浆,若灌浆孔与串浆孔之间产生了裂缝,可夯实裂缝,继续灌浆。

  5.4 若堤身表面冒浆、溢浆,可采取减少输浆量,降低压力的办法处理。

  5.5 堤坝表土塌陷或降低,老堤老土塌陷,可增加泥浆浓度,对塌坑用粘土分层夯实、回填,若堤表隆起应减小灌浆压力,时灌时停,对隆起面积较大,问题严重的堤坝段可进行彻底翻筑。

  5.6 对于缝宽不大,缝口无相对沉陷的裂缝,可夯实减少灌浆压力,少灌复灌,如缝口较大,具有相对沉陷的,可对滑动面进行翻筑处理。

  参考文献:

  〔1〕李栋,关于目前国内外白蚁防治动态介绍,水利管理技术文选1986,(4)—10;

  〔2〕严国璋,李俊辉.堤坝白蚁及其防治.〔M〕.湖北科学技术出版社.2001;

  〔3〕中小型水库管理技术.湖北省水利厅.1987.10;

  〔4〕王胡豫  王甫钊,随州市水库白蚁防治,中国减灾,2002,(4)19—20;

  〔5〕白永年,马秀媛,利用综合技术治理病险堤坝,白永年 马秀媛,中国水利网;

  〔6〕牛运光,试论病险水库加固措施,中国水利网,2002.06;

  〔7〕严国璋,李俊辉,王甫创,定位灌浆灭治堤坝白蚁技术研究,华中昆虫研究,2002;

  〔8〕李耀华,王甫钊.土坝白蚁漏洞抢护及灌浆止漏〔J〕中国水利,2003.5(B) 54~55;

  注:湖北省水利重点科研项目.基金资助编号:2008HBSLKY007.

责任编辑:胡伟 审核签发:李俊辉
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