土壩白蟻漏洞搶護及灌漿止漏

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簡介： 水庫土壩被白蟻掏空壩體是南方一些中小水庫經(jīng)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(guān)鍵字：堤壩 白蟻 灌漿止漏 防治

　　土棲白蟻危害、穿壩的現(xiàn)象長期以來困擾著水利工程的安全，威脅著人民生命財產(chǎn)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(shù)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(qū)東北部巖子河鄉(xiāng)，集雨面積８．９５ｋｍ２，總庫容１１７．５萬ｍ３，大壩為黏土心墻壩?壩長１９８ｍ，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、灌溉兼農(nóng)村飲水、漁業(yè)養(yǎng)殖等綜合效益的小型水庫。

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　?。保梗福鼓?，白蟻防治技術(shù)人員在該庫挖土棲白蟻巢７窩。１９９０年夏季普查發(fā)現(xiàn)大壩背水坡左側(cè)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(fā)現(xiàn)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(yīng)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(fā)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(guī)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。

　?。保梗梗改辏吃拢保叭沼旰?，該庫管理員發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)坑內(nèi)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(xiàn)跌窩現(xiàn)象。當時在該處采用農(nóng)藥拌和毒土筑層夯實。

　　同年６月１１日８時?當庫水位上升至１９４．８０ｍ時，樁號０＋０８３ｍ、高程１９３．６０ｍ處發(fā)生渾水管涌。在緊急關(guān)頭，巖子河鄉(xiāng)迅速調(diào)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(fā)展到直徑１．５０ｍ。

　?。常U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(fā)現(xiàn)壩基山體漏孔，順漏水洞追挖?已挖出３個副巢空腔，直徑１０～２５ｃｍ，用潛水泵向該洞灌白灰水，２０分鐘后發(fā)現(xiàn)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(fā)生坍塌，直徑２ｍ，深２．５０ｍ。四是勘探發(fā)現(xiàn)樁號０＋０８３ｍ～０＋１１３ｍ、高程１９３．６０ｍ～１８５．００ｍ壩體出現(xiàn)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(nèi)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。

　?。保?物

　　灌漿殺蟻藥物選擇農(nóng)用蟲百殺，該產(chǎn)品是一種大環(huán)內(nèi)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(shù)的均勻乳液。

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　　壩體采用劈裂灌漿技術(shù)，沿壩軸線設(shè)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?壩體９ｍ、基礎(chǔ)４．５０ｍ?，終孔高程１８４．００ｍ。

　?、茲{液配比

　　選擇水泥、黏土混合液，控制帷幕體滲透系數(shù)在１０－４～１０－５ｃｍ／ｓ以下。拌液土料選取粉質(zhì)黏土或粉質(zhì)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(wěn)定性和黏結(jié)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(wǎng)布過濾干凈?以免渣物進入壓漿機內(nèi)發(fā)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(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采用ＨＢＷ５０／１．５型水泥砂漿泵?出漿管直徑２０ｍｍ，由灌漿塔經(jīng)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(yīng)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?先栓塞定噴基礎(chǔ)，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(jù)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(diào)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?采用棉絮填塞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(xiàn)象，可將串漿孔堵塞后繼續(xù)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檢驗，發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)泥漿凝固體飽滿固結(jié)，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(jù)近幾年觀察，該水庫經(jīng)受高水位運行檢驗再未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，有效地解決了大壩安全問題。

　　根據(jù)該庫止漏效果分析，該方法具有以下幾個優(yōu)點：

　?、儆孟x百殺乳劑拌水泥漿液滲透土層，對白蟻殺傷率高，壩體未發(fā)現(xiàn)白蟻活動跡象，是灌漿殺蟻的理想藥物。

　?、谕翂畏罎B采取帷幕灌漿施工簡便、安全可靠，可節(jié)約投資，提高防滲性能。

　　③劈裂灌漿技術(shù)只要能做到科學地設(shè)計和施工，可以解決壩后出現(xiàn)的散浸、滲漏、管洞流土等隱患，滿足抗?jié)B穩(wěn)定的要求。

　　四、灌漿中應(yīng)注意的事項

　?。保畬τ陂_裂現(xiàn)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(xiàn)裂縫，可組織人力沿裂縫做阻漿蓋，使泥漿不會冒出來。

　?。玻畬γ皾{的處理

　?、贌o論在什么部位發(fā)現(xiàn)冒漿，都要暫時停止灌漿。

　?、谌绻趬雾敾驂纹旅皾{，用亂棉絮阻塞，出現(xiàn)臃腫狀可在冒漿處開挖回填夯實后再灌。

　　③在涵洞內(nèi)發(fā)現(xiàn)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(xù)灌漿。

　?、苋绻谏钏谐霈F(xiàn)冒漿，因為不能堵塞，應(yīng)待已灌泥漿初凝后改灌濃度大的泥漿。

　?。常畬纹侣∑鸷退莸奶幚?/p>

　?、偃绨l(fā)現(xiàn)壩坡有隆起現(xiàn)象，很可能是因為灌漿而引起的壩坡滑動，應(yīng)立即停止灌漿，由有關(guān)技術(shù)人員研究隆起的原因，在確認壩坡穩(wěn)定時，才可繼續(xù)灌漿。

　?、诠酀{中發(fā)現(xiàn)有塌陷現(xiàn)象時，也應(yīng)停止灌漿，待查明原因，填土夯實后再進行灌漿。

　　參考文獻：

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　?。ㄗ髡呃钜A為湖北省隨州市水利局局長，王甫釗為隨州市水利工程白蟻防治站工程師）