白龜山水庫大壩常見病害及處理措施

張紅旭

（河南省白龜山水庫管理局）

1 工程概況

白龜山水庫位于沙潁河上游干流上，距平頂山市中心9.00 km，1958年動工興建，1966年竣工驗收，“75.8”大水后，于1976年大壩垂直加高1.00 m，1998—2006年進行除險加固。水庫是以防洪、城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉綜合利用的大（2）型水庫。工程由攔河壩、順河壩、北副壩、泄洪閘、攔洪閘、導滲降壓工程及南、北干渠渠首閘組成。攔、順壩為均質(zhì)土壩，攔河壩長1545.00 m，壩頂寬7.00 m，壩頂高程110.40 m，最大壩高24.00 m；順河壩長18 016.50 m，最大壩頂寬6.00 m，壩頂高程110.40 m，最大壩高16.24 m。水庫控制流域面積2 740.00 km2，防洪標準按100 a一遇洪水設計，2000 a一遇洪水校核，最大庫容9.22億m3，死水位97.50 m，興利水位103.00 m。

2 水庫大壩發(fā)揮的重要作用

2.1 防洪

白龜山水庫是一座以防洪為主的水利工程，水庫的建成，使漯河站安全泄量由2 500 m3/s，提高到3 000 m3/s，漯河以下河道防洪標準從10 a一遇提高到20 a一遇。水庫建成至今，共調(diào)節(jié)18 場致災洪水，平均削減洪峰68.00%，平均調(diào)蓄洪量30.00%，有效地保護了沙河下游人民群眾生命財產(chǎn)安全，減輕了淮河的防洪壓力，防洪效益顯著。

2.2 供水

白龜山水庫1971 年開始城市生活供水，1977 年開始工業(yè)生產(chǎn)供水，年均為平頂山市工業(yè)生活供水1.40億m3，保證了平頂山市居民生活和工業(yè)生產(chǎn)用水，產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

2.3 灌溉

白龜山灌區(qū)位于水庫下游沙河兩岸，設計灌溉面積3.33萬hm2，有效灌溉面積2.22 萬hm2，1973 年開始農(nóng)業(yè)供水，年均供水量4 400萬m3。通過水庫引水自流灌溉，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件改變，土地復種指數(shù)提高40.00%，為灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了貢獻。

2.4 生態(tài)

白龜山水庫年均為下游生態(tài)環(huán)境供水5 000 萬m3。通過生態(tài)供水，下游河道水環(huán)境質(zhì)量得到較大改善，補給了沿河兩岸地下水源，優(yōu)化了水生態(tài)和水環(huán)境，帶來較大生態(tài)效益。

3 大壩常見病害

土壩是由松散的土料經(jīng)碾壓而成的擋水建筑物，在復雜的自然條件影響下及各種外力作用下，狀態(tài)隨時都在變化。白龜山水庫大壩較長，規(guī)劃設計粗放，攔、順壩有8.80 km長的水中倒土壩，部分壩段干容重偏低。水庫大壩不僅存在白蟻病害，在運行中還常出現(xiàn)裂縫、塌坑、護坡破壞等病害。

3.1 白蟻

白蟻在大壩上筑巢生長、繁衍，形成較大的巢腔和四通八達的蟻路，當蟻道穿通大壩的上下游坡，高水位超越蟻路時，大量水體通過蟻道進入蟻巢，會使大壩發(fā)生管涌、塌坑、滑坡等險情。白龜山水庫大壩白蟻危害是在除險加固工程開始后發(fā)現(xiàn)的新問題，目前主要發(fā)現(xiàn)在順河壩下游壩坡和管理區(qū)域，壩坡蟻巢分布密度最大在每百米8～10 個群體，主巢一般在壩內(nèi)2.00 m，甚至更深，最大蟻巢挖洞高達1.50 m，直徑0.70 m。2000年在順河壩下游護坡10+000處發(fā)現(xiàn)面積約40 m3塌坑，在坑內(nèi)發(fā)現(xiàn)白蟻活動，可見白蟻對水庫大壩壩體安全構(gòu)成了嚴重威脅。

3.2 裂縫

裂縫是土壩較為常見的現(xiàn)象，有些表面裂縫對壩體危害性不大，但其有潛在危險。橫向裂縫有可能會造成壩身土體滲透破壞，甚至更嚴重的后果，而縱向裂縫可能是壩體滑坡的先兆。白龜山水庫大壩常見的裂縫病害有橫向裂縫、縱向裂縫和龜紋裂縫。裂縫寬度，最窄的不到1 mm，寬的可達數(shù)10 cm，長度短的不到1.00 m，長的可達數(shù)10 m。近年來受極端天氣的影響及動用死庫容應急供水等多種因素的影響，裂縫病害出現(xiàn)的幾率增大。

3.3 塌坑

塌坑是壩身局部土體下陷而形成的，塌坑不但能破壞大壩斷面的完整性，縮短滲徑，增大滲透破壞力，還可降低壩坡阻滑力引起滑坡，嚴重的隨著滲水侵入，引起管涌等重大險情。白龜山水庫大壩質(zhì)量差，壩體存在漏溝和白蟻危害，當這些險情未能及時發(fā)現(xiàn)，遇上高水位或雨水淋浸，隨著空洞周邊土體的濕軟，成拱能力降低，而形成塌坑。

3.4 護坡破壞

護坡是土壩外部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，上游護坡保護壩坡及壩體免受風浪的沖刷和冰凌的破壞，下游護坡是防止壩坡雨水沖刷和土料不被風吹失，以及減輕動物在壩坡挖洞筑巢。白龜山水庫正常水位水面積67.09 km2，東西最大長度20.00 km，南北最大寬7.00 km，影響水庫流域風為季風，夏季多東南風，有時也有龍卷風，冬季多西北風和偏北風，年平均風力2.3級，月平均風力最大3 級，最小2 級，最大風力可達9 級西北風，受波浪沖擊，上游護坡易出現(xiàn)塊石脫落、塌陷等病害，病害區(qū)域主要集中在順河壩上游護坡104.00 m以下0+000～4+000壩段。

4 處理措施

4.1 白蟻防治措施

4.1.1 人工挖巢

這本書將一年級教材分為“識字寫字”“閱讀”“口語交際”“寫話”“快樂讀書吧”五部分內(nèi)容，每一部分的論述都聚焦教學策略的研究和指導。曹老師把她的理性思考上升到理論，把教材的本質(zhì)揭示給每一位讀者。我結(jié)合自己的教學實踐體悟老師提出的閱讀教學策略，頗有收獲。

通過白蟻地表活動泥線、泥被，找出蟻道，跟蹤挖出主、副巢，捕獲蟻王蟻后，施藥殺死白蟻余部，回填夯實恢復原貌。人工挖巢不僅能徹底消滅蟻群，回填時還可堵塞蟻巢、蟻道。2000—2019年在白龜山水庫順河壩壩坡及管理區(qū)域共挖出白蟻1 580對。

4.1.2 毒餌誘殺

利用白蟻的趨食性和白蟻之間相互吮舔、交哺、撫觸等習性，在白蟻地表活動季節(jié)，把毒餌誘殺條、誘殺包投放在順河壩下游護坡，白蟻經(jīng)常活動的跡象處或蟻道內(nèi)，使白蟻取食后通過白蟻之間吮舔、喂食等藥物傳遞，把有效的毒劑傳遞給種群內(nèi)其它的個體，誘其中毒死亡。

4.1.3 設置毒土網(wǎng)幕

在順河壩下游護坡浸潤線以上的斜面上，從上向下打孔，呈梅花狀，行、列間距1.00 m，邊打孔邊灌注藥水，使藥液滲到土層內(nèi)，灌注泥漿充填、固壩，此法不僅能滅殺大壩內(nèi)部的白蟻群體，還可阻止白蟻飛落到壩面另建新巢。

4.1.4 設置毒土隔離帶

在順河壩下游護坡與壩腳連接處設置毒土隔離帶，打孔深1.00 m，孔距0.50 m，呈梅花型布置，將藥物灌入孔內(nèi)，在壩腳塊石排水帶上方形成毒土隔離帶，防治壩外白蟻上壩筑巢。

4.2 裂縫處理措施

4.2.1 開挖回填

開挖回填是處理裂縫比較徹底的方法，適用于穩(wěn)定、不太深的表層裂縫及防滲部位的裂縫。開挖時沿裂縫開挖，開挖長度超過裂縫兩端1.00 m，深度超過裂縫0.30～0.50 m，坑槽底部寬度至少0.50 m，邊坡滿足穩(wěn)定要求，深溝槽挖成階梯形。回填土料選用和大壩土料相同，含水量相近，每層鋪土厚度0.20～0.30 m，由下至上，分層填土夯實，夯實度不低于設計標準。

4.2.2 灌漿堵塞

對于開挖回填工程量大，裂縫寬度大，開挖危機壩坡安全，采用灌漿堵塞，不但能充填形狀簡單的裂縫，而且還能填塞寬度<1 mm及形狀較為復雜的裂縫。灌漿時先用稀漿，后加大泥漿稠度，灌至不吃漿時，終止灌漿。

4.3 塌坑處理措施

4.3.1 翻填夯實

對不確定原因的塌坑，要開挖翻填。先將坑內(nèi)松土、雜物清除，清除至松軟的邊界層面，根據(jù)土質(zhì)情況留足坡度，再分層回填夯實。鋪土厚度每層0.20～0.30 m，可采用人工夯實或機械夯實。當塌坑在壩頂或上游護坡，所用土料的透水性能不低于原壩體土料，以利防滲。

4.3.2 填塞封堵

對水下較深部位的塌坑，用麻袋裝粘土直接在水下填塞，全部填滿后再拋投粘土加以封堵和幫寬，封堵要嚴密，避免從塌坑處形成滲水通道。

4.4 護坡破壞處理措施

4.4.1 干砌塊石護坡

護坡塊石脫落、隆起時，拆除松動石塊，重新砌筑，砌筑時自下而上進行，使石塊咬扣緊密，砌縫交錯壓縫，對較大的縫，用小片石填塞楔緊，防止松動。石料選用厚度>0.30 m，質(zhì)地堅硬、無裂紋、無風化的干凈塊石，嵌砌厚度偏差控制在設計厚度值的i 10.00%之間。當護坡塊石塌陷、墊層被沖，先翻出塊石，按設計要求修復土體和墊層，再將塊石砌筑緊密。墊層材料選用具有良好的抗水性、抗凍性、耐風性和不易被水溶解的材料，修整時壩坡面按設計坡比整修平順。

4.4.2 草皮護坡

草皮護坡出現(xiàn)坑凹、雨淋溝，先挖出坑溝內(nèi)松土，用與壩體相同土料，分層回填夯實，修復后鋪設草皮，草皮鋪設時成塊移植，鋪滿修補部位，定期灑水，雜草及時清除。

5 結(jié)語

土壩的病害是有從小到大、從輕到重、由量變到質(zhì)變的發(fā)展過程，對土壩病害有效及時處理，不僅能減輕大壩的損壞，而且對保證大壩安全，延長使用壽命，保持整齊清潔，有著重要的作用。