白龟山水库大坝常见病害及处理措施

张红旭

（河南省白龟山水库管理局）

1 工程概况

白龟山水库位于沙颍河上游干流上，距平顶山市中心9.00 km，1958年动工兴建，1966年竣工验收，“75.8”大水后，于1976年大坝垂直加高1.00 m，1998—2006年进行除险加固。水库是以防洪、城市供水、农业灌溉综合利用的大（2）型水库。工程由拦河坝、顺河坝、北副坝、泄洪闸、拦洪闸、导渗降压工程及南、北干渠渠首闸组成。拦、顺坝为均质土坝，拦河坝长1545.00 m，坝顶宽7.00 m，坝顶高程110.40 m，最大坝高24.00 m；顺河坝长18 016.50 m，最大坝顶宽6.00 m，坝顶高程110.40 m，最大坝高16.24 m。水库控制流域面积2 740.00 km2，防洪标准按100 a一遇洪水设计，2000 a一遇洪水校核，最大库容9.22亿m3，死水位97.50 m，兴利水位103.00 m。

2 水库大坝发挥的重要作用

2.1 防洪

白龟山水库是一座以防洪为主的水利工程，水库的建成，使漯河站安全泄量由2 500 m3/s，提高到3 000 m3/s，漯河以下河道防洪标准从10 a一遇提高到20 a一遇。水库建成至今，共调节18 场致灾洪水，平均削减洪峰68.00%，平均调蓄洪量30.00%，有效地保护了沙河下游人民群众生命财产安全，减轻了淮河的防洪压力，防洪效益显著。

2.2 供水

白龟山水库1971 年开始城市生活供水，1977 年开始工业生产供水，年均为平顶山市工业生活供水1.40亿m3，保证了平顶山市居民生活和工业生产用水，产生了巨大的社会效益和经济效益。

2.3 灌溉

白龟山灌区位于水库下游沙河两岸，设计灌溉面积3.33万hm2，有效灌溉面积2.22 万hm2，1973 年开始农业供水，年均供水量4 400万m3。通过水库引水自流灌溉，使农业生产条件改变，土地复种指数提高40.00%，为灌区农业发展做出了贡献。

2.4 生态

白龟山水库年均为下游生态环境供水5 000 万m3。通过生态供水，下游河道水环境质量得到较大改善，补给了沿河两岸地下水源，优化了水生态和水环境，带来较大生态效益。

3 大坝常见病害

土坝是由松散的土料经碾压而成的挡水建筑物，在复杂的自然条件影响下及各种外力作用下，状态随时都在变化。白龟山水库大坝较长，规划设计粗放，拦、顺坝有8.80 km长的水中倒土坝，部分坝段干容重偏低。水库大坝不仅存在白蚁病害，在运行中还常出现裂缝、塌坑、护坡破坏等病害。

3.1 白蚁

白蚁在大坝上筑巢生长、繁衍，形成较大的巢腔和四通八达的蚁路，当蚁道穿通大坝的上下游坡，高水位超越蚁路时，大量水体通过蚁道进入蚁巢，会使大坝发生管涌、塌坑、滑坡等险情。白龟山水库大坝白蚁危害是在除险加固工程开始后发现的新问题，目前主要发现在顺河坝下游坝坡和管理区域，坝坡蚁巢分布密度最大在每百米8～10 个群体，主巢一般在坝内2.00 m，甚至更深，最大蚁巢挖洞高达1.50 m，直径0.70 m。2000年在顺河坝下游护坡10+000处发现面积约40 m3塌坑，在坑内发现白蚁活动，可见白蚁对水库大坝坝体安全构成了严重威胁。

3.2 裂缝

裂缝是土坝较为常见的现象，有些表面裂缝对坝体危害性不大，但其有潜在危险。横向裂缝有可能会造成坝身土体渗透破坏，甚至更严重的后果，而纵向裂缝可能是坝体滑坡的先兆。白龟山水库大坝常见的裂缝病害有横向裂缝、纵向裂缝和龟纹裂缝。裂缝宽度，最窄的不到1 mm，宽的可达数10 cm，长度短的不到1.00 m，长的可达数10 m。近年来受极端天气的影响及动用死库容应急供水等多种因素的影响，裂缝病害出现的几率增大。

3.3 塌坑

塌坑是坝身局部土体下陷而形成的，塌坑不但能破坏大坝断面的完整性，缩短渗径，增大渗透破坏力，还可降低坝坡阻滑力引起滑坡，严重的随着渗水侵入，引起管涌等重大险情。白龟山水库大坝质量差，坝体存在漏沟和白蚁危害，当这些险情未能及时发现，遇上高水位或雨水淋浸，随着空洞周边土体的湿软，成拱能力降低，而形成塌坑。

3.4 护坡破坏

护坡是土坝外部结构的重要组成部分，上游护坡保护坝坡及坝体免受风浪的冲刷和冰凌的破坏，下游护坡是防止坝坡雨水冲刷和土料不被风吹失，以及减轻动物在坝坡挖洞筑巢。白龟山水库正常水位水面积67.09 km2，东西最大长度20.00 km，南北最大宽7.00 km，影响水库流域风为季风，夏季多东南风，有时也有龙卷风，冬季多西北风和偏北风，年平均风力2.3级，月平均风力最大3 级，最小2 级，最大风力可达9 级西北风，受波浪冲击，上游护坡易出现块石脱落、塌陷等病害，病害区域主要集中在顺河坝上游护坡104.00 m以下0+000～4+000坝段。

4 处理措施

4.1 白蚁防治措施

4.1.1 人工挖巢

这本书将一年级教材分为“识字写字”“阅读”“口语交际”“写话”“快乐读书吧”五部分内容，每一部分的论述都聚焦教学策略的研究和指导。曹老师把她的理性思考上升到理论，把教材的本质揭示给每一位读者。我结合自己的教学实践体悟老师提出的阅读教学策略，颇有收获。

通过白蚁地表活动泥线、泥被，找出蚁道，跟踪挖出主、副巢，捕获蚁王蚁后，施药杀死白蚁余部，回填夯实恢复原貌。人工挖巢不仅能彻底消灭蚁群，回填时还可堵塞蚁巢、蚁道。2000—2019年在白龟山水库顺河坝坝坡及管理区域共挖出白蚁1 580对。

4.1.2 毒饵诱杀

利用白蚁的趋食性和白蚁之间相互吮舔、交哺、抚触等习性，在白蚁地表活动季节，把毒饵诱杀条、诱杀包投放在顺河坝下游护坡，白蚁经常活动的迹象处或蚁道内，使白蚁取食后通过白蚁之间吮舔、喂食等药物传递，把有效的毒剂传递给种群内其它的个体，诱其中毒死亡。

4.1.3 设置毒土网幕

在顺河坝下游护坡浸润线以上的斜面上，从上向下打孔，呈梅花状，行、列间距1.00 m，边打孔边灌注药水，使药液渗到土层内，灌注泥浆充填、固坝，此法不仅能灭杀大坝内部的白蚁群体，还可阻止白蚁飞落到坝面另建新巢。

4.1.4 设置毒土隔离带

在顺河坝下游护坡与坝脚连接处设置毒土隔离带，打孔深1.00 m，孔距0.50 m，呈梅花型布置，将药物灌入孔内，在坝脚块石排水带上方形成毒土隔离带，防治坝外白蚁上坝筑巢。

4.2 裂缝处理措施

4.2.1 开挖回填

开挖回填是处理裂缝比较彻底的方法，适用于稳定、不太深的表层裂缝及防渗部位的裂缝。开挖时沿裂缝开挖，开挖长度超过裂缝两端1.00 m，深度超过裂缝0.30～0.50 m，坑槽底部宽度至少0.50 m，边坡满足稳定要求，深沟槽挖成阶梯形。回填土料选用和大坝土料相同，含水量相近，每层铺土厚度0.20～0.30 m，由下至上，分层填土夯实，夯实度不低于设计标准。

4.2.2 灌浆堵塞

对于开挖回填工程量大，裂缝宽度大，开挖危机坝坡安全，采用灌浆堵塞，不但能充填形状简单的裂缝，而且还能填塞宽度<1 mm及形状较为复杂的裂缝。灌浆时先用稀浆，后加大泥浆稠度，灌至不吃浆时，终止灌浆。

4.3 塌坑处理措施

4.3.1 翻填夯实

对不确定原因的塌坑，要开挖翻填。先将坑内松土、杂物清除，清除至松软的边界层面，根据土质情况留足坡度，再分层回填夯实。铺土厚度每层0.20～0.30 m，可采用人工夯实或机械夯实。当塌坑在坝顶或上游护坡，所用土料的透水性能不低于原坝体土料，以利防渗。

4.3.2 填塞封堵

对水下较深部位的塌坑，用麻袋装粘土直接在水下填塞，全部填满后再抛投粘土加以封堵和帮宽，封堵要严密，避免从塌坑处形成渗水通道。

4.4 护坡破坏处理措施

4.4.1 干砌块石护坡

护坡块石脱落、隆起时，拆除松动石块，重新砌筑，砌筑时自下而上进行，使石块咬扣紧密，砌缝交错压缝，对较大的缝，用小片石填塞楔紧，防止松动。石料选用厚度>0.30 m，质地坚硬、无裂纹、无风化的干净块石，嵌砌厚度偏差控制在设计厚度值的i 10.00%之间。当护坡块石塌陷、垫层被冲，先翻出块石，按设计要求修复土体和垫层，再将块石砌筑紧密。垫层材料选用具有良好的抗水性、抗冻性、耐风性和不易被水溶解的材料，修整时坝坡面按设计坡比整修平顺。

4.4.2 草皮护坡

草皮护坡出现坑凹、雨淋沟，先挖出坑沟内松土，用与坝体相同土料，分层回填夯实，修复后铺设草皮，草皮铺设时成块移植，铺满修补部位，定期洒水，杂草及时清除。

5 结语

土坝的病害是有从小到大、从轻到重、由量变到质变的发展过程，对土坝病害有效及时处理，不仅能减轻大坝的损坏，而且对保证大坝安全，延长使用寿命，保持整齐清洁，有着重要的作用。