錢塘江秦山炮臺頭――蘭田廟鬯塘段海塘(樁號為111+590-115+500),地處浙江省海鹽縣境內(nèi),是于2001年在原明清老海塘基礎(chǔ)上加寬、加高建設(shè)而成的“三面光”標(biāo)準(zhǔn)海塘,即海塘的塘頂、迎水坡與背水坡表面均由混凝土層或條石層覆蓋,整段海塘塘面沒有植被分布。2003年6月,在該段海塘的部分塘面上發(fā)現(xiàn)了大量的白蟻有翅成蟲翅膀,為確保海塘安全,浙江省白蟻防治所受浙江省錢塘江管理局的委托,及時進行了海塘蟻情的確定、藥物灌漿、白蟻檢查滅殺等白蟻綜合治理措施。
1 材料與方法
1.1海塘蟻情的確定
在白蟻活動盛期,對整段海塘進行人工實地勘測[2],檢查記錄海塘表層及背水坡塘腳的白蟻活動情況,同時采集白蟻標(biāo)本進行種類的鑒定。
1.2藥物灌漿
根據(jù)“三面光”標(biāo)準(zhǔn)海塘結(jié)構(gòu)的特殊性,采取白蟻防治藥物灌漿處理進行海塘白蟻的殺滅,通過藥物灌漿處理,一方面可封堵、充填海塘內(nèi)的蟻巢、蟻路及其它洞穴,提高海塘的抗?jié)B透能力和穩(wěn)定性;另一方面,殺滅海塘內(nèi)原有的白蟻,并可在海塘內(nèi)形成有效的藥土屏障,防止白蟻貫穿塘身,確保海塘安全。
1.2.1布點及表層鉆孔
根據(jù)海塘建設(shè)的資料,選擇原老海塘中間位置上方布二排孔,呈交叉布置,孔間距斷面方向為2m,沿軸線方向為2m;采用W1.8/5空壓機、回轉(zhuǎn)式鉆機、Φ50mm合金鉆頭進行表層鉆孔,深度要求見土為止。
1.2.2造孔
在表層鉆孔的基礎(chǔ)上,采用專用造孔設(shè)備進行干法造孔,孔深為5.5-6.0m(含表層鉆孔部分),孔徑5cm-6cm;造孔應(yīng)保持鉛直,偏斜不得大于孔深的2%。
1.2.3制漿
選擇符合要求的土料,通過過濾篩清除大顆粒和雜物,采用專用機械制漿;漿液容重控制在1.27-1.47t/m3之間;灌漿前加入適量白蟻防治藥劑與泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮^35孔/cm2的過濾篩。
1.2.4灌漿
采用先稀后濃的原則,灌漿開始先采用容重為1.27-1.30 t/m3左右的含藥泥漿,經(jīng)3-5min后采用容重為1.47 t/m3左右的泥漿;灌漿時應(yīng)保持孔口密封,確保孔內(nèi)壓力,注漿管上端孔口壓力控制在50KPa左右;當(dāng)孔口壓力達到要求并持續(xù)穩(wěn)定3min后即終止第一次灌漿;隨后每隔30min一次,復(fù)灌三次;最后一次灌漿每分鐘注漿量≤0.003m3時,即可終止灌漿;在灌漿過程中,應(yīng)時刻注意漏漿、孔與孔貫通及塘身裂縫等變化情況。
1.2.5漏漿、串漿的處理
如在灌漿過程中灌漿孔以外的地方出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象,則應(yīng)選用高容重的含藥泥漿進行多次灌漿,待填滿冒漿口后再進行灌漿處理。如發(fā)現(xiàn)相鄰孔串漿現(xiàn)象,在確認(rèn)對塘身安全無影響的前提下,灌漿孔和串漿孔可同時灌漿;如不宜同時灌漿,可用物件堵住串漿孔后繼續(xù)灌漿。在以上方法不適宜時,可采用換位造孔的方法進行灌漿處理。
1.2.6封孔
待灌漿孔內(nèi)泥漿凝固后,采用C25細骨料混凝土封孔。封孔前應(yīng)先清孔,深度為60cm,其中下部30cm用瓜子片混合料等墊實,上部30cm用C25細骨料砼搗實封孔。同時,封孔材料應(yīng)經(jīng)專業(yè)檢測機構(gòu)進行C25配比試驗和28d抗壓強度試驗合格后方可使用。
1.3治理效果的檢測
1.3.1灌漿充填程度的檢測
為檢測灌漿對海塘的充填效果,在灌漿結(jié)束后,選擇二排灌漿孔中間的位置,進行灌漿檢測,采用同1.2的方法進行同物質(zhì)、同條件的檢測孔灌漿,檢測孔的數(shù)量控制在總灌漿孔的5%。
1.3.2灌漿滲透范圍的檢測
為檢測藥物灌漿的滲透范圍,選擇部分塘段進行開挖驗證,觀察開挖面泥漿的充填效果,同時在離灌漿孔水平距離0.5m、1.0m、1.2m的位置采集海塘土樣,取土范圍為1cm(水平方向),采用生物測定的方法進行定量測試其對白蟻的驅(qū)避效果[4],以檢測藥物灌漿的有效滲透范圍。
1.3.3白蟻滅治效果的檢測
在完成藥物灌漿后的一年內(nèi),選擇進行藥物灌漿處理前已發(fā)現(xiàn)白蟻活動跡象或吃漿量較多的塘段作為重點塘段,采用引誘法進行白蟻的檢查[1]。
1.4供試材料
1.4.1制漿土料
選用符合塑性指數(shù)10-25%、粘粒含量20-45%、粉粒含量40-70%、砂粒含量<10%、有機質(zhì)含量<2%、可溶鹽含量<8%等條件的黃泥。
1.4.2白蟻防治藥劑
藥物灌漿用的藥劑選用以氰戊菊酯為主要成分,對白蟻具有很強的觸殺作用和驅(qū)避作用,在土壤中滯留期較長的20%天鷹殺白蟻乳油[5、6]。
在采用引誘法檢查白蟻時,如發(fā)現(xiàn)白蟻活體則直接噴施由浙江省白蟻防治所自行配制的粉劑,該藥劑對白蟻具有緩慢的胃毒作用,并有較好的傳遞效果(待發(fā)表)。
1.4.3供試白蟻
黑翅土白蟻Odontotermes formosanus采自室外,在室內(nèi)飼養(yǎng)3個月。
2 結(jié)果與分析
2.1海塘蟻情
2003年6月,經(jīng)對該段海塘表面及背水坡塘腳的蟻情調(diào)研結(jié)果表明,共發(fā)現(xiàn)3處分飛孔及25處泥線泥被等白蟻活動點,其中3處分飛孔均分布在海塘迎水坡條石間或背水坡內(nèi),25處白蟻活動點則發(fā)現(xiàn)于海塘背水坡塘腳雜草叢中。經(jīng)對所采集白蟻個體的工、兵蟻及有翅成蟲的鑒定和白蟻活動跡象的分析,均屬黑翅土白蟻,根據(jù)海塘蟻情分級標(biāo)準(zhǔn),可確定該段海塘屬蟻害嚴(yán)重塘段[1]。
從浙江省白蟻區(qū)系分布分析,該段海塘地處浙北溫帶白蟻區(qū)[7],散白蟻Reticulitermes spp.、黑翅土白蟻、臺灣乳白蟻Coptotermes formosanus和黃翅大白蟻 Macrotermes barneyi等是該區(qū)的廣布種,但在本次蟻情調(diào)查時只發(fā)現(xiàn)黑翅土白蟻,筆者分析認(rèn)為,可能散白蟻、臺灣乳白蟻、黃翅大白蟻的巢位較淺,在海塘的建設(shè)過程中,連同原老海塘表層植被與土壤一起被清除,“三面光”海塘又不適宜這幾類白蟻新群體的生存,因此,未能發(fā)現(xiàn)這幾類白蟻。由于該段海塘原屬明清時代建筑的老海塘,經(jīng)過長時間的發(fā)展,黑翅土白蟻巢位入土較深,海塘的改造不能完全清除原有的黑翅土白蟻巢群。由此,也可以說明,在將來的海塘改建前,應(yīng)及時進行白蟻的治理。
2.2藥物灌漿結(jié)果
經(jīng)2003年9-11月的藥物灌漿,在該段海塘內(nèi)共造孔3815只,完成灌漿21580.89m,灌入含藥泥漿4768m3,折合干土重量為2445T。另外,發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象的灌漿孔不足總數(shù)的0.6%;但孔與孔之間的貫通,即串孔現(xiàn)象較多,說明,所灌入的泥漿基本上充填在該海塘內(nèi),而該段海塘內(nèi)包括蟻巢、蟻路及其它洞穴等的空隙較多,而且部分塘段的蟻巢系統(tǒng)發(fā)達。
2.3治理效果的檢測結(jié)果
2.3.1灌漿充填程度的檢測結(jié)果
為檢測本次灌漿對海塘的充填程度,按總灌漿孔5%的比例隨機在二排灌漿孔之間進行191只檢測孔的灌漿檢測,結(jié)果見表1。
表1. 灌漿充填程度的對比
Table 1 Constrast the stuffing level of termiticide grouting
類型 總孔數(shù)(只) 每孔注漿量范圍(m3) 每孔平均注漿量(m3)
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灌漿孔 3815 0.3151-4.530 1.250
檢測孔 191 0.015-0.030 0.019
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表1結(jié)果表明,不同灌漿孔之間注漿量差異很大,最大的達4.53 m3,最小的只有0.315 m3,這符合黑翅土白蟻的筑巢的特征,即黑翅土白蟻巢腔系統(tǒng)發(fā)達的塘段空隙較多,而黑翅土白蟻巢腔分布密度較少的塘段空隙較少。從檢測孔每孔注灌漿量的變化范圍看,從0.015 m3 至0.030m3 變化不明顯,而且檢測孔平均每孔注漿量和灌漿孔平均每孔注漿量差異很大,說明,通過本次的灌漿,在有效的滲透范圍內(nèi)已基本充填了原有海塘內(nèi)的空隙。
2.3.2灌漿滲透范圍的檢測結(jié)果
在完成灌漿處理后,為檢測本次藥物灌漿的有效滲透范圍,我們結(jié)合該段海塘其他附屬設(shè)施工程建設(shè)過程,對樁號為113+230-113+250間二處樁基挖掘剖面(即在海塘內(nèi)進行開挖后形成的截面)進行了檢查,雖然因條件限制,一處開挖深度(離塘頂)為4.22 m,一處為2.0m,但每一剖面均有四通八達的大小蟻道或巢腔,并已灌滿含藥泥漿,并發(fā)現(xiàn)其中有一只已灌滿含藥泥漿的主巢腔腔徑達1m左右,該巢腔底部已達4.20m深度(離塘頂);另外,離灌漿孔水平距離>1m的大小僅為2mm-3mm的蟻道也均已灌滿泥漿,這從直觀上可以看出,本次灌漿的水平有效滲透范圍大于1m。為檢測藥劑的有效滲透范圍,我們采集了離灌漿孔水平距為49.5-50.5cm、99.5-100.5cm、119.5-120.5cm的土樣,進行驅(qū)避效果的生物測定,另取未經(jīng)處理的相同性質(zhì)土樣作對照,結(jié)果見表2。
表2結(jié)果表明,離灌漿孔水平距離50cm、100cm、120 cm 處的土壤對黑翅土白蟻有較好的驅(qū)避作用,說明,通過藥物灌漿,其藥物的有效滲透范圍與泥漿的滲透范圍基本相同,可達1m以上。
從以上兩個方面的結(jié)果說明,通過本次藥物灌漿,單孔的有效滲透范圍可達1m以上,通過二排孔的灌漿,基本上可在海塘內(nèi)形成4m寬度的連續(xù)的藥土屏障。
表2. 對黑翅土白蟻的驅(qū)避效果
Table 2 Dispelling effect to Odontotermes formosanus
土樣(cm)
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白蟻穿透距離(cm)
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白蟻平均死亡率(%)
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重復(fù)1 重復(fù)2 重復(fù)3
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49.5-50.5 0 0 0 8.98
99.5-100.5 0 0.3 0.1 13.65
119.5-120.5 0.2 0 0.4 11.73
對照組 5 5 5 0
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2.3.3白蟻滅治效果的檢測結(jié)果
為檢測藥物灌漿對海塘內(nèi)原有巢群的滅治效果,我們在2004年白蟻活動盛期(尤其是白蟻分飛季節(jié))檢查海塘的蟻情,結(jié)果表明,雖然周邊環(huán)境有黑翅土白蟻的分飛現(xiàn)象,但未在海塘內(nèi)發(fā)現(xiàn)白蟻分飛現(xiàn)象。
為全面了解海塘蟻情,我們于2004年6月選擇重點塘段采用引誘法進行檢查觀察,共在海塘背水坡塘腳設(shè)置引誘坑171只,每月觀察白蟻的取食情況,發(fā)現(xiàn)白蟻及時進行粉劑藥殺,結(jié)果見表3。
表3. 白蟻對引誘物的取食情況
Table 3 The result of termite eating off the baits
檢查時間 白蟻取食數(shù)量(只) 白蟻取食率(%)
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7月 3 1.75
8月 3 1.75
9月 0 0
10月 0 0
11月 0 0
合計 6 3.50
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表3結(jié)果表明,在設(shè)置引誘坑一個月后即有3個引誘坑出現(xiàn)了白蟻活動跡象;在二個月后,又有3個引誘坑發(fā)現(xiàn)白蟻取食現(xiàn)象,而且發(fā)生白蟻取食的塘段均不是2003年發(fā)現(xiàn)白蟻分飛的塘段,這在一定程度上可以說明,通過本次的藥物灌漿處理,不僅可充填海塘內(nèi)的空隙,同時可基本殺滅海塘內(nèi)的白蟻。但是應(yīng)該指出,僅僅通過藥物灌漿處理不一定完全能夠殺滅海塘內(nèi)的巢群,要達到理想的滅殺效果,應(yīng)在藥物灌漿基礎(chǔ)上,需要進行一定時期的白蟻檢查與殺滅。這與宋曉鋼等(2004)的研究報道相符[3]。筆者推測這可能與藥物灌漿的滲透范圍不能完全覆蓋全部海塘有關(guān),因為該段海塘塘頂面最大達30余m,最小的也達10m以上,而且塘基寬度更大,目前的有效滲透范圍在水平方向則只有4m。
3結(jié)論與問題
從本次的白蟻綜合治理檢測結(jié)果看,在50KPa的壓力條件下,藥物灌漿有效的滲透范圍可達1m以上(水平方向),通過二排孔的藥物灌漿處理,可在有效的滲透范圍內(nèi)充填海塘內(nèi)原有的蟻巢、蟻路或其它洞穴,也可有效殺滅海塘內(nèi)的巢群,同時可在海塘內(nèi)形成寬度在4m以上的連續(xù)的藥土屏障,防止巢群貫穿海塘,達到一定的預(yù)防白蟻效果。為確保較好的白蟻滅治效果,應(yīng)在完成藥物灌漿后的一定時期內(nèi),進行白蟻的檢查與滅治。
從對該段海塘個別塘段的開挖檢測結(jié)果表明,在離塘頂4.2m處存在黑翅土白蟻主巢腔,說明錢塘江海塘白蟻巢腔深度至少在4.2m以上,根據(jù)國家水利部(88)水管字第1號《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定,充填式灌漿處理造孔深度應(yīng)超過隱患1-2m,結(jié)合錢塘江海塘實際,筆者認(rèn)為錢塘江海塘藥物灌漿造孔深度宜在5.5m左右。
對海塘藥物灌漿的充填程度的檢測,完全可以通過同物質(zhì)、同條件的檢測孔檢測來完成。但鑒于海塘,尤其是“三面光”標(biāo)準(zhǔn)海塘的特殊性,很難以開挖的方式進行有效滲透范圍的檢測,筆者建議,能否在完成藥物灌漿后,通過在海塘內(nèi)定點、定時造孔采集土樣,再進行生物測定,檢測藥物灌漿的有效滲透范圍,這不僅有利于保持海塘的完整性,又便于實際操作,當(dāng)然其可操作性和合理性有待進一步探討。