浅谈非洲某土石坝项目白蚁防治技术

浅谈非洲某土石坝项目白蚁防治技术

1刘丹涛 2姚建源  3陈志勇

1浙江东洲建设咨询有限公司 浙江杭州 310000

2乐清市交通水利投资集团有限公司 温州乐清 325600

3浙江东洲建设咨询有限公司 浙江杭州 310000

摘要：某土石坝项目位于非洲中南部某国西北部地区，雨量丰富、植被繁茂，非常适宜白蚁的生长繁殖，危害十分普遍，威胁土石坝安全，是重要的安全防范对象。结合国内白蚁防治措施进行此项研究活动，降低该项目土石坝坝区(体) 的白蚁危害，既为确保水库大坝安全和正常运行具有积极意义，也是对我国在该领域的一次拓展性技术应用研究，同时对我国在海外“一带一路”中类似项目具有较高的推广价值。

关键词：非洲白蚁  土石坝   白蚁防治措施

1 工程概况

某供水项目位于某国某省，供水工程主要包括位于某区（Ibenga）的水库枢纽工程和输水工程，水库枢纽工程包括土石坝大坝及附属设施。

水库枢纽工程布置采用中部溢流坝+两岸土石坝+塔式取水方案，靠近主河床右侧布置混凝土溢流坝，溢流坝两侧为土石坝，混凝土溢流坝和土石坝采用重力式混凝土翼墙连接。溢流坝右侧的翼墙内设有涵洞，涵洞的上游端设置取水塔，涵洞前期作为导流涵洞，后期改建，在其内部铺设取水管。

2 非洲白蚁现状调查

白蚁是多形态、社会性昆虫，所有个体都生活在群体之中，大群体可包含100万以上个体。群体成员多态性，分若干类型，通常由工蚁、兵蚁和繁殖蚁（有翅成虫）组成。白蚁长期在营巢内隐蔽生活，就多数个体而言是畏光的，但白蚁群体的扩散、发展，却离不开光的环境，繁殖蚁（有翅成虫）飞离群体时都有趋光习性。白蚁的生存繁衍、延续种族靠繁殖蚁（有翅成虫）来完成，因此繁殖蚁（有翅成虫）飞离旧群体，建立新群体，光是不可缺少的重要条件。脱翅后的成虫雌雄个体结成配偶，一旦有适宜的地方就会生存，创建新的群体，繁衍新一代白蚁群体的开始。白蚁王国（群体）内的繁衍演变则靠蚁王和蚁后完成，在其生殖的鼎盛时期1,2，一昼夜可产八千到一万粒蚁卵，在整个群体寿命中，几乎一年时间里，周而复始，延续着它种族的繁荣和生存1。

整个国家分布着数量众多的白蚁蚁包，当地白蚁繁殖期集中在雨季（11月~2月），繁殖期间成千上万头带翅膀的繁殖蚁从原群体蚁巢中迁飞出去1，昼夜活动特别频繁，其趋光性显著。当地白蚁能在地下几十厘米甚至数米深处修建结构复杂的巢穴，甚至还能建造高大的蚁塔，这些蚁塔形状各异，有圆锥形、圆柱形、金字塔形，部分蚁塔高度高达几米。蚁塔充当保护层的外壳约50cm厚，像石头一样坚硬，是白蚁把土粒粘结垒成的。

图 3-1  蚁穴分部

图 3-2  蚁穴类型

图 3-3  蚁穴内部结构

图 3-4  现场白蚁情况

3 蚁穴特点研究

3.1 蚁穴分类

通过现场实地调查与测量发现，现场白蚁穴主要有三种形态：隐蔽型、进化型、退化型。

（1）隐蔽型

这种类型的蚁穴地表没有明显标志，其主体部分全部位于地下20～50cm，隐蔽性较强，地表不易发现。单个蚁穴一般呈椭球形，直径一般从3～5cm不等，有蚁路通往地表和地下（在地下水位之上）。一般隐蔽性蚁穴还有白蚁活动，其影响深度自地表至地下约0.5m。

图 3-5  隐蔽型蚁穴（位于地表以下）

（2）进化型

进化型蚁穴分布于地表，外表坚硬，似单座假山，高度从0.1～1.0m不等，底部直径一般0.1～0.7m（图3-6）。这类型蚁包主要分布于地下水埋深较浅的地区，如沼泽、湿润草地区，外观呈新鲜灰色，蚁巢的主巢、副巢均位于地面以上的蚁包内。向地面以下的影响范围至地下水位以上，并且随地下水位的下降，影响深度也随之加深。在蚁包下面开挖坑槽，在坑壁不久会看到新筑成的蚁路。

图 3-6  进化型蚁穴

（3）退化型

这是非洲（工程区）最常见的一种蚁穴形态，蚁穴呈“山包”状分布于地表。蚁包大多呈圆形、椭圆形，高度一般为2～4m，直径一般5～15m（图3-7）。这类蚁穴形成年代久远，目前坑槽探揭露这类蚁包基本都没有白蚁活动迹象，蚁穴处于退化状态。

图 3-7  退化型蚁穴（左：地表形态；右：开挖断面形态）

退化型蚁穴在坝址区内分布最多。为了进一步调查、了解白蚁活动及蚁穴的影响范围，现场选择适当位置布置了坑槽探来揭露蚁穴（图3-8）。根据现场坑槽揭露，退化型蚁包及周边一定范围内的土层都已遭受白蚁活动影响，主要体现在蚁包及其影响范围内的土层物质、物理力学性质、化学成分等有不同程度的变化（图3-9、3-10）。

1.第四系残坡积层；2.粘土；3.粉质粘土；4.砾石土；5.岩性界线；6.勘探点；7取样及编号

图 3-8  蚁穴影响范围研究示意图

图 3-9 蚁包土PH值检测

图 3-10  蚁包土层pH值、有机质含量随深度、距离变化曲线

3.2 蚁穴特点

据现场探坑及试验成果分析，蚁包及附近土层pH值较低（<6），有机质含量偏高（>2%）。受白蚁活动影响后，土颗粒部分呈胶结形态，形成“砾石”。白蚁活动带来的影响主要体现在：

（1）改变了蚁穴及周围土层物理力学性质，如导致土层松动，蚁路贯通后，又会成为水流通道；

（2）改变土层化学性质，蚁包及周围土壤酸性一般较高。白蚁活动对大坝工程的影响，主要是破坏坝体、导致渗漏和坍塌等问题。

根据蚁包探坑及两侧土体取样试验成果及现场调查情况分析，水平方向上，蚁穴周围受影响土层范围，最远距离蚁穴中心约为2倍蚁穴直径；垂直向下的影响深度可至蚁穴处最低地下水位线以上，深度大致等同于地面以上蚁穴高度。

4.非洲白蚁防治措施

4.1土料控制

现场应采取合理有效的方式彻底清除白蚁，大坝填料中不得混入蚁包土体。

（1）对土石坝基础和土石料场的蚁包进行系统清理

1）清理前，对待清理的场地进行详细的调查，查明蚁包的数量，分布位置和规模等资料，并将检查的情况记录。调查方法可采用直接查找法、引诱法、探测法等。

2）为避免工程区在清表过程中出现遗漏，蚁包调查完毕后，首先进行蚁包的清理工作，清理应安排专人值守。

3）蚁包清理范围一般为：水平方向上，蚁穴周围受影响土层范围，最远距离蚁穴中心约为2倍蚁穴直径；垂直向下的影响深度可至蚁穴处最低地下水位线以上，深度大致等同于地面以上蚁穴高度。

4）蚁包开挖采用动态法，发现蚁巢及蚁道应及时调整开挖方向，顺蚁巢、蚁道走向追踪。在挖取蚁巢时，应沿着主蚁道连续追挖，直至抓获蚁王、蚁后，再消灭残蚁5，确保将蚁包影响范围内土体和白蚁彻底清除。

5）蚁巢开挖形态宜为“平底锅”状利于开挖与回填碾压，蚁包开挖边坡应缓坡。雨季施工，应在坡顶设置引排水措施，保证施工安全。

6）清理完毕后应采用高压风等将基础面的灰尘清理干净，清除积水，仔细检查基础面上是否还有残留蚁包和蚁路的痕迹，检查合格后进行回填。

7）针对不易发现的小型隐蔽型蚁巢，巢穴一般埋深较浅，深度多小于1m，以深0.2~0.5m居多，蚁包高度多小于30cm。建基面表层土清表过程中大部分均可被清除。如部分隐蔽型蚁包在表土清理未尽处应局部予以加深、清理范围与大型蚁巢一致。

8）清理后的蚁包应集中堆放，堆放点应远离建筑物区域和有用料堆土区域，避免二次污染。

9）为防止白蚁分飞在大坝建筑物繁殖筑巢，宜对大坝轮廓线周边范围内活动蚁穴进行挖除或灭杀，有效治理白蚁蚁源区，以减少白蚁上坝繁殖筑巢。

（2）施工期间可考虑在建筑物周边采取诱杀法诱杀白蚁。

1）食诱法。在施工区周边设置诱杀坑或生物诱杀管，间距10～20m，深0.3～0.5m，在坑内投放白蚁喜食的物料中掺入白蚁药物制成饵剂，引诱白蚁取食，将药带回蚁巢灭杀白蚁。

2）光诱法。在白蚁繁殖季节的晚上，在距蚁患区80m以外的地点和蚁源区安置灯光设施，并在灯光下设置面积大于3m2的药水池或油性物质，通过灯光诱集白蚁，落水灭杀。也可在离水库大坝或大坝两端蚁源区岸边100m～200m范围的水面设置明亮光源，诱使白蚁趋光飞行，落水灭杀3。

（3）整治工程环境，禁止在施工区及其附近堆放木材和柴草。

（4）为避免大坝两侧岸坡上的白蚁通过土体进入大坝，可在大坝周边设置隔蚁设施。

4.2技术控制

大坝工程完成后，为了减少在后期运行过程中白蚁进入坝体的情况，在坝体下游坡设置白蚁粗砂屏障。经研究发现，将屏障颗粒大小控制在1~3mm之间可有效阻止白蚁进入坝体。

4.3后期控制

在大坝运行期间的白蚁防治，可以参考国内水库白蚁防治措施，主要采用“监控+预防+灭治”的方式。

监控。白蚁活动复杂，设置白蚁监控点，同时在更大密度的区域内埋设诱饵管，实现点面结合的监控体系，发现白蚁活动，及时防治处理4。

预防。工程区域的白蚁主要以植物活体、木材及木制品为食物，定期清理大坝附近区域的杂草树木，以断绝白蚁的食物链，或白蚁屏障（隔离带）。同时在白蚁繁殖期，喷洒伐蚁克，杀灭繁殖蚁。

灭治。坝体（工程区域）发现白蚁后，具体的白蚁灭治方法有诱杀、灌药、挖巢等，根据实际情况，选择高效环保的措施灭治白蚁5。

5灭蚁效果

通过以上技术消灭白蚁，完全清理了隐患区蚁穴，基本清理了蚁源区的B2进化型蚁穴，有效减少了蚁源区白蚁数量，减缓了白蚁迁移扩散至隐患区（坝址）的速率，较大降低了白蚁危害情况，土石坝白蚁危害等级也因此从II级降为I级。

6. 经验和总结

鉴于工程现场白蚁分布广泛，严重影响到坝体质量。为了有效减少施工区域及周边白蚁数量，减缓白蚁迁移扩散从而污染施工区域土体，依据现场情况，进行蚁穴查询、记录、开挖清理、土壤检测、清理验收、诱杀、环境监控等各项白蚁防治措施，并取得明显成果。

白蚁是威胁土石坝安全的重要因素之一，是重要的安全防范对象，针对当地严重的白蚁蚁患对土石坝造成的明显安全威胁，进行针对性研究和采取技术措施。通过本工程证明上述白蚁防治措施同样对非洲白蚁防治积极有效，该技术具有较高的推广价值。

参考文献：

[1]白蚁纤维素酶的分离纯化及性质研究 安刚(导师：陈清西)《厦门大学》 2008-07-02

[2](精选)白蚁防治 - 道客巴巴

[3]堤坝安全与白蚁防治 何翠敏;《江淮水利科技》- 2014-12-25

[4]白蚁监控技术（IPM）在水库大坝白蚁防治中的应用 - 道客巴巴

[5]堤坝白蚁防治技术规程(江苏省)研究.doc

作者简介：
刘丹涛-1989-男-汉族-陕西商洛-本科-中级工程师-水利工程管理
姚建源-1990-男-汉族-温州乐清-本科-中级工程师-水利工程管理
陈志勇-1990-男-汉族-浙江青田-本科-中级工程师-水利工程管理