土地平整工作在山區(qū)土料場復(fù)墾工程中的特點

摘 要：土地平整工作是山區(qū)土料場復(fù)墾工程中的重點，平整后田面的寬度是影響工程量的主要原因，田面寬度過寬容易造成較大的開挖回填工程量，田面寬度過窄又不利于耕種，所以選擇合適的田面寬度是保持此類工程經(jīng)濟合理的重要原則。本文就大渡河瀑布溝水電站黑馬料場臨時用地中土地平整設(shè)計的問題進行了深入研究。

關(guān)鍵詞：山區(qū)；土地復(fù)墾；土地平整；田面寬度；土料場

中圖分類號：F301 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0238-02

近年來在四川省山區(qū)，隨著水電站工程的建設(shè)，對征用的臨時土地造成了不同程度和不同類型的破壞，對于土料場壓占類型的破壞主要采用坡改梯的方式平整分臺后，再考慮一系列綜合的工程措施進行復(fù)墾。

田面寬度的確定是此類工程中的重點，本文就大渡河瀑布溝水電站黑馬料場臨時用地土地復(fù)墾工程中土地平整設(shè)計的問題進行深入研究，對比分析了兩種不同方案對工程帶來的影響。

1 工程簡介

大渡河瀑布溝水電站黑馬料場臨時用地土地復(fù)墾區(qū)位于涼山州甘洛縣黑馬鄉(xiāng)境內(nèi)，壩址上游右岸約16km的黑馬溝內(nèi)黑馬鄉(xiāng)政府附近，是前期開采大壩心墻土料形成的。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，黑馬料場復(fù)墾區(qū)實際占用耕地（旱地）752.39畝，復(fù)墾后黑馬料場復(fù)墾區(qū)耕地面積為785.17畝。

黑馬料場土地復(fù)墾工程方案一設(shè)計田面寬度為7～12m；黑馬料場土地復(fù)墾工程方案二設(shè)計田面寬度為7～50m。

2 方案一

坡改梯土石方計算橫斷面法，是根據(jù)地面坡度計算坡改梯的土石方開挖工程量，采用部頒標(biāo)準(zhǔn)、（TD/1012-2000）標(biāo)準(zhǔn)所推薦的梯田設(shè)計公式，采用橫斷面法計算工程量。沿土地平整區(qū)域，取若干相互平行的斷面，沿等高線每30～50m畫一條縱剖面線，用以反應(yīng)地面坡度情況。每個縱剖面線反應(yīng)的是自然地面線輪廓線，自然地面輪廓線與設(shè)計的梯田或者梯地的地面輪廓線之間的面積，就是挖方或者填方的斷面。再根據(jù)田塊的長度計算出每塊田的挖填工程量。

計算挖填工程量分兩步：

（1）劃分橫斷面

采用橫斷面法計算坡改梯，橫斷面垂直等高線，各斷面間的間距30～50m。

（2）計算土方量

設(shè)各斷面面積分別為F1、F2、…、Fn，相鄰兩斷面間的距離依次為l1、l2、…、ln，則所求土方量為：

黑馬料場坡改梯土石方計算采用典型橫斷面法，根據(jù)不同地面坡度計算畝均坡改梯的土石方開挖回填工程量從而計算出總工程量。0～5°取3°做典型設(shè)計，5～10°取8°做典型設(shè)計，10～15°取13°做典型設(shè)計，15～20°取18°做典型設(shè)計，20～25°取23°做典型設(shè)計，平整后地面均為水平0°。

整理后梯田的田面寬度為7～12m，0～5°田面寬度設(shè)計為12m，5～10°田面寬度設(shè)計為10m，10～15°田面寬度設(shè)計為9m，15～20°田面寬度設(shè)計為8m，20～25°田面寬度設(shè)計為7m。按照這樣的田面寬度控制，整個復(fù)墾場地內(nèi)田面高差不超過4m，這樣田坎材料及田坎形式的選擇相對簡單且安全性相對較高。

按照本方案標(biāo)準(zhǔn)復(fù)墾785.17畝土地，土地平整工程（含坡改梯）土石開挖為14.47萬m3，土方回填為14.31萬m3，修建田坎所需塊石為6.7萬m3。

按照本方案復(fù)墾785.17畝土地，土地平整工程（含坡改梯）土石開挖為7.94萬m3，土方回填為7.81萬m3，修建田坎所需塊石為5.33萬m3。

3 方案二

復(fù)墾區(qū)內(nèi)分兩個部分，第一部分為上部較陡的環(huán)形區(qū)域，這部分的田面寬度為7～30m，第二部分為下部大壩取用心土料后較平緩的區(qū)域，這部分的田面寬度為15～50m。劃分田塊后，進一步將田塊劃分為梯田式的格田，田坎基本沿等高線布設(shè)，大彎就勢，小彎取直。

坡改梯土石方計算采用橫斷面法及三角網(wǎng)法，計算坡改梯的土石方開挖工程量，采用橫斷面法及三角網(wǎng)法計算工程量，較陡區(qū)域采用橫斷面法，較緩區(qū)域采用三角網(wǎng)法。

（1）橫斷面法

在黑馬料場上部較陡的區(qū)域，沿土地平整區(qū)域，取若干相互平行的斷面，沿等高線每30～50m畫一條橫剖面線，用以反應(yīng)地面坡度情況。每個橫剖面線反應(yīng)的是自然地面線輪廓線，自然地面輪廓線與設(shè)計的梯田或者梯地的地面輪廓線之間的面積，就是挖方或者填方的斷面。再根據(jù)田塊的長度計算出每塊田的挖填工程量。計算挖填工程量分兩步：

①劃分橫斷面

采用橫斷面法計算坡改梯，橫斷面垂直等高線，各斷面間的間距30～50m。

②計算土方量

設(shè)各斷面面積分別為F1、F2、…、Fn，相鄰兩斷面間的距離依次為l1、l2、…、ln，則所求土方量為：

（2）三角網(wǎng)法

在地形較緩的區(qū)域采用三角網(wǎng)法計算土石方工程量，通過生成不規(guī)則三角網(wǎng)，使整個計算土石方的地形形成了由三角錐組成的集合。并根據(jù)給定設(shè)計高程確定零平面。然后根據(jù)數(shù)學(xué)公式將每個不規(guī)則三角形的體積計算出來。

①劃分三角網(wǎng)

采用三角網(wǎng)法計算坡改梯，格田內(nèi)外10m范圍內(nèi)采集地形點形成三角網(wǎng)計算挖填方量。

②計算土方量

在計算填方和挖方量的過程中，首先根據(jù)在挖前和挖后的地表面特征點建立不規(guī)則三角網(wǎng)。在建立好的不規(guī)則三角網(wǎng)中，其每一個基本單元的核心是組成不規(guī)則三角形的三個頂點的三維坐標(biāo)；在挖前地表面的三角網(wǎng)中，同時從每個三角形的三個頂點豎直向下引出三條直線，直到與挖后的地表面的三角網(wǎng)相交，便形成許多的三棱柱，這時整個區(qū)域的土石方地形便形成了由許多連續(xù)但不可微分的三棱柱組成的集合。分別計算出每個三棱柱的體積，所有的三棱柱體積之和便是整個區(qū)域的土石方量。

現(xiàn)假設(shè)，面ABC為挖前地表面TIN中的三角形，面DEF為挖后地表面上的三角形面，面A1B1C1為上下表面在水平面上的投影；點A、B、C為測區(qū)內(nèi)挖前地表面的特征點，點D、E、F為測區(qū)內(nèi)挖后地表面上的地形點（可在挖后地表面TIN中內(nèi)插獲?。?，其三維坐標(biāo)（X，Y，H）已知。

其中A1B1、B1C1、C1A1、AD、BE、CF長度可由三角形幾何關(guān)系求得。這樣便求出了一個三棱柱的體積為V1；假設(shè)整個區(qū)域是由N個連續(xù)但不可微分的三棱柱組成，則整個區(qū)域的土石方量為：

式中Vi為各個不規(guī)則的三棱柱的體積。

按照本方案復(fù)墾785.17畝土地，土地平整工程（含坡改梯）土石開挖為88.59萬m3，土方回填為52.46萬m3，修建田坎所需塊石為13.03萬m3。

4 結(jié) 語

土地復(fù)墾與生態(tài)重建在中國真正得到重視是在20世紀(jì)80年代，從自發(fā)、零散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛心康?、有組織、有計劃、有步驟的復(fù)墾階段[1]。土地復(fù)墾的科學(xué)研究以原煤炭工業(yè)部“六五”科技攻關(guān)項目“塌陷區(qū)造地復(fù)田綜合治理的研究”（1983～1986年）為標(biāo)志，逐步得到重視和支持[2]。

水電建設(shè)大多在地形地貌及地質(zhì)情況比較復(fù)雜的山區(qū)，屬于生產(chǎn)建設(shè)活動損毀土地，取土場為項目建設(shè)填方需要或復(fù)墾工程需要挖取土壤和巖石風(fēng)化物的場地[3]。

土料場復(fù)墾是一項必須完成的任務(wù)，其中土地平整工作又在山區(qū)土料場復(fù)墾中起決定作用，在復(fù)墾后田面坡度一致的情況下，田面寬度是制約土地平整工程量的一項非常重要的因素，隨著田面寬度的增加工程量增加，對此類項目是否經(jīng)濟合理性帶來重要影響。經(jīng)對比分析，建議類似土地復(fù)墾項目田面寬度標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照國家及各省市相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行。

參考文獻

[1]胡振琪，卞正富，成 樞，等.土地復(fù)墾與生態(tài)重建[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

[2]周錦華，胡振琪，高榮久.礦山土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].金屬礦山，2007（10）：11～13.

[3]中華人民共和國國土資源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).土地復(fù)墾方案編制規(guī)程第6部分：建設(shè)項目（TD/T1031.6-2011）.

收稿日期：2018-9-5

作者簡介：江 婧（1987-），女，漢族，四川成都人，工程師，本科，從事水利水電移民工程設(shè)計工作。