詹杖子小流域施工組織設(shè)計(jì)及施工工藝和方法探討

蔣 越

（錦州天衡工程檢測有限公司，遼寧 錦州 121000）

1 概述

詹杖子小流域位于喀左縣東南部，屬土石質(zhì)低山丘陵區(qū)。地勢西北低、東南高，地形起伏變化較大，高程介于430～680 m之間。流域涉及尤杖子鄉(xiāng)的大壩和詹杖子2個(gè)行政村。

流域內(nèi)的溝谷多為季節(jié)性溪流。含水層主要有第四系孔隙潛水含水層、基巖裂隙承壓含水層、巖溶裂隙含水層、斷裂構(gòu)造裂隙承壓含水層。隔水巖層主要為上震旦統(tǒng)下馬嶺組黑色頁巖、粘土質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖巖層?；鶐r主要為上震旦統(tǒng)下馬嶺組含礦層，其次為沿下馬嶺組黑色頁巖層間裂隙侵入的輝綠巖及白堊系砂礫巖。大地構(gòu)造位置地處中朝準(zhǔn)地臺(tái)、燕山臺(tái)褶帶、遼西臺(tái)陷、朝陽穹褶斷束四級構(gòu)造單元內(nèi)。區(qū)域內(nèi)基底為古老結(jié)晶變質(zhì)巖系，其上部為一系列未變質(zhì)的沉積巖，其中有震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系及中生代凹陷盆地沉積的碎屑巖。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地震烈度為7度。

2 水文氣象

詹杖子小流域?qū)俅罅韬铀?，流域?nèi)水資源豐富。多年平均降水量480 mm，降水時(shí)空分布極為不均, 多集中在6、7、8月份。流域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，多年平均氣溫8.3℃，無霜期180 d，年平均日照時(shí)數(shù)1 804 h，多年平均蒸發(fā)量2 005 mm，最大凍土層深1.19 m。年平均風(fēng)速2.4 m/s。

3 土壤植被

詹杖子小流域土壤以棕壤為主，保水保肥力差，水土易流失。而在坡腳土層增厚。小河道兩側(cè)，由于坡洪積作用，土層厚，多為農(nóng)田，土層厚度0.5 m。土壤有機(jī)質(zhì)含量0.3%～1%，速效磷5～20 mg/kg，速效鉀80～1 120 mg/kg。

4 施工組織設(shè)計(jì)

4.1 工程量

詹杖子小流域共治理水土流失面積476.37 hm2，其中修建水平梯田104.42 hm2，果樹臺(tái)田25.3 hm2，水土保持林10.03 hm2，保土耕作面積14.97 hm2，生態(tài)修復(fù)320.48 hm2，修作業(yè)路1.9 km。

4.2 施工條件

該區(qū)域內(nèi)交通方便，鄉(xiāng)、村級道路通暢，可以滿足該區(qū)域治理和農(nóng)業(yè)活動(dòng)的需要，方便物資運(yùn)輸和機(jī)械建設(shè)。

4.2.1 氣候條件對施工的影響

根據(jù)氣候條件，工程施工期一般為3月20日～11月30日，能滿足水土流失重點(diǎn)治理不同工程措施施工時(shí)間。水平梯田工程需在秋季農(nóng)作物收獲后實(shí)施。水土保持林可在春秋季、雨季栽植?；纳街卫?、生態(tài)修復(fù)工程在春、夏、秋季氣候條件均能滿足施工要求。

根據(jù)氣候條件，妥善處理水土流失治理工作與農(nóng)事活動(dòng)的關(guān)系[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本在每年的4～10月。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)期也是治理工程施工的最好時(shí)機(jī)，而且治理工程建設(shè)勞力來源主要是農(nóng)民。所以合理安排水土流失治理工作，一是合理、有序的安排工程施工進(jìn)度；二是由專業(yè)隊(duì)伍施工，主要負(fù)責(zé)技術(shù)較強(qiáng)、科技含量高的工程建設(shè)。

施工專業(yè)隊(duì)按合同要求施工。施工機(jī)械以農(nóng)戶運(yùn)輸工具為主，大型機(jī)械由施工單位解決。

4.2.2 主要材料和道路交通情況

（1）交通條件：流域內(nèi)交通便利、物資器材、苗木調(diào)運(yùn)可直接到施工場地。

（2）砂：砂可以運(yùn)至工地，能滿足工程需要。

（3）水泥：水泥可在集鎮(zhèn)購買。

（4）苗木供應(yīng)：苗木的來源均為外購，盡量節(jié)省開支，避免因長距離運(yùn)輸導(dǎo)致苗木失水，而降低造林成活率。

（5）水：流域內(nèi)絕大部分項(xiàng)目規(guī)劃地方都有充足的水源，能保證項(xiàng)目施工所需水量。

（6）電：施工單位自用發(fā)電機(jī)組供電。

5 施工工藝和方法

5.1 水平梯田

水平梯田的建設(shè)包括5道工序[2]，即對齊、表土保存、山脊建設(shè)、田野平整以及深翻和旋轉(zhuǎn)耕作。采用機(jī)械與手工相結(jié)合的方法，并采用機(jī)械修補(bǔ)和運(yùn)輸土壤的方法。

5.1.1 梯田定線

據(jù)原坡地坡度，在坡度中間，從上到下繪制一條中心軸，根據(jù)梯田設(shè)計(jì)的坡度，在中心軸上繪制每個(gè)梯田的基點(diǎn)，從每個(gè)梯田的基點(diǎn)開始，用水準(zhǔn)儀測量其輪廓點(diǎn)到左右兩端，然后將輪廓點(diǎn)連接成一條線作為每個(gè)梯田的施工線。在對中過程中，當(dāng)局部地形復(fù)雜時(shí)，應(yīng)按照大彎梯田小彎取直的原則進(jìn)行處理，在某些情況下，需要適當(dāng)調(diào)整取直的位置，以保持取直。

5.1.2 保留表土

采取逐臺(tái)下移法，該方法適用于坡度較陡，田面較窄的梯田。整個(gè)坡面梯田逐臺(tái)從下向上修，先將最下面一臺(tái)梯田修平，不保留表土， 將第二臺(tái)擬修梯田田面的表土取起，推到第二臺(tái)。田表面，均勻鋪好。如此逐臺(tái)進(jìn)行，直到各臺(tái)修平。最上面一臺(tái)梯田在修平后應(yīng)多施農(nóng)家肥，避免田面因缺少表土而造成減產(chǎn)。

5.1.3 修筑田坎

田坎必須采用生土填筑，土壤中不得含有雜物，在施工過程中應(yīng)進(jìn)行分層和壓實(shí)[3]，每道埂坎全面均勻應(yīng)同時(shí)均勻地升高，根據(jù)設(shè)計(jì)的田坎坡度升高，逐層向內(nèi)收縮，并將坎面拍光，隨著田坎的逐漸升高，坎后的田面也相應(yīng)同時(shí)升高，將坎后填實(shí)，以便使得田面與田坎密切結(jié)合。

梯田工程施工機(jī)械為推土機(jī)和平地機(jī)，施工中采用雙機(jī)推土，推土機(jī)之間的相鄰距離為30～40 cm。在平整施工中對不易壓實(shí)度部分或靠近邊坡的位置，采用人工或機(jī)械夯板以連環(huán)套法壓實(shí)，夯跡雙向套壓，搭壓寬度不小于1/3夯徑。平地機(jī)行走方向平行于長邊方向。相鄰作業(yè)面攤平搭接寬度：平行于長邊方向不小于0.5 m，垂直長邊方向不小于3 m。

工程施工機(jī)械采用推土機(jī)和平地機(jī)兩種，在施工過程中采用雙機(jī)推土，其之間的相鄰距離為30～40 cm，在平整施工中對不易壓實(shí)度部分或靠近邊坡的位置，采用人工或機(jī)械夯板以連環(huán)套法壓實(shí)。平地機(jī)的行走方向平行于長邊方向，相鄰作業(yè)面攤平搭接寬度：平行于長邊方向不小于0.5 m，垂直長邊方向不小于3 m。

5.1.4 修平田面

將田面分為兩部分：底部挖掘和頂部填充，在田坎線上下各1.5 m范圍內(nèi)，采用底部挖掘和頂部填充方法，其余田面采用頂部挖掘和底部填充的方法。從田面中心線上方取土并在中心線下方填土，可提高工作效率?；就瓿涩F(xiàn)場開挖和填充任務(wù)后，使用水準(zhǔn)儀檢查是否達(dá)到水平，田邊約為1 m左右，同時(shí)保留10°左右的反坡，地面上最初的淺溝槽應(yīng)比水位高出約0.10 m，以便在填充物最深的部分消退后，地面仍能保持水平。

5.1.5 深耕旋耕

在回填土平整后，使用帶有五鏵犁的74 kW拖拉機(jī)對耕作層進(jìn)行耕作，其深度和范圍滿足耕作層300 mm的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)規(guī)定的實(shí)施要求，施工結(jié)束后，施工監(jiān)理人員可以通過檢查，方可進(jìn)入下一施工周期。

5.2 果樹臺(tái)田施工

5.2.1 規(guī)劃放線

由技術(shù)人員進(jìn)行規(guī)劃調(diào)查，根據(jù)地塊內(nèi)的果樹布局，選擇合理的布設(shè)結(jié)構(gòu)[4]。成形的果園，測量其平均株行距，一樹一池進(jìn)行放線，保證株行距均勻統(tǒng)一；無規(guī)則的果園，應(yīng)以3 m×4 m成格網(wǎng)式布設(shè)，在不改變規(guī)格的情況下，盡量保證果樹居于池中。

5.2.2 地表清理

使用鐮刀等工具對規(guī)劃果樹池內(nèi)的雜草、灌木等進(jìn)行清理。

5.2.3 掛線筑埂

使用人工挖填筑埂，池埂高25 cm，頂寬30 cm，筑埂時(shí)應(yīng)逐層踩實(shí)，筑埂密度達(dá)到1.3 t/m3（成年人站立、踩踏不塌陷），埂坎應(yīng)保持平順，池埂必須保證單坑水平。

5.2.4 池內(nèi)平整

在筑埂的同時(shí)，應(yīng)對果樹池內(nèi)的草根、石子進(jìn)行清理，并平整果樹池底。

5.3 水土保持林施工

5.3.1 水平槽施工

水平槽整地時(shí)盡量采取機(jī)械施工方法，機(jī)械施工工藝為朝陽地區(qū)的創(chuàng)新成果，經(jīng)近年了多次成功案例證明，與傳統(tǒng)的人工施工相比，機(jī)械工程具有高效、節(jié)能、高標(biāo)準(zhǔn)及低投入等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)[5]。主要施工機(jī)械為挖掘機(jī)（1 m3），共分以下主要施工步驟：

（1）放線定樁：按照設(shè)計(jì)要求，沿等高線放線，同時(shí)參照工程總體布局適當(dāng)調(diào)整工程布線，在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)合理美觀。

（2）平臺(tái)推鋪：沿等高線放線，水平推出2 m寬的平臺(tái)，起到定線及機(jī)車行進(jìn)作用，要做到連續(xù)平順。

（3）栽植坑鉤挖：采用挖掘機(jī)開挖，將底層土堆筑于埂底，逐層開挖，逐層筑埂，并同時(shí)用機(jī)斗逐層夯實(shí)，形成工程粗胚。

（4）機(jī)械/人工整形夯實(shí)：采用機(jī)斗對埂進(jìn)行整形、削坡，在本環(huán)節(jié)中，須采用人工進(jìn)行細(xì)部整形夯實(shí)，并清理施工現(xiàn)場。填方土埂，應(yīng)分層夯實(shí)(或踩實(shí))，干密度達(dá)到1.3 t/m3，保證蓄水后不坍塌或穿洞。

5.3.2 林草措施施工

（1）栽植方法

播種季節(jié)主要是春季，最好在春季土壤融化和葉芽開始發(fā)芽之前，苗木規(guī)格應(yīng)為一級苗木。在挖出的土壤中可適量摻和農(nóng)家肥或化肥，然后填充孔的下層，填充底土，當(dāng)與地面距離為20～30 cm時(shí)，放置苗木，且使苗木根系舒展，培土踏實(shí)，灌足植苗水。

在整地工程基礎(chǔ)上進(jìn)行植樹造林，一般以春季栽植為主。所栽苗木要經(jīng)過品種質(zhì)量檢查、消毒及根系處理，若遇干旱年景可在栽植灌水后覆膜保墑，以提高造林成活率。栽植時(shí)要保證苗木直立，根系舒展。苗木放入坑后先填大半坑土，然后澆水，水滲后把土填滿，并將栽植坑全面踩實(shí)，最后再蓋一層虛土。要使坑面成凹型，以利蓄水。要適度深栽。

（2）撫育管理

為了使水土保持林早見成效，加強(qiáng)林地管理，每年要做好深耕疏松土壤和灌溉的工作，并根據(jù)樹木的生長情況進(jìn)行修剪，以調(diào)整樹木的結(jié)構(gòu)以及通風(fēng)和透光的條件，同時(shí)要及時(shí)防治病蟲害。

5.4 生態(tài)修復(fù)工程施工

生態(tài)恢復(fù)區(qū)主要是森林和草地，因此，應(yīng)加強(qiáng)對林草的撫育管理，為林草的生長發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，滿足林草對水，肥，氣，熱的需求。撫育管理主要包括病蟲害防治、凍害防治、除草和土壤疏松等。補(bǔ)植后應(yīng)及時(shí)除草、松土，補(bǔ)植第一年除草、松土二次，第二年、第三年各一次。第一、二年結(jié)合除草在幼樹根部培土踏實(shí)，防止草木露根，影響成活。在松土除草過程中，要注意保護(hù)幼樹，勿傷主枝。

圍欄水泥樁采用C20混凝土樁，規(guī)格為長0.12 m、寬0.12 m、高1.70 m，混凝土樁間距4 m，地下埋深0.50 m，地上高1.20 m，隔2根混凝土樁用礫石加固根部。水平刺線5道，間距0.20 m，對角線共2道。

5.5 作業(yè)路

作業(yè)路多布置在溝邊、溝底或山脊上，寬4 m，作業(yè)路修建采用機(jī)械推挖、就近回填、機(jī)械壓實(shí)、人工輔助的方式完成。路線盡量環(huán)山布置，并通過治理區(qū)的中心位置，路面縱向坡度不大于15°，推高填低，隨彎就勢。路面橫向基本水平。

6 結(jié)語

通過以上分析可知，詹杖子小流域施工可以改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，在減少水污染，改善和調(diào)節(jié)氣候，凈化空氣，美化環(huán)境以及保護(hù)野生植物方面將發(fā)揮巨大作用。同時(shí)進(jìn)一步加快項(xiàng)目區(qū)水土流失的治理步伐，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到改善，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿叭藗兊纳钏揭矊⒌玫胶艽筇岣?，也為生態(tài)系統(tǒng)的逐步恢復(fù)創(chuàng)造有利的條件。