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    黃土高原丘陵溝壑區(qū)造地施工技術(shù)探討
    ——以吳起縣白豹鎮(zhèn)小丘溝為例

    2020-07-20 08:41:48
    關(guān)鍵詞:溝壑區(qū)丘陵黃土高原

    高 靖

    (陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司黃河西岸土地整治分公司,陜西 西安 710000)

    黃土高原丘陵溝壑區(qū)溝壑縱橫、地形復(fù)雜,水土流失嚴(yán)重,自20 世紀(jì)90 年代末期以來(lái)大力推進(jìn)了退耕還林工程,生態(tài)建設(shè)取得顯著成效[1]。但是,退耕還林后墚峁坡面的耕地大幅減少,日益影響到農(nóng)戶生計(jì)和糧食安全,溝道由此成為黃土高原退耕還林還草后土地集約利用的重要切入點(diǎn)[2]。基于治溝造地適宜性方面的研究,王光冬等[3]通過(guò)考察證明治溝造地工程在當(dāng)?shù)氐玫酱蠓秶恼J(rèn)可,陳超[4]研究結(jié)果顯示研究區(qū)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和綜合效益均有提升,賀春雄[5]研究表明需實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。

    土方工程是黃土高原丘陵溝壑區(qū)治溝造地工程的關(guān)鍵所在,而削坡取土施工又是土方工程的難點(diǎn)所在。本文通過(guò)闡述溝道治理中削坡取土的施工方法、施工過(guò)程注意事項(xiàng)以及利用Cass軟件計(jì)算與施工相結(jié)合,動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)挖線的創(chuàng)新性措施,為今后黃土高原丘陵溝壑區(qū)溝道綜合整治提供一定的施工技術(shù)參考和借鑒。

    1 工程概況

    小丘溝位于吳起縣白豹鎮(zhèn)洛河流域上游白豹川區(qū)域,地形走勢(shì)由南向北依次遞減,主溝道走向規(guī)則,屬自然沖溝,溝道橫斷面呈現(xiàn)為U字型形狀。

    2 施工工藝流程及要點(diǎn)

    小丘溝溝道整治前后斷面圖見(jiàn)圖1、圖2。

    圖1 和圖2 是小丘溝溝道整治前后斷面圖,從圖上可以看出,黃土高原丘陵溝壑區(qū)治溝造地溝底田塊墊土土方是從溝道兩側(cè)山坡取土,根據(jù)田塊設(shè)計(jì)高程測(cè)算填方量,以“挖填平衡,土方量最小”的原則,確定兩側(cè)山坡開(kāi)挖線,進(jìn)行削坡取土。同時(shí)為保證邊坡的穩(wěn)定性,削坡邊坡采用階梯型,兩平臺(tái)間高差不超過(guò)4 m,邊坡坡比為1∶0.75,并在平臺(tái)上栽植刺槐,邊坡種植紅柳,防止雨水沖刷造成邊坡坍塌。

    3 施工方法

    溝壑區(qū)造地主要是輪式裝載機(jī)和履帶式反鏟挖掘機(jī)配合使用,要根據(jù)工程內(nèi)容、工程量、工期確定機(jī)械種類和數(shù)量。履帶式反鏟挖掘機(jī),具有操作靈活、回轉(zhuǎn)速度快、通過(guò)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),輪式裝載機(jī)能鏟、能裝、能推,地形復(fù)雜地區(qū)可以倒運(yùn)物資,使用靈活方便。在溝壑區(qū)治溝造地過(guò)程中,挖掘機(jī)根據(jù)自身特點(diǎn)及施工成本等方面考慮,主要作業(yè)內(nèi)容是確定開(kāi)挖線,并根據(jù)溝道縱深打開(kāi)工作面,最后進(jìn)行邊坡修整。裝載機(jī)在挖掘機(jī)打開(kāi)的工作面上進(jìn)行削坡取土,填溝造地。通常情況下,挖掘機(jī)沿溝道縱向間隔40~50 m開(kāi)一個(gè)工作面,每個(gè)工作面上配2~3個(gè)裝載機(jī)進(jìn)行作業(yè)。溝道橫斷面削坡取土示意圖見(jiàn)圖3。

    從圖3 可知,用GPS放出開(kāi)挖線由溝掌至溝口方向,挖掘機(jī)率先到達(dá)的開(kāi)挖起點(diǎn)A點(diǎn),進(jìn)行作業(yè),打開(kāi)工作面B,然后沿著溝道縱向在已放好開(kāi)挖線上作業(yè),打開(kāi)下一個(gè)工作面,同時(shí)打開(kāi)道路,確保裝載機(jī)能夠抵達(dá)該工作面。裝載機(jī)到達(dá)工作面B上進(jìn)行削坡取土,一層一層退至工作面CD′,即根據(jù)設(shè)計(jì)要求需預(yù)留平臺(tái)的位置,調(diào)回挖掘機(jī)至工作面CD′,按1∶0.75的坡比,從裝載機(jī)取土后留下開(kāi)挖面開(kāi)始,進(jìn)行刷坡至設(shè)計(jì)坡比,再?gòu)腄′開(kāi)始向下退臺(tái),按設(shè)計(jì)2 m寬度留好CD平臺(tái),向下打開(kāi)工作面EE′,調(diào)回裝載機(jī)進(jìn)行退臺(tái)削坡取土,挖掘機(jī)、裝載機(jī)來(lái)回調(diào)配的循環(huán),直至退至設(shè)計(jì)田面高程。

    4 施工建議及注意事項(xiàng)

    針對(duì)黃土高原丘陵溝壑區(qū)治溝造地,有如下建議:

    對(duì)于工期緊、任務(wù)重的項(xiàng)目,可根據(jù)施工技術(shù)力量,溝道兩側(cè)同時(shí)作業(yè),開(kāi)多個(gè)工作面,交叉進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于上述提到確定開(kāi)挖線位置,承擔(dān)著較大風(fēng)險(xiǎn),可能造成田塊施工標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高,或田塊施工標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高,造成返工。建議在施工程中每天測(cè)算土方量,把土方控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),若發(fā)現(xiàn)土方明顯超過(guò)設(shè)計(jì)土方,可在臺(tái)階式退臺(tái)過(guò)程中,放緩邊坡坡比,在開(kāi)下一個(gè)工作面的時(shí)候適當(dāng)放低開(kāi)挖線,從而控制土方。

    對(duì)于工期要求不緊,施工單位技術(shù)力量薄弱的項(xiàng)目,可選擇溝道單側(cè)施工,工作面不宜開(kāi)太多,這樣土方控制風(fēng)險(xiǎn)較低,在施工過(guò)程中可根據(jù)實(shí)時(shí)土方量,隨時(shí)調(diào)整溝道另一側(cè)的開(kāi)挖線。

    對(duì)于挖掘機(jī)作業(yè)的工作面,預(yù)留保證裝載機(jī)能夠通過(guò)的道路,由于黃土高原丘陵溝壑區(qū)多為人煙稀少,交通不便利的荒溝,加油車(chē)無(wú)法直接到達(dá)項(xiàng)目區(qū),給機(jī)械加油是一個(gè)難題。通常情況下,加油車(chē)將油卸至所能到達(dá)的離項(xiàng)目區(qū)最近的地方,由裝載機(jī)倒運(yùn)給其他機(jī)械加油,充分利用裝載機(jī)的機(jī)動(dòng)性,盡量不要讓挖掘機(jī)離開(kāi)工作區(qū)域去加油。

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