詹杖子小流域施工組織設計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，屬土石質低山丘陵區。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。流域涉及尤杖子鄉的大壩和詹杖子2個行政村。

流域內的溝谷多為季節性溪流。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、斷裂構造裂隙承壓含水層。隔水巖層主要為上震旦統下馬嶺組黑色頁巖、粘土質頁巖、砂質頁巖巖層。基巖主要為上震旦統下馬嶺組含礦層，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。大地構造位置地處中朝準地臺、燕山臺褶帶、遼西臺陷、朝陽穹褶斷束四級構造單元內。區域內基底為古老結晶變質巖系，其上部為一系列未變質的沉積巖，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。項目區內地震烈度為7度。

2 水文氣象

詹杖子小流域屬大凌河水系，流域內水資源豐富。多年平均降水量480 mm，降水時空分布極為不均, 多集中在6、7、8月份。流域屬中溫帶大陸性季風氣候，多年平均氣溫8.3℃，無霜期180 d，年平均日照時數1 804 h，多年平均蒸發量2 005 mm，最大凍土層深1.19 m。年平均風速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，由于坡洪積作用，土層厚，多為農田，土層厚度0.5 m。土壤有機質含量0.3%～1%，速效磷5～20 mg/kg，速效鉀80～1 120 mg/kg。

4 施工組織設計

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，果樹臺田25.3 hm2，水土保持林10.03 hm2，保土耕作面積14.97 hm2，生態修復320.48 hm2，修作業路1.9 km。

4.2 施工條件

該區域內交通方便，鄉、村級道路通暢，可以滿足該區域治理和農業活動的需要，方便物資運輸和機械建設。

4.2.1 氣候條件對施工的影響

根據氣候條件，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治理不同工程措施施工時間。水平梯田工程需在秋季農作物收獲后實施。水土保持林可在春秋季、雨季栽植。荒山治理、生態修復工程在春、夏、秋季氣候條件均能滿足施工要求。

根據氣候條件，妥善處理水土流失治理工作與農事活動的關系[1]。農業生產基本在每年的4～10月。農業生產時期也是治理工程施工的最好時機，而且治理工程建設勞力來源主要是農民。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度；二是由專業隊伍施工，主要負責技術較強、科技含量高的工程建設。

施工專業隊按合同要求施工。施工機械以農戶運輸工具為主，大型機械由施工單位解決。

4.2.2 主要材料和道路交通情況

（1）交通條件：流域內交通便利、物資器材、苗木調運可直接到施工場地。

（2）砂：砂可以運至工地，能滿足工程需要。

（3）水泥：水泥可在集鎮購買。

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

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

（6）電：施工單位自用發電機組供電。

5 施工工藝和方法

5.1 水平梯田

水平梯田的建設包括5道工序[2]，即對齊、表土保存、山脊建設、田野平整以及深翻和旋轉耕作。采用機械與手工相結合的方法，并采用機械修補和運輸土壤的方法。

5.1.1 梯田定線

據原坡地坡度，在坡度中間，從上到下繪制一條中心軸，根據梯田設計的坡度，在中心軸上繪制每個梯田的基點，從每個梯田的基點開始，用水準儀測量其輪廓點到左右兩端，然后將輪廓點連接成一條線作為每個梯田的施工線。在對中過程中，當局部地形復雜時，應按照大彎梯田小彎取直的原則進行處理，在某些情況下，需要適當調整取直的位置，以保持取直。

5.1.2 保留表土

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

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，在施工過程中應進行分層和壓實[3]，每道埂坎全面均勻應同時均勻地升高，根據設計的田坎坡度升高，逐層向內收縮，并將坎面拍光，隨著田坎的逐漸升高，坎后的田面也相應同時升高，將坎后填實，以便使得田面與田坎密切結合。

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

工程施工機械采用推土機和平地機兩種，在施工過程中采用雙機推土，其之間的相鄰距離為30～40 cm，在平整施工中對不易壓實度部分或靠近邊坡的位置，采用人工或機械夯板以連環套法壓實。平地機的行走方向平行于長邊方向，相鄰作業面攤平搭接寬度：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，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。基本完成現場開挖和填充任務后，使用水準儀檢查是否達到水平，田邊約為1 m左右，同時保留10°左右的反坡，地面上最初的淺溝槽應比水位高出約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拖拉機對耕作層進行耕作，其深度和范圍滿足耕作層300 mm的設計要求，根據規定的實施要求，施工結束后，施工監理人員可以通過檢查，方可進入下一施工周期。

5.2 果樹臺田施工

5.2.1 規劃放線

由技術人員進行規劃調查，根據地塊內的果樹布局，選擇合理的布設結構[4]。成形的果園，測量其平均株行距，一樹一池進行放線，保證株行距均勻統一；無規則的果園，應以3 m×4 m成格網式布設，在不改變規格的情況下，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劃果樹池內的雜草、灌木等進行清理。

5.2.3 掛線筑埂

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

5.2.4 池內平整

在筑埂的同時，應對果樹池內的草根、石子進行清理，并平整果樹池底。

5.3 水土保持林施工

5.3.1 水平槽施工

水平槽整地時盡量采取機械施工方法，機械施工工藝為朝陽地區的創新成果，經近年了多次成功案例證明，與傳統的人工施工相比，機械工程具有高效、節能、高標準及低投入等多項優點[5]。主要施工機械為挖掘機（1 m3），共分以下主要施工步驟：

（1）放線定樁：按照設計要求，沿等高線放線，同時參照工程總體布局適當調整工程布線，在滿足設計要求的同時合理美觀。

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

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

（4）機械/人工整形夯實：采用機斗對埂進行整形、削坡，在本環節中，須采用人工進行細部整形夯實，并清理施工現場。填方土埂，應分層夯實(或踩實)，干密度達到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

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

在整地工程基礎上進行植樹造林，一般以春季栽植為主。所栽苗木要經過品種質量檢查、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，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，加強林地管理，每年要做好深耕疏松土壤和灌溉的工作，并根據樹木的生長情況進行修剪，以調整樹木的結構以及通風和透光的條件，同時要及時防治病蟲害。

5.4 生態修復工程施工

生態恢復區主要是森林和草地，因此，應加強對林草的撫育管理，為林草的生長發育創造良好的環境條件，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。補植后應及時除草、松土，補植第一年除草、松土二次，第二年、第三年各一次。第一、二年結合除草在幼樹根部培土踏實，防止草木露根，影響成活。在松土除草過程中，要注意保護幼樹，勿傷主枝。

圍欄水泥樁采用C20混凝土樁，規格為長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 作業路

作業路多布置在溝邊、溝底或山脊上，寬4 m，作業路修建采用機械推挖、就近回填、機械壓實、人工輔助的方式完成。路線盡量環山布置，并通過治理區的中心位置，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 結語

通過以上分析可知，詹杖子小流域施工可以改善該地區的生態環境，在減少水污染，改善和調節氣候，凈化空氣，美化環境以及保護野生植物方面將發揮巨大作用。同時進一步加快項目區水土流失的治理步伐，優化土地利用結構，農業生產條件得到改善，該地區經濟發展潛力及人們的生活水平也將得到很大提高，也為生態系統的逐步恢復創造有利的條件。