詹杖子小流域施工组织设计及施工工艺和方法探讨

蒋 越

（锦州天衡工程检测有限公司，辽宁 锦州 121000）

1 概述

詹杖子小流域位于喀左县东南部，属土石质低山丘陵区。地势西北低、东南高，地形起伏变化较大，高程介于430～680 m之间。流域涉及尤杖子乡的大坝和詹杖子2个行政村。

流域内的沟谷多为季节性溪流。含水层主要有第四系孔隙潜水含水层、基岩裂隙承压含水层、岩溶裂隙含水层、断裂构造裂隙承压含水层。隔水岩层主要为上震旦统下马岭组黑色页岩、粘土质页岩、砂质页岩岩层。基岩主要为上震旦统下马岭组含矿层，其次为沿下马岭组黑色页岩层间裂隙侵入的辉绿岩及白垩系砂砾岩。大地构造位置地处中朝准地台、燕山台褶带、辽西台陷、朝阳穹褶断束四级构造单元内。区域内基底为古老结晶变质岩系，其上部为一系列未变质的沉积岩，其中有震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及中生代凹陷盆地沉积的碎屑岩。项目区内地震烈度为7度。

2 水文气象

詹杖子小流域属大凌河水系，流域内水资源丰富。多年平均降水量480 mm，降水时空分布极为不均, 多集中在6、7、8月份。流域属中温带大陆性季风气候，多年平均气温8.3℃，无霜期180 d，年平均日照时数1 804 h，多年平均蒸发量2 005 mm，最大冻土层深1.19 m。年平均风速2.4 m/s。

3 土壤植被

詹杖子小流域土壤以棕壤为主，保水保肥力差，水土易流失。而在坡脚土层增厚。小河道两侧，由于坡洪积作用，土层厚，多为农田，土层厚度0.5 m。土壤有机质含量0.3%～1%，速效磷5～20 mg/kg，速效钾80～1 120 mg/kg。

4 施工组织设计

4.1 工程量

詹杖子小流域共治理水土流失面积476.37 hm2，其中修建水平梯田104.42 hm2，果树台田25.3 hm2，水土保持林10.03 hm2，保土耕作面积14.97 hm2，生态修复320.48 hm2，修作业路1.9 km。

4.2 施工条件

该区域内交通方便，乡、村级道路通畅，可以满足该区域治理和农业活动的需要，方便物资运输和机械建设。

4.2.1 气候条件对施工的影响

根据气候条件，工程施工期一般为3月20日～11月30日，能满足水土流失重点治理不同工程措施施工时间。水平梯田工程需在秋季农作物收获后实施。水土保持林可在春秋季、雨季栽植。荒山治理、生态修复工程在春、夏、秋季气候条件均能满足施工要求。

根据气候条件，妥善处理水土流失治理工作与农事活动的关系[1]。农业生产基本在每年的4～10月。农业生产时期也是治理工程施工的最好时机，而且治理工程建设劳力来源主要是农民。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进度；二是由专业队伍施工，主要负责技术较强、科技含量高的工程建设。

施工专业队按合同要求施工。施工机械以农户运输工具为主，大型机械由施工单位解决。

4.2.2 主要材料和道路交通情况

（1）交通条件：流域内交通便利、物资器材、苗木调运可直接到施工场地。

（2）砂：砂可以运至工地，能满足工程需要。

（3）水泥：水泥可在集镇购买。

（4）苗木供应：苗木的来源均为外购，尽量节省开支，避免因长距离运输导致苗木失水，而降低造林成活率。

（5）水：流域内绝大部分项目规划地方都有充足的水源，能保证项目施工所需水量。

（6）电：施工单位自用发电机组供电。

5 施工工艺和方法

5.1 水平梯田

水平梯田的建设包括5道工序[2]，即对齐、表土保存、山脊建设、田野平整以及深翻和旋转耕作。采用机械与手工相结合的方法，并采用机械修补和运输土壤的方法。

5.1.1 梯田定线

据原坡地坡度，在坡度中间，从上到下绘制一条中心轴，根据梯田设计的坡度，在中心轴上绘制每个梯田的基点，从每个梯田的基点开始，用水准仪测量其轮廓点到左右两端，然后将轮廓点连接成一条线作为每个梯田的施工线。在对中过程中，当局部地形复杂时，应按照大弯梯田小弯取直的原则进行处理，在某些情况下，需要适当调整取直的位置，以保持取直。

5.1.2 保留表土

采取逐台下移法，该方法适用于坡度较陡，田面较窄的梯田。整个坡面梯田逐台从下向上修，先将最下面一台梯田修平，不保留表土， 将第二台拟修梯田田面的表土取起，推到第二台。田表面，均匀铺好。如此逐台进行，直到各台修平。最上面一台梯田在修平后应多施农家肥，避免田面因缺少表土而造成减产。

5.1.3 修筑田坎

田坎必须采用生土填筑，土壤中不得含有杂物，在施工过程中应进行分层和压实[3]，每道埂坎全面均匀应同时均匀地升高，根据设计的田坎坡度升高，逐层向内收缩，并将坎面拍光，随着田坎的逐渐升高，坎后的田面也相应同时升高，将坎后填实，以便使得田面与田坎密切结合。

梯田工程施工机械为推土机和平地机，施工中采用双机推土，推土机之间的相邻距离为30～40 cm。在平整施工中对不易压实度部分或靠近边坡的位置，采用人工或机械夯板以连环套法压实，夯迹双向套压，搭压宽度不小于1/3夯径。平地机行走方向平行于长边方向。相邻作业面摊平搭接宽度：平行于长边方向不小于0.5 m，垂直长边方向不小于3 m。

工程施工机械采用推土机和平地机两种，在施工过程中采用双机推土，其之间的相邻距离为30～40 cm，在平整施工中对不易压实度部分或靠近边坡的位置，采用人工或机械夯板以连环套法压实。平地机的行走方向平行于长边方向，相邻作业面摊平搭接宽度：平行于长边方向不小于0.5 m，垂直长边方向不小于3 m。

5.1.4 修平田面

将田面分为两部分：底部挖掘和顶部填充，在田坎线上下各1.5 m范围内，采用底部挖掘和顶部填充方法，其余田面采用顶部挖掘和底部填充的方法。从田面中心线上方取土并在中心线下方填土，可提高工作效率。基本完成现场开挖和填充任务后，使用水准仪检查是否达到水平，田边约为1 m左右，同时保留10°左右的反坡，地面上最初的浅沟槽应比水位高出约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，使用带有五铧犁的74 kW拖拉机对耕作层进行耕作，其深度和范围满足耕作层300 mm的设计要求，根据规定的实施要求，施工结束后，施工监理人员可以通过检查，方可进入下一施工周期。

5.2 果树台田施工

5.2.1 规划放线

由技术人员进行规划调查，根据地块内的果树布局，选择合理的布设结构[4]。成形的果园，测量其平均株行距，一树一池进行放线，保证株行距均匀统一；无规则的果园，应以3 m×4 m成格网式布设，在不改变规格的情况下，尽量保证果树居于池中。

5.2.2 地表清理

使用镰刀等工具对规划果树池内的杂草、灌木等进行清理。

5.2.3 挂线筑埂

使用人工挖填筑埂，池埂高25 cm，顶宽30 cm，筑埂时应逐层踩实，筑埂密度达到1.3 t/m3（成年人站立、踩踏不塌陷），埂坎应保持平顺，池埂必须保证单坑水平。

5.2.4 池内平整

在筑埂的同时，应对果树池内的草根、石子进行清理，并平整果树池底。

5.3 水土保持林施工

5.3.1 水平槽施工

水平槽整地时尽量采取机械施工方法，机械施工工艺为朝阳地区的创新成果，经近年了多次成功案例证明，与传统的人工施工相比，机械工程具有高效、节能、高标准及低投入等多项优点[5]。主要施工机械为挖掘机（1 m3），共分以下主要施工步骤：

（1）放线定桩：按照设计要求，沿等高线放线，同时参照工程总体布局适当调整工程布线，在满足设计要求的同时合理美观。

（2）平台推铺：沿等高线放线，水平推出2 m宽的平台，起到定线及机车行进作用，要做到连续平顺。

（3）栽植坑钩挖：采用挖掘机开挖，将底层土堆筑于埂底，逐层开挖，逐层筑埂，并同时用机斗逐层夯实，形成工程粗胚。

（4）机械/人工整形夯实：采用机斗对埂进行整形、削坡，在本环节中，须采用人工进行细部整形夯实，并清理施工现场。填方土埂，应分层夯实(或踩实)，干密度达到1.3 t/m3，保证蓄水后不坍塌或穿洞。

5.3.2 林草措施施工

（1）栽植方法

播种季节主要是春季，最好在春季土壤融化和叶芽开始发芽之前，苗木规格应为一级苗木。在挖出的土壤中可适量掺和农家肥或化肥，然后填充孔的下层，填充底土，当与地面距离为20～30 cm时，放置苗木，且使苗木根系舒展，培土踏实，灌足植苗水。

在整地工程基础上进行植树造林，一般以春季栽植为主。所栽苗木要经过品种质量检查、消毒及根系处理，若遇干旱年景可在栽植灌水后覆膜保墒，以提高造林成活率。栽植时要保证苗木直立，根系舒展。苗木放入坑后先填大半坑土，然后浇水，水渗后把土填满，并将栽植坑全面踩实，最后再盖一层虚土。要使坑面成凹型，以利蓄水。要适度深栽。

（2）抚育管理

为了使水土保持林早见成效，加强林地管理，每年要做好深耕疏松土壤和灌溉的工作，并根据树木的生长情况进行修剪，以调整树木的结构以及通风和透光的条件，同时要及时防治病虫害。

5.4 生态修复工程施工

生态恢复区主要是森林和草地，因此，应加强对林草的抚育管理，为林草的生长发育创造良好的环境条件，满足林草对水，肥，气，热的需求。抚育管理主要包括病虫害防治、冻害防治、除草和土壤疏松等。补植后应及时除草、松土，补植第一年除草、松土二次，第二年、第三年各一次。第一、二年结合除草在幼树根部培土踏实，防止草木露根，影响成活。在松土除草过程中，要注意保护幼树，勿伤主枝。

围栏水泥桩采用C20混凝土桩，规格为长0.12 m、宽0.12 m、高1.70 m，混凝土桩间距4 m，地下埋深0.50 m，地上高1.20 m，隔2根混凝土桩用砾石加固根部。水平刺线5道，间距0.20 m，对角线共2道。

5.5 作业路

作业路多布置在沟边、沟底或山脊上，宽4 m，作业路修建采用机械推挖、就近回填、机械压实、人工辅助的方式完成。路线尽量环山布置，并通过治理区的中心位置，路面纵向坡度不大于15°，推高填低，随弯就势。路面横向基本水平。

6 结语

通过以上分析可知，詹杖子小流域施工可以改善该地区的生态环境，在减少水污染，改善和调节气候，净化空气，美化环境以及保护野生植物方面将发挥巨大作用。同时进一步加快项目区水土流失的治理步伐，优化土地利用结构，农业生产条件得到改善，该地区经济发展潜力及人们的生活水平也将得到很大提高，也为生态系统的逐步恢复创造有利的条件。