以兰州新区某高标准农田建设项目为例浅析土地开发整理施工管理
2023-12-19张彦宁
张彦宁.以兰州新区某高标准农田建设项目为例浅析土地开发整理施工管理[J].南方农业,2023,17(18):-26.
摘 要 为进一步解决甘肃省兰州市兰州新区部分地区耕地质量差、生产条件差、粮食产量低的问题,建设高标准农田、发展现代农业已成为必由之路。而土地平整作为高标准农田建设的基础工作,直接关系到后期土地保水性及灌溉工程、道路工程、防护工程的稳定性。基于此,结合兰州新区邓家沟土地开发整理及高标准农田建设项目工程实际,阐述了土地平整的施工部署、施工重难点,并从土地平整施工流程、土方开挖回填施工、施工作业点的降尘等方面总结了关键作业过程控制流程及控制要求等内容。
关键词 土地平整;土方开挖回填;土方调配;过程控制;甘肃省兰州市兰州新区
中图分类号:S281 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.18.008
甘肃省兰州市兰州新区邓家沟土地开发整理及高标准农田建设项目(以下简称项目)位于景中高速西侧,永登县龙泉镇官路沟村东侧,农投集团公司新高原奶牛场北侧,总建设规模578.73 hm2。该项目区位于陇中黄土高原,属典型的黄土高原丘陵地貌类型,规划区内梁峁、沟壑呈条带状分布,梁峁与沟壑之间发育形成“U”型、“V”型沟谷。项目区主要发育有6条支沟,其最高点地处西南侧黄土梁峁,顶部海拔为2 148 m,最低点在项目区东北角沟谷处,海拔为2 008 m,相对高差140 m;整体地势由西南向东北倾斜,地形坡度为0°~33°,坡度较陡,地势起伏较大。
项目建设规模578.73 hm2,其中水浇地0.11 hm2,占总面积的0.02%;旱地80.01 hm2,占总面积的13.82%;其他草地496.42 hm2,占总面积的85.78%;农村道路2.19 hm2,占总面积的0.38%。经计算,项目区建设前土地利用率约为14.22%(土地利用率以已利用的土地面积与项目区土地总面积之比表示);土地垦殖率约为13.84%(土地垦殖率以耕地面积与项目区土地总面积之比表示)。工程实施后,通过土地平整,合并较小田块,合理配套建设灌溉系统、田间道路、防护林等基础设施,将原有旱作区农田改良为水浇地,有效改善农业生产条件,进一步挖掘项目区土地利用潜力,提高土地利用程度,为发展地方经济创造良好的条件,为提高当地居民生产、生活水平奠定基础。
1 总体施工部署
本项目施工规模大,为便于施工现场的组织管理,加快施工进度,降低项目建设成本,保证工程顺利开展,以“挖填平衡、土方运距最短、费用最低”的原则对项目区划分了不同施工区段,分别组织施工。根据本项目的特点,该项目共划分14个区,每个区域土方量划分尽量做到挖填平衡,使项目区低丘缓坡平整为适宜农作物种植的土地。根据项目区作物种植及灌溉要求,土地平整后的田面整体坡度控制在0.5%以内。通过修筑田埂划分耕作田块,使其规模化和标准化,便于机械耕种和集约经营。为确保项目区种植层土壤肥力,对作物种植的区域进行翻耕,并施加有机肥料,翻耕深度不低于30 cm,使表层土疏松,提升土地肥力。
2 施工的重点难点
1)土方工程量大,工期短,在工程施工前要在设计土方调配图的基础上,提出更为具体详细的土方调配路线图。
2)为在保证土方压实质量的前提下确保实现工程进度目标,必须在单位时间内投入较多施工机械,由挖掘机、装载机、推土机、平地机、压路机及自卸车等组成挖、运、填、压流水式机械作业线,施工中合理制订各种施工机械进场计划及施工行走线路,提高作业效率,形成高效的土方挖填流水作业线。
3)项目区土质主要为马兰黄土,具有严重湿陷性,工程土质较差;部分黄土状粉土也具有湿陷性,物理性质与马兰黄土相近,土质均匀,工程性质较差,因此,土方压实是本项目施工的难点。施工中通过试验段确定填料最佳含水量及机械碾压遍数等工艺参数,土方回填要尽量避开雨天施工,为确保土方回填压实度符合设计要求,保证土方回填质量,施工过程中土方填料含水量应严格控制在最佳含水量±2%。
4)土方量大,作业面积广,大面积增湿是本工程的重点难点。
3 关键作业过程控制流程及控制要求
3.1 土地平整施工流程
土地平整的基本施工流程为现场踏勘→复测地形→核实土方挖填工程量→标定平整范围→清除地面障碍物→清理腐殖土→设置控制点→测设填挖边界线→测设方格网高程→开挖土方→运输土方→填筑土方→场地碾压(或夯实)→压实度检测→修筑田埂→土地翻耕、培肥等。
3.2 土方开挖回填施工
3.2.1 工艺试验
土方回填施工前,要选取代表性场地进行工艺性试验,确定每次摊铺厚度、碾压行走路线、行走速度及碾压遍数等工艺参数。
3.2.2 施工过程
3.2.2.1 清表
本工程清表深度为0~30 cm,清表施工过程应配合人工将机械不能清理干净的部位(如树根)等挖除。为满足地基稳定性,在清除树根时,必须一次性将树根挖除干净,对人工造成的坑穴应填平压实,使其压实度达到设计规范要求。
3.2.2.2 布设方格网
本项目施工应严格控制测量精度,土方开挖前,应通过设计单位移交的测量基准点,按照设计高程在项目区内双向间隔20 m测设一个标高点,最终整个场地标高点布设成网格形状。可根据方格桩点的地面实际高程和设计高程来确定挖方或填方区域,若设计高程大于该点的地面实际高程则为填方区,反之则为挖方区。施工中应对控制点经常性复测,加强对控制点的保护,确保测量数据准确无误。
3.2.2.3 土方开挖
1)开挖方式。采用反鏟挖掘机开挖,自卸车配合装运。开挖应严格遵循自上而下的原则,先将原山体表层含有植物根系的地表土和腐殖土运至业主指定的区域并妥善保存,再将挖出来的多余土方运到相距最短的填方区进行分层回填压实。
2)开挖标高控制。场坪的竖向设计标高均以控制桩的设计标高为基准进行控制,挖方区域待挖至接近地面设计标高时,要加强量测,严禁超挖。开挖快到设计标高时应预留3~5 cm,使其碾压后的场坪面尽量与设计面高程相同。
3)开挖时,挖掘机应自上而下、分层放坡开挖,开挖安全坡比须大于1∶1,每层开挖厚度不大于5.0 m,开挖时控制好高程。挖方区场地土方开挖必须按设计坡率分级放坡开挖,开挖应遵循自上而下、自两边向中间的原则,严禁大于设计安全坡度及从坡脚起挖。开挖完毕后,应组织相关人员开展全面检测,确保各项技术指标满足设计及相关规范要求[1]。
3.2.2.4 土方调配运输
土方调配的基本原则:通过测量人员计算得出该项目的土方量,挖填方量基本达到平衡,无须在项目区域外借土或弃土,避免土方重复倒运,从而降低施工成本。土方调运过程中,为确保发生总土方运输量或运输费用最小,应尽量做到挖填土方量与运距的乘积之和调配到最小[2]。
1)施工单位划分土方调配区时,应根据现场实际施工条件及设计土方调配图,做出更为经济合理、详细可行的土方调配方案。在方格网平面图上绘制出挖方填方区块的分界线,接着将挖方区和填方区划出若干调配区,然后确定出调配区的平面位置和范围,计算各调配区的挖填土方量,并分别计算每对调配区之间平均运距,根据计算结果选取调运成本最低的调配方案,并根据确定的调配方案绘制土方调配图,图纸上标注出土方调配方向、平均运距和土方挖填量。2)施工过程中,每一个作业面应严格按照土方调配图上标定的调配方向、运输路线、施工顺序组织施工,可采用挖掘机开挖、双桥自卸车运输、推土机推平、振动压路机碾压,组织挖、装、运、填大型机械化施工流水作业,这样不仅利于设备的调配,还可避免土方运输过程中出现对流现象[3]。
3.2.2.5 土方回填
待填方区原始地面清表完成后,进行洒水碾压,经压实度检测,压实系数在0.88以上方可进行土方回填。
土方回填作业应遵循从下到上、由低至高、分层回填的原则,并通过试验段确定拟选用机械的压实效能及相关工艺参数,每层回填土的松铺厚度为25~30 cm。回填过程中,前一个施工段回填碾压至设计标高,经检测合格后方可进入后一个施工段,相邻各段之间通过高宽比为1∶2的台阶式边坡连接。相邻施工区段相接部分,应同时分层交错填筑,搭接长度不小于3 m。另外,为保证项目区内挖填结合处的回填质量,挖方区应开挖成台阶状,并采用高宽比为1∶1的台阶式边坡连接。
1)倒土过程中根据工作面情况由里向外进行倾倒,倾倒过程中派洒水车洒水增湿;同时按照铺土厚度计算所需土方量,待达到需求后进行推平摊铺,摊铺过程中派洒水车进行补水。2)摊铺完毕后采用洒水车进行洒水增湿,同时用旋耕机翻拌均匀;确保土壤含水率在最优含水率的±2%。3)翻拌完成后开始工作面整平,采用平地机进行整平,应尽量达到平整度要求,减少碾压过程中的二次整平。4)碾压顺序为静压、弱振、强振、静压,在第一遍静压完毕后,若发现局部平整度较差,可使用平地机进行局部整平,再接着后续的碾压作业。振动压路机碾压顺序遵循由低向高、从两边到中间的原则,适当搭接重叠碾压。为避免漏压,碾压过程中横向接头的轮迹搭接宽度为50 cm,每块连接处的搭接碾压宽度为l.0~1.5 m。
测量人员应当在最后一层填土时做好监控量测,控制好填土的厚度,厚度太厚压实度难以保证,太薄容易造成脱皮,结合效果不佳。最后一层的高程控制采用加桩挂线法[4]。摊铺过程应根据试验段得到的相关参数确定好虚铺厚度,确保碾压后的高程符合质量标准。通常最后一层填土压实厚度约为15 cm。
3.2.2.6 田埂修筑
田块划分应结合平整后土地的地形,以田间道路和田埂为分界线。田块形状尽量布置为等规则长方形,边角区域可根据实际地形做相应调整。经土方平整,打破原有田块零乱地界,使项目区地势平坦,提高了项目区耕地的蓄水保墒能力,同时方便耕作。平整田块可根据具体种植作物的灌溉需求及种植条件,宽度设计约100 m,长度200~300 m,耕作层深度不小于0.3 m,以滿足大型现代化农业设备耕作及作物的均匀生长要求。
项目区土方平整后的田块需修筑田埂,田埂应顺直,宽窄一致,埂面平整,夯填密实,防止漏水。田埂上顶面宽度为0.3 m,田埂高出田面0.3 m,田埂两侧边坡比为1∶1。
3.2.2.7 土地翻耕、培肥
通过土壤养分测定,耕种层肥力较差,因此,种植前需要对平整后区内耕地采取土壤熟化、培肥措施,以增强土地耕植能力。所采取措施是对整平耕地的耕种层进行深翻并施加有机肥,促使土地耕种土层疏松,肥力提升[5]。
该项目需翻耕和培肥的耕地面积为468.07 hm2,为了提高土壤养分含量,改善耕种条件,提高耕地质量,增加作物产量,耕种前需对土地深翻30 cm,同时应进行土壤培肥,按300 kg/667 m2标准施加有机肥,适量补施硼锌等微肥。
3.3 施工作业点的降尘
为减少土方挖填过程中粉尘污染,应做好施工现场降尘工作。为保证压实质量,应控制好回填土体最优含水率和单层松铺厚度。
另外,土方开挖施工时,为防止扬尘及使土体含水率均匀,应在开挖作业点采取洒水车边喷水、边挖掘机边开挖的施工方法。每个作业点宜配备1~2台洒水车,进行不间断洒水。为使回填土体含水率达到最优,建议在回填之前对回填土体进行洒水闷土。
4 结语
对于高标准农田土方工程来说,施工技术比较简单,但是针对建设工期紧、任务重的项目,需要大量熟悉工程项目管理、项目测量、规划设计、工程监理、工程施工等各方面技术的人才共同参与,才能又好又快地完成施工任务。因此,项目实施前必须对项目各参建方的从业人员加强相关业务培训。同时,在项目实施过程中,要充分应用新技术、新方法,创新管理,总结出一套符合实际的土地开发整理管理办法,形成一批高标准农田土地开发整理的技术成果。
参考文献:
[1] 林理.道路工程土方开挖施工方法与技术探讨[J].建材与装饰,2013(36):129-130.
[2] 李金元,王文涛,赛菡,等.超大体量挖填土方调配技术在浅山地区的应用[J].建筑技术开发,2019,46(2):35-37.
[3] 路林.浅谈大型场平工程土方调用及施工规划[J].中华建设,2020(26):108-109.
[4] 朱芮,张军伟.土方回填施工技术在水利工程中的应用要点[J].企业技术开发,2014,33(11):51.
[5] 陈艳华.丘陵山区耕作层剥离再利用空间配置研究:以福建省光泽县为例[D].南京:南京大学,2015.
(责任编辑:张春雨)