淺談砼構件在商州區“丹治”工程中的應用

任新星

（商州區水務局 陜西 商州 726000）

1 區域基本情況

商州區是個“八山一水一分田”的陜南土石山區。轄區內5°以上的坡耕地面積達到55.75萬畝，占全區耕地總面積的77.9%，而這部分的坡耕地引起的水土流失是導致水土流失加劇的主要因素，也是土壤侵蝕模數最大的區域。商州區“丹治”工程對適宜實施坡改梯及配套措施的1720.77hm2坡耕地進行全面治理，普遍應用的治理措施有石坎筑地及砼構件筑坎。其中砼構件筑坎技術因其成本低、便與施工、形象美觀且綜合效益高得到群眾認可和推廣。在蟒龍峪小流域、二峪河小流域、甘河小流域等一批精品小流域的實施中均將砼構件筑坎作為主要的坡改梯治理措施。

2 砼構件建設技術要求及實地應用

2.1 技術要求

經過對商州區農作物地塊上的土壤平均流失量及項目區徑流測算，措施設洪標準一般按10年一遇6小時最大暴雨防御標準設計。

2.1.1 工藝流程

田坎布設→基礎開挖→基礎夯實→砼構件安裝→背坡回填。

2.1.2 田坎布設

田坎沿等高線布設，線型順暢，大彎就勢，小彎取直。無“硬”折彎和局部凹凸，圓弧（和直線、圓弧）連接順暢。坎高度基本一致，最高出地面高度不宜大于1.5m。縱觀全局，地面寬度基本均勻，地面寬度不宜小于3m，布局合理。基礎、頂高程嚴密控制，不得出現波浪線、小范圍連續折線。

2.1.3 基礎開挖

統籌規劃，收集表土，并將表土與生土分開堆放，以便熟土還原。深度達到設計要求并應平順，并用夯夯實。機械開挖時要跟蹤質量控制，避免超欠挖造成返工和質量缺陷，并要預留25cm保護層進行人工清挖。

2.1.4 基礎處理

基槽進行人工整修，檢查寬度、深度、平整度。軟基夯實（較松軟）或換填（特別軟砌軟層較薄）、拋石（特別軟砌軟層較厚）等。

2.1.5 構件安裝及背坡回填

預制構件安裝在兩端預留1m做干砌石封口。每條構件梯田完成后及時對兩端用干砌石封口，該砌石頂用M10砂漿鎖頂，要求同石坎梯田鎖頂要求。構件搬運采用人工搬運，輕拿輕放，嚴禁機械搬運造成構件損壞。構件安裝每隔16檔加一豎版，形成沉降縫，便于后期維護更換。構件安裝完成后方可進行坎后回填，坎后回填1m范圍內采用人工夯填，每層回填厚度不大于0.15m，回填一層，夯實一層，回填夯實高度為最上一層橫板頂。

2.2 不同類型的砼構件施工組成及實地應用

砼構件的布設是靈活多變的，隨地形、地質、土壤結構等因素的變化而變化，商州區“丹治”工程中經常采用的有砼構件與石坎或PP織物袋結合等形式。單純砼構件修筑是商州區丹治工程中最常見的一種，例如蟒龍峪、二峪河、上官坊等小流域中。砼構件與PP織物袋結合形式例如商州區丹治工程黑山流域的雙廟溝坡改梯工程。砼構件與石坎結合形式實際應用中案例如甘河流域等。工程實施中，還經常發生幾種技術同時結合的形式，可以因地制宜幾種措施縱橫搭配，不拘一格。

表1 C15砼構件單位面積投資 單位：hm2

表2 石坎梯田單位面積投資 單位：hm2

3 砼構件與干砌石坎的投資、效果對比及應用優勢

3.1 不同坡度分級單位投資對比

在坡改梯措施中，因坡度和規劃的田坎高度等因素不同，影響單位面積治理投資隨之變化。取田坎高度1.2m時幾個典型坡度的進行對比分析（不包含田面平整程序，田坎外坡比均為1∶0.3）。坎高1.2m時，不同坡度分級的砼構件和干砌石坎的單位投資對比見表1。

從以上數據分析可以看出，在田坎高度、坡度相同時，兩個不同措施單位面積治理投資隨之發生變化，砼構件單位面積投資均比干砌石坎單位面積投資小。

3.2 砼構件與干砌石坎（同坡度、同面積）的效益對比及應用優勢

3.2.1 基礎效益對比及應用優勢

砼構件筑地與石坎筑地建成后按生態效益指標（保土 57t/hm2·a、蓄水 600m3/hm2·a）計算，其單純地塊產生的蓄水保土效益是一樣的。但構件空隙間的配套植物護埂使坡改梯多了一層生物防護措施，有效加強了坡改梯的蓄水保土效益，這是工程防護措施所不具備的優勢。

3.2.2 社會效益對比及應用優勢

兩項措施均促進了社會進步，完善了農業基礎設施，提高了耕地生產率，為實現優質、高產、高效的大農業奠定基礎，使農村剩余勞力得到高效利用，提高勞動生產率。但砼構件筑地的成本低、安裝便宜，節約勞動力縮短了工期，在節省勞動力、提高勞動生產率方面優于石坎。

3.2.3 經濟效益對比及應用優勢

兩項措施建成后產糧面積相同，效益計算期為20年時直接經濟效益對比，砼構件與石坎筑地的直接經濟效益相同，砼構件的投入產出比更優于干砌石坎。在商州區的“丹治”工程中，經常在砼構件間隙部分配套二花、黃花菜等生物措施。以每公頃15°的田面坡度時坎長為1116.5m配套二花為例，每年產三茬花，每公頃田坎可產干花110kg～180kg，干花收購價為140元/kg左右，除去成本每年每公頃田坎產二花的凈利潤約為10300元，經濟效益非常可觀。砼構件筑地的年增經濟效益為11650元/hm2，遠高于石坎梯田的1350元/hm2。砼構件筑地的經濟效益各項指數均相對于石坎筑地要占據優勢，經濟效益的優勢極大地提高了項目區群眾實施的積極性。

3.2.4 建成后的生態效益對比及應用優勢

兩項措施建成后純地塊對改善土壤物理化學性質、貼地層小氣候以及提高動植物物種方面的對比短期內沒有明顯差異，但構件空隙部分配套的生物措施在改善貼地層小氣候以及提高動植物物種方面毫無疑問是占據優勢的，構件配套的生物措施后續長期的生態效益也是干砌石坎不能比擬的。同時，砼構件在建設時不會因開山采石對環境造成污染和新的水土流失，這一點是石坎筑地無法達到的。石坎筑地的石料來源是實施這項措施的硬傷，采石對環境在造成的污染和破壞以及產生新的水土流失現象是無法避免的，并且破壞與實施措施大小成正比，會造成修的越多，破壞越大的局面。因治理水土流失措施造成二次水土流失及環境破壞的結果說明此項措施是不適合進行治理水土流失的。

4 結語

砼構件措施在商州區“丹治”項目坡改梯工程中應用具有較優越的條件。與傳統的修筑石坎梯田相比，能節約資金和時間，不受爆破手續的影響和開采運輸以及石料來源的限制，加快了工程實施進度，施工現場環境較好，不會因爆破采石對環境造成二次污染和破壞，建成后的綜合效益高于修筑石坎梯田，提高了項目實施區群眾的積極性，為商州區“丹治”工程后續工作開展奠定了良好的基礎。砼構件措施配套的生物防護措施后續發揮的長期生態效益也是單純的工程措施所不具備的，就“丹治”工程水土保持治理工作的長遠目標而言，砼構件及其配套生物措施的發展空間很多，有待我們不斷探索和總結。陜西水利