土方平衡技術在沙灘地土地整治工程中應用的初步研究

齊佳佳

（陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西 西安 710075）

引言

耕地作為國家糧食安全的根本，直接關系到經濟社會的協調發展和高效運行，陜西省現階段正處于全面構建小康社會的進程之中，經濟社會和新城城鎮化、工業化的持續推進與快速發展帶來了機遇與挑戰，在平衡土地基礎設施建設的前提下更是拉動了經濟增長，為“占優補優”政策提供建設基礎和經濟支撐?，F階段，陜南、陜北后備資源類型均為難利用地，開發難度大，工程建設成本高，實施的可行性較小。而渭南段黃河灘地由于黃河主流偏導，大面積水田兼濕地亟待土地整治，且當地光熱資源充足，地勢相對平坦，水資源較為豐富，沿黃灘地開發成為耕地的潛力明顯[1]。本文主要介紹了土方平衡技術在黃河沙灘地土地整治工程中的應用，旨在為類似沙灘地土地整治工程提供寶貴經驗。

1 項目概況

本項目選址于渭南段，項目區位于黃、渭河谷地帶，地貌類型為河漫灘和河流一級階地。地勢基本平坦，由北向南微傾，地面坡降小于1‰。項目區高出河面2～6m，標高324～332m，土層分布不均，深淺不一，質地較輕，耕性良好。表層土壤粘粒含量較高，土壤質地為粉壤土，當容重在1.6～1.7g/cm3時，土體飽和導水率10.2～14.3cm/d，土壤有機質平均含量8.10g/kg，全氮平均含量0.45g/kg，有效磷平均含量5.8mg/kg，有效硅平均含量63.5mg/kg；土壤速效鉀平均含量206mg/kg，處于很豐富水平，土體的重金屬鉻、鎳、銅、鋅、砷、鎘、鉛、硒、汞等平均含量符合土壤環境質量第二級標準。為達到經濟化施工，本工程不外購土源，利用項目區原有土方達到場內土方平衡要求。

2 場內土方平衡技術的應用

區別于傳統的沙灘地土地平整工程，項目區施工中無客土回填工序，但增加了表土剝離工序、表土回填工序。項目區主要施工工序為：清表—表土剝離—沙方調運—沙方操平—原基礎碾壓—土方調運—土方操平。其施工工藝流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

2.1 清表及表土剝離

表土剝離前，應先將項目區原地貌基礎上雜草、碎石、垃圾等雜物清除干凈。表土剝離時，由于項目區土層厚度分布不均勻，部分地塊的土層較厚而部分地塊基本無土層，在進行表土剝離過程中會導致部分地塊取土深度較大，而部分地塊未進行取土，為確定項目區土方量，需先對項目區內土層厚度進行普探工作，并利用方格網法和三角網法對土方量進行統計，最終確定項目區內剝離土壤土方量。根據剝離土壤土方量與回覆土壤土方量計算結果，進行土方量平衡分析，并作出如下調整：當剝離量大于回覆量時，應選擇局部區域棄土或增加覆土厚度。當剝離量小于回覆量時，應選擇附近區域取土或減小覆土厚度。對于耕作層土壤稀少或貧瘠的地區，可在剝離耕作層土壤的基礎上，增加土壤質地較好的犁底層和心層土的剝離量，直到實際剝離量和覆土量基本平衡[2]。項目區原地形圖見圖2，項目區內土層分布圖見圖3。

圖2 原地形圖

圖3 土層厚度分布圖

2.2 沙方調運及沙方操平

在沙方調運前，應利用表土剝離后高程進行沙方平衡計算，調運過程中應保證工作量最小，運距最短，工效最高，沙方操平后田面坡度應滿足坡度要求。在沙方平整前，一般采用方格網法計算沙方平整時的工程量[3]。其基本思路是：確定沙方平整后的設計標高，再由田面設計標高和原地面標高之差，計算出田塊內各個方格角點的施工高度，即沙方的挖填高度，并根據沙方的挖填高度計算整個區域內的挖方和填方工程量。最后根據挖方、填方量的大小，對挖方、填方進行平衡調配，并根據工程的總體規劃、規模大小、工期要求、沙方施工機械設備條件等，擬定沙方調配方案。沙方調運到制定田塊內，應立即進行操平工作，并對操平后的田塊進行碾壓，操平后田塊內高差應保持在±3cm內，以達到田塊的保水、保肥性[4]。

2.3 土方調運及土方操平

在土方調運前，應對各田塊內土方剝離量進行測量統計，利用剝離土方量與各田塊覆土量做出土方調配方案設計。其主要內容主要包括：劃分土方調配區、計算土方調配區的平均運距、確定土方調配的最優調配方案及編制土方調配成果圖表[5]。調配方案力求做到就近調配，運距最短；選擇適當的調配路線、運輸路線，以方便施工，提高施工效率；借土、棄土時，應少占或不占農田。在土方運輸過程中應采用自卸汽車運輸，必須在操作區域內指定的運輸路線上運輸。倒土時，應保持同一個方向以后退的方式進行卸土，并配合鏟車和推土機推平，同時應避免自卸汽車和輪式鏟車對剝離土壤的碾壓，操平后田塊內高差應控制在±3cm內。

3 結語

區別于傳統的土地整治客土回填工程，土方平衡技術最大優點在于施工成本較低、土壤利用率較高。但在施工過程中，其移動土方量、沙方量較大，因此需要精確地移動沙方、土方量計算方法及較優的調配方案。本文以渭南段項目為例，主要介紹了土方平衡技術在沙灘地土地整治工程的應用過程，旨在為今后類似土地整治工程提供借鑒及參考，實現黃河沙灘地土地整治的高技術、高效率治理。

[1]童偉,李玲.河道灘涂地土體剖面重構技術研究[J].西部大開發(土地開發工程研究),2017,2(7):39-43.

[2]牛光輝,彭梓淦,譚曉.關于表土剝離有關問題的探討[J].中國水土保持,2014(4):20-22.

[3]廖小延,熊俊杰.方格網法計算土方量的應用分析[J].城市勘測,2015(1):155-158.

[4]張永鋒.土體有機重構在黃河西岸(小北干流區域)土地生態環境恢復整治工程中的應用[J].西部大開發(土地開發工程研究),2016(3):33-38.

[5]李松濤,余明全,陳常優.土地平整中土方調配的快速實現方法[J].河南理工大學學報(自然科學版),2007(6):675-680.