黄土高原丘陵沟壑区造地施工技术探讨——以吴起县白豹镇小丘沟为例

高 靖

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司黄河西岸土地整治分公司，陕西 西安 710000）

黄土高原丘陵沟壑区沟壑纵横、地形复杂，水土流失严重，自20 世纪90 年代末期以来大力推进了退耕还林工程，生态建设取得显著成效[1]。但是，退耕还林后墚峁坡面的耕地大幅减少，日益影响到农户生计和粮食安全，沟道由此成为黄土高原退耕还林还草后土地集约利用的重要切入点[2]。基于治沟造地适宜性方面的研究，王光冬等[3]通过考察证明治沟造地工程在当地得到大范围的认可，陈超[4]研究结果显示研究区社会效益、经济效益、生态效益和综合效益均有提升，贺春雄[5]研究表明需实现农村经济、社会、生态协调发展。

土方工程是黄土高原丘陵沟壑区治沟造地工程的关键所在，而削坡取土施工又是土方工程的难点所在。本文通过阐述沟道治理中削坡取土的施工方法、施工过程注意事项以及利用Cass软件计算与施工相结合，动态调整开挖线的创新性措施，为今后黄土高原丘陵沟壑区沟道综合整治提供一定的施工技术参考和借鉴。

1 工程概况

小丘沟位于吴起县白豹镇洛河流域上游白豹川区域，地形走势由南向北依次递减，主沟道走向规则，属自然冲沟，沟道横断面呈现为U字型形状。

2 施工工艺流程及要点

小丘沟沟道整治前后断面图见图1、图2。

图1 和图2 是小丘沟沟道整治前后断面图，从图上可以看出，黄土高原丘陵沟壑区治沟造地沟底田块垫土土方是从沟道两侧山坡取土，根据田块设计高程测算填方量，以“挖填平衡，土方量最小”的原则，确定两侧山坡开挖线，进行削坡取土。同时为保证边坡的稳定性，削坡边坡采用阶梯型，两平台间高差不超过4 m，边坡坡比为1∶0.75，并在平台上栽植刺槐，边坡种植红柳，防止雨水冲刷造成边坡坍塌。

3 施工方法

沟壑区造地主要是轮式装载机和履带式反铲挖掘机配合使用，要根据工程内容、工程量、工期确定机械种类和数量。履带式反铲挖掘机，具有操作灵活、回转速度快、通过性强等优点，轮式装载机能铲、能装、能推，地形复杂地区可以倒运物资，使用灵活方便。在沟壑区治沟造地过程中，挖掘机根据自身特点及施工成本等方面考虑，主要作业内容是确定开挖线，并根据沟道纵深打开工作面，最后进行边坡修整。装载机在挖掘机打开的工作面上进行削坡取土，填沟造地。通常情况下，挖掘机沿沟道纵向间隔40～50 m开一个工作面，每个工作面上配2～3个装载机进行作业。沟道横断面削坡取土示意图见图3。

从图3 可知，用GPS放出开挖线由沟掌至沟口方向，挖掘机率先到达的开挖起点A点，进行作业，打开工作面B，然后沿着沟道纵向在已放好开挖线上作业，打开下一个工作面，同时打开道路，确保装载机能够抵达该工作面。装载机到达工作面B上进行削坡取土，一层一层退至工作面CD′，即根据设计要求需预留平台的位置，调回挖掘机至工作面CD′，按1∶0.75的坡比，从装载机取土后留下开挖面开始，进行刷坡至设计坡比，再从D′开始向下退台，按设计2 m宽度留好CD平台，向下打开工作面EE′，调回装载机进行退台削坡取土，挖掘机、装载机来回调配的循环，直至退至设计田面高程。

4 施工建议及注意事项

针对黄土高原丘陵沟壑区治沟造地，有如下建议：

对于工期紧、任务重的项目，可根据施工技术力量，沟道两侧同时作业，开多个工作面，交叉进行作业。对于上述提到确定开挖线位置，承担着较大风险，可能造成田块施工标高高于设计标高，或田块施工标高低于设计标高，造成返工。建议在施工程中每天测算土方量，把土方控制在设计范围内，若发现土方明显超过设计土方，可在台阶式退台过程中，放缓边坡坡比，在开下一个工作面的时候适当放低开挖线，从而控制土方。

对于工期要求不紧，施工单位技术力量薄弱的项目，可选择沟道单侧施工，工作面不宜开太多，这样土方控制风险较低，在施工过程中可根据实时土方量，随时调整沟道另一侧的开挖线。

对于挖掘机作业的工作面，预留保证装载机能够通过的道路，由于黄土高原丘陵沟壑区多为人烟稀少，交通不便利的荒沟，加油车无法直接到达项目区，给机械加油是一个难题。通常情况下，加油车将油卸至所能到达的离项目区最近的地方，由装载机倒运给其他机械加油，充分利用装载机的机动性，尽量不要让挖掘机离开工作区域去加油。