高标准农田建设项目:土地平整工程设计
a)挖高垫低土石方
丘陵区梯田整理的主要步骤如下:先除去表面杂物,确定梯田的方向及大小;其次计算梯田的尺寸及其开挖土石方量;再将此开挖土方运至填筑土方段;最后以梯田为单元进行平整,整平后进行覆土和翻耕、施肥。
水平梯田采用挖高垫低方式进行平整,其中地块一工程量采用DTM法下的三角网法进行计算,地块二采用三角函数法计算。
1)三角网法
三角网法的计算方法如下:
三角网法计算土方量是利用实际测得的地形数据建立不规则三角网,根据设计的平场标高,对每一个三角形计算区域按三棱柱的体积来计算土方量,最后累计得到指定范围内挖高垫低的土石方量,其计算原理如图所示:
图DTM计算土方量原理示意图
Z1、Z2、Z3为三角形三个顶点的挖填高差,S3为三棱柱的底面积,计算公式为:
经计算,地块一挖高垫低土石方量为41074.00m3。
2)三角函数法
图梯田土地整理示意图
从图中可以看出,田坎外侧坡度α,原地面坡度θ,梯田田面宽B,田坎高H,田面毛宽Bm,原地面斜宽B1,单个梯田长度L,单个梯田的开挖方量W1,地块梯田的块数N,每片梯田开挖方量W,可推算出各要素间关系式:
经计算,地块二坡地改水平梯田挖高垫低土石方量为12896.49m3。
综上,本项目挖高垫低土石方总量为53970.49m3。
b)田坎工程设计
由于项目区处于丘陵地区,为防止梯田坡面坍塌,造成水土流失,本项目设计田坎有两种类型:土坎、干砌毛石石坎。
1)土坎
地块一部分田块之间高度较大,对该部分田块设计田坎类型为土坎,需进行边坡修整,经统计边坡修整78700m2。
2)干砌毛石石坎
其他田块设计地面高差小于3m,对该部分田块设计田坎类型为干砌毛石石坎,据地块坡度及高差不同,石坎高度设计为1.0m、2.0m、2.5m,工程量依据实测地形高差,结合实地需要进行量算,经测算本项目共需新建干砌毛石石坎7990m,其中1.0m石坎长2064m、2.0m石坎长299m、2.5m石坎长5627m。具体设计尺寸如下:
图石坎设计图
石坎砌筑前应将基底土夯实,毛石挡土墙底层及顶层采用较大平整毛石砌筑,毛石最小宽度不宜小于40cm,中部厚度不得小于15cm,底层毛石宽面向下,顶层毛石宽面向上。墙体毛石要做到搭接紧密,上下石块要交叉错缝相互压叠,内外搭砌咬紧,保证砌体密实,砌体表面平整顺直美观。墙体砌筑时应避免通缝,不准外塞石;严禁采用内外层砌筑中间残石填心。
为防止水土流失,解决石坎张力问题,依据现场实际情况,在修筑梯田石坎时,间隔一定距离预留排水口。
c)覆土量
因项目区耕作层土壤厚度达不到规定的厚度,不适宜耕作,应进行覆土,客土土源主要为大坝清淤土方。覆土必须无污染,重金属不超标。依据项目区地形特点,规划将项目区整理成为水平田块,每个田块的面积不宜太小,覆土、整平之后进行土地翻耕以便于耕作,应保证耕作层厚度达到25cm,有效土层厚度60cm。
覆土量=新增耕地面积×客土回填厚度
本项目新增耕地8.0000hm2,平均客土厚度60cm,覆土量为48060.6 m3。
d)土地翻耕、培肥
对新增耕地进行翻耕,土地翻耕深度25cm,翻耕后的耕地应松碎、平整均匀。
同时为提升土壤的有机质含量,加速土壤熟化,提高地力,对新增耕地每亩施用1.5t成品有机肥,共需180.2t。
e)土地平整工程量统计
坡改梯挖高垫低53970.49m3,干砌毛石石坎7990m,边坡修整78700m2,客土回填48060.60m3,土地翻耕8.0000hm2,增施成品有机肥180.2t。