工程平面布置及设计

1、6.工程平面布置及设计6.1 总平面布置矿区塌陷地复垦规划设计分为五个阶段，分别为地貌重塑、土壤重构、植被重建、生态多样性恢复、生物系统重新建设。第一个阶段主要是对塌陷地进行整形，实现地形地貌重塑，在原有塌陷地地貌基础上进行改造。沿用原有地貌。将整治区北部相对较陡的坡地整改为四级梯田，命名为田块一。将整治区下半部分坡度较小的坡地沿着原有塌陷形式整改为东西走向的梯田复垦为耕地，共六级梯田，每级田地相差1-2米高，为田块二。第二阶段为土壤重构。考虑到整治区土壤表层为粘壤，下层为砂壤不适宜植被生长，因此将表层50cm土壤进行剥离混合重新覆盖。第三阶段为植被重建，在田块一，种植灌木设计为管槽混合带。灌

2、木植被选取柠条和沙棘，草本植被选取高羊茅。田块二整治初期种植紫花苜蓿和黄花草木犀，起到培肥育土的作用，后期土壤肥力恢复之后种植荞麦。第四阶段和第五阶段为生态多样性恢复、生物系统重新建设，在前期三阶段整治复垦的基础上，恢复生态系统多样性，提高生态系统稳定性。整个项目区设计两条道路，分别为观光道和田间道，道路两侧修建排水沟，田间道南侧的排水沟与田块二以引水渠相接，将排水沟中的水引入田块，以蓄代排。两侧各种植一排防护林，为油松，防止雨水对道路进行冲刷。耕地田块即田块二内部设计五条田埂，起到分割田块和方便耕种作用。在田块二每一级梯田的南部，即每一级斜坡坡肩处修建挡水墙，防止上一级水对下一级田块进行冲刷

3、。6.2土地利用布局 项目区总面积为49744.28m2，其中，耕地净面积21514.42m2，占项目区面积的43.25%；林灌草地总面积24630.72m2，占项目区面积的49.51%， 其中灌草地面积为19334.90m2，边坡草地面积为5295.82m2；田埂占地面积为 32.28m2，占项目区土地总面积的0.065%；防护林面积为1251.46m2，占项目区土地总面积的2.52%；排水沟占地面积为255.91m2，占项目区土地总面积的0.51%；道路占地面积为2059.49m2，占项目区建设规模面积的4.14%，其中，观光道用地面积为1144.16m2，田间道用地面积为915.33m2

4、。项目区规划后土地利用面积如表6-1所示 。地类名称面积比例耕地21514.42m243.25%灌草地19334.90m249.51%边坡草地5295.82m2防护林1251.46m22.52%田埂32.28m20.065%排水沟255.91m20.51%道路观光道1144.16m24.14%田间道915.33m26.3 工程建设标准（1） 土地复垦技术标准 （试行） ；（2） 土地复垦方案编制规程通则 （TD/T1031.1-2011） ；（3） 土地复垦方案编制规程露天煤矿 （TD/T1031.2-2011） ；（4） 土地复垦方案编制规程井工煤矿 （TD/T1031.3-2011） ；（

5、5） 化工矿山土地复垦规划设计内容和深度的规定 （HG22804-93）（6） 土地开发整理规划编制规程 （TD/T1011-2000） ；（7） 土地开发整理项目规划设计规范 （TD/T1012-2000） ；（8） 土地开发整理项目验收规程 （TD/T1013-2000） ；（9） 水利建设项目经济评价规范 （SL72-94） ；（10） 灌溉与排水工程设计规范 （GB/50288-99） ；（11） 公路桥涵设计通用规范 （JTJ021-89） ；（12） 农田排水工程技术规范 （SL/T4-1999） ；（13） 水土保持综合治理技术规范 （GB/T16453.1-6-2008） ；（

6、14） 农田水利工程中的风景保护措施 （DIN19660-1991） ；（15） 造林技术规程 （GB/T15776-2006） ；（16） 生态公益林建设技术规程 （GB/T18337.1-2001） ；（17） 土壤检测规程 （NY/T 1119-2006） ；（18） 山西省工矿企业土堤破坏状况调查技术规程 （试行） ；（19） 山西省土地开发整理工程建设标准 （2008） 。6.4 工程平面布置6.4.1 土地平整工程a) 田块平整根据项目区原有地形特点，将项目区整体划分为灌草带和耕地区域。灌草带总面积19334.9m2，设计为四级梯田，即4部分田块，其中各个田块设计面积和高程如表6-

7、2所示：表6-2 灌草带田块设计情况 耕地总面积21549.7m2，划分为六级梯田，11各田块，各个田块设计面积和高程如表6-3所示：表6-3 耕地田块设计情况b) 土方计算 工程的总体平面布置在综合分析项目区各种自然、社会经济条件和资源条件的基础上，按照塌陷地复垦的要求，对塌陷地边坡、塌陷平台和道路等进行统一规划平整，达到合理的水土平衡。 其中平台土地平整工程量计算根据地面起伏程度划定排土场复垦区域的明显挖方区和填方区，考虑填土沉降，整理后平台坡度3。依据设定的土地平整单元对每个平整单元根据挖填平衡，在南方 CASS7.0 软件中利用三角网法确定设计标高和挖填土方量。CASS7.0 计算的原

8、理为利用散点法和内插法确定高程点且在挖填平衡的情况下确定设计标高和土方量。 CASS7.0 平盘土地平整土方量计算如图 6-1至6-10所示，统计结果如表 6-4 所示。6.4.2 灌溉与排水工程 项目区的水利工程设施规划主要包括排水沟工程、引水渠工程。a) 排水沟设计由于项目区所在山西平朔市，属于干旱地区，年降水量较少，因此在项目区只设计排水沟分布在田间道路和观光道路两侧，采取以蓄代排的措施，将降水通过引水渠引入田块进行灌溉以便达到排水的效果。另外加之平台和边坡坡面面集水面积较大，当出现短历史高强度的暴雨时，由于入渗慢产流多，极有可能产生集中径流冲刷平台及边坡。当及时排出高地区平台和边坡产生

9、的径流，确保复垦后的塌陷地田块和边坡的稳定和安全，设计在道路两侧为排水沟，采用明沟的形式，排水沟设计防御标准为20年一遇24小时的暴雨量。排水沟设计为一级，共设计四条排水沟，其中分布在田间道路两侧的排水沟长度设计为282.98m，观光道路两侧排水沟长度228.83m，具体工程设计单体图如下图6-11所示。6-11排水沟设计单体图b) 引水渠工程为了更好地将排水沟内的水引入田块，以便采取以蓄代排的措施，在田间道路南侧的排水沟旁设置引水渠，将排水沟内的水通过引水渠从边坡引入南侧的耕地中，已达到灌溉和排水的双重效果。引水渠的设置基本与排水沟相同，具体见图6-12。图6-12 引水渠设计单体图6.4.

10、3 田间道路工程 根据当地的地形情况，该项目取得道路工程设计包括观光道与田间道的设计，通过实地勘踏，对于项目区道路的设计尽量利用现有的道路和适宜作为道路的地形，避免大规模工程，结合实地地形，科学配置观光道、田间道，这样将完全满足项目区生产和生活的需求。a) 观光道路设计观光道路是为了方便与进入项目区并且连接项目区与邻近地区的联系二设置的道路。在此设计中是一条东西走向的观光道路，道路采用0.3m厚的素土铺设路基，0.2m煤矸石垫层，路面采用0.1m厚的砂砾石铺垫，既可以很好的渗水，也保证了路面的稳定性，道路总长设计为228.83m（截止到项目区边界，与外界连通处另算）。路基宽5米，路基宽度1:1

11、.2，路高0.6米，其中30cm厚素土路基，20cm煤矸石垫层，10cm砂砾石路面，占地面积1144.16m2。道路两侧分别设置两条排水沟和防护林带，具体设置情况详见6.4.2和6.4。观光道路横断面剖面图设计如图6-13所示。图6-13 观光道路横断面剖面图b) 田间道路设置 田间道路是联系各个田块之间的道路。依据现有地形和观光要求，以及方便生产生活需要，在项目区内设置了一条田间道路，位于田块一和田块二之间，即灌草混合带与耕地之间。总长282.98m。路面均采用砂砾石路面。根据设计规程要求和当地的实际情况，将田间道设计为道路采用0.3m厚的素土铺设路基，路面采用0.2m厚的砂砾石铺垫，既可以

12、很好的渗水，也保证了路面的稳定性，道路总长设计为282.98m（截止到项目区边界，与外界连通处另算）。路基宽4米，路基宽度1:1.2，路高0.5米，其中30cm厚素土路基，20cm砂砾石路面，占地面积915.33m2。设计中要把路面整平，尽量保持道路平直。田间道路横断面剖面图如图6-14所示。图6-14 田间道路横断面剖面6.4.4 农田防护即生态环境保持工程a) 挡水墙设计塌陷区的剥离土料经重型机械层层碾压后，密实度加大，不利于雨水的入渗，加之平台及边坡坡面集水面积较大，当出现短历时高强度的暴雨时，由于入渗少产流多，有可能产生集中径流冲刷平台及边坡。项目区梯田平台坡肩稳定的前提下，修筑挡水墙

13、，下底宽度均为3m，坝高 1.00m，上底宽 0.50m，总长1038.50m。挡水墙横剖面图如图 6-15 所示，挡水墙修筑工程量统计表如表 6-5 所示。图6-15 挡水墙横剖面图b) 防护林设计C)边坡种植设计塌陷区边坡的植被最总要的作用是通过提高地表植被覆盖率起到防止水土流失，增加土壤肥力，另外还能起到提高项目区生态环境美化程度。1）边坡植被选择根据矿区的温度、热量等气候条件，边坡植被的选择主要考虑以下： 具有较强的适应能力。对于干旱、压实、病虫害等不良立地因子具有较强的忍耐能力；对粉尘污染、冻害、风害等不良大气因子具有一定的抵抗能力。有固氮能力，抗瘠薄能力很强。如豆科牧草，其根系具有

14、固氮根瘤，可以缓解养分不足。根系发达，有较高的生长速度。根蘖性强，根系发达，能固持土壤，网络固沙性较好。播种栽培较容易，成活率高。种源丰富，育苗方法简易，若采用播种则要求种子发芽力强，繁殖量大，苗期抗逆性强，易成活。根据以上考虑需求，结合我们实地考察过的其他复垦区决定在项目区边坡种植高羊茅。2） 边坡植被种植 考虑到项目区边坡的稳定性以及安全性，在边坡适当挖取交替的鱼鳞坑，使用机器喷播草籽。d) 田埂设计该项目区位于黄土丘陵区。田块的长度受着地形条件和田面的纵向比降的影响，设计田面相对高差为1-2m。根据项目区的地形条件和生产生活的要求，田块的依据现有地形布设，呈带状的长条形，其长度、宽度不等

15、，为每一级梯田的长宽。我们所涉及的田埂分布在耕地中间，起到了分隔田块以及方便耕作的作用。 在田埂修筑工程设计中，考虑项目区地面坡度、田埂的稳定性、土地利用率以及机械作业等方面的因素，同时为减少土方量投资，尽量维持原来田块的宽度，因此每个田埂宽度设计为0.5m宽，其中顶宽设计为0.3m，高0.3米，长度及设计为每一级耕地梯田的宽度。总长约107.60m。具体田埂施工量见表6-6。6.4.5 典型田块 该项目区内共分为两大块田块，其中第一部分田块为北部的管草混合带，第二部分为东南侧耕地。面积分别为19334.9m2、21546.7m2。两块田块之间以一条田间道路作为分隔。田间道路两侧种植各一排防护

16、林带，种植乔木油松，防护林两侧是道路排水沟，用于道路排水。 另外在耕地内部，南侧的五级梯田由于面积较大，中部修筑田埂将田块分割为两个小田块，每一级梯田内部的两个小田块设计为同样的标高。田块内部设计为四周高程较高，中部较洼，便于雨水的聚集。田块的坡肩处修筑有挡水墙，用于雨水的收集和保护边坡稳定性以免造成冲刷。如图6-16为灌草混合带典型田块示意图，6-17为耕地的典型田块示意图。6-16 灌草混合带典型田块示意图6-17 耕地的典型田块示意图6.4.6 工程量汇总1) 土壤重构工程 土方平整量采取平整单元逐块计算， 每个田块土方平整量累加和即为项目总土地平整工程量。 土方调配量是根据各个田块设定标高，计算坑凹回填量及考虑最优路线，土方调配量即为各挖深区与垫高区所需