坦桑灌溉项目超大面积灌区-土地平整、大体量土方调配、渠系系统及结构物施工技术研究

坦桑灌溉项目超大面积灌区-土地平整、大体量土方调配、渠系系统及结构物施工技术研究

张延

中国水利水电第九工程局有限公司,贵州贵阳  550081

摘要：灌溉项目是重要的民生工程，与农业、林业发展有着紧密联系，灌溉项目施工的好坏，直接影响着地方经济发展。本文以坦桑灌溉项目超大面积灌区（kinyasini灌区《为例》），从工程的土地平整、大体量土方调配、渠系系统及结构施工等环节入手，分析kinyasini灌区的大体施工内容，以供参考。

关键词：坦桑灌溉项目；超大面积灌区；土地平整；大体量土方调配；渠系系统及结构物施工

引言：超大面积灌区工程中，土地平整、大体量土方调配等是重要的施工内容，各项施工技术的应用，目的是为了方便灌溉工程正常运转，此类工程项目的施工技术难度总体而言相对较低，但管理组织协调难度大，且由于其涉及的施工内容非常繁多，坝区部分施工包括：如大坝施工，引水隧道、溢洪道、坝前斜管、坝后紧急出水口等结构物施工以及控制闸门等机电部分施工；渠系系统施工包括：一级渠，二级渠，三级渠，一级排水沟，二级排水沟和三级排水沟等施工；超大灌区系统施工包括：灌区土方平整，调运、以及各种控制启闭控水的结构物施工。因此，结合本项目自身特点，该工程项目具有专业工程多，多工种交叉,综合施工、以及各专业施工之间配合多、干扰多、导致施工变化多等特点。整个灌区系统运行属于自流灌溉，因此该灌区系统施工，对于高程，坡度控制显得尤为重要。自流灌溉，对整个灌区施工技术的控制，适用规范有着严格的要求，不规范的施工操作会导致灌溉项目整体质量下降，严重者可能最终导致整个灌区系统运行失败，最终无法满足当地农林业生产对灌溉工程的需求。

一、工程概况

坦桑尼亚桑岛灌溉项目位于坦桑尼亚桑给巴尔的桑给巴尔岛和奔巴岛，分为旱季和雨季，平均气温29°C。本项目包括6个灌区，49口深水井，新建3座均质土坝、引水隧洞、引水口、溢洪道等大坝引水系统工程，以及连接大坝与灌区的渠道工程，包括分水结构、箱涵、管涵、进出水口等各类附属结构物，其中3个灌区的灌溉方式为大坝蓄水，其余灌区采用钻井取水的灌溉方式。项目建成后，预计可增加约1520.14公顷可灌溉耕地，能从一定程度上提高当地农田灌溉能力，增加粮食产量，改善当地人民对进口粮食的依赖性。Kinyasini是该工程的六大灌区之一，属于大坝坝前蓄水坝后引水灌区，灌溉面积最大157.65ha，渠道总长13,586m，排水渠道总长11,256m，与之配套的农田道路总长5,288m，

图1.项目总平面布置图

Kinyasini灌区主要指标见表1。

表1 Kinyasini灌区主要指标

二、Kinyasini灌区施工工艺流程

（一）施工准备

1、布置临时营地

施工前，项目部在Kinyasini要及时落实临时施工营地筹建工作，临时营地筹建要根据工程实际情况，在Kinyasini灌区选择一块平整开阔且临近施工现场的区域搭设临时营地。临时营地面积和临时住房建设，要根据工程人员配置、试验要求、材料堆放要求、生产加工要求等进行布置。

2、砼拌和站

施工前，施工单位要做好砼拌和站布置，为后期施工创造良好条件。本项目中，临时营地临近施工现场，且各类机械设备集中存放在临时营地，因此在临时营地布置4000m²的砼拌和站，并在砼拌和站安装1台砼拌和楼、3台砼拌和车、1台装载机、1台水车、1台JCB（挖掘机）；同时在现场设置砂石料场，在砼拌和楼附近建造1个200m²的水泥库和1个砼施工小型机械与工具仓库。

3、临时道路

施工前，施工单位要根据砼拌和站与施工现场的距离，合理规划临时施工道路，便于各类机械正常运行，保证临时道路能顺利将施工所需各类材料、机械等运输至施工现场。本工程中，临时施工道路布置充分利用了临时施工营地周边的道路，节省了大量施工准备施工。

4、施工用水

施工用水主要目的是满足砼拌和站和砼养护的用水需求。本工程中，砼拌和站采用临时营地深井地下水，养护用水为就近水源取水，采用地下水与就近取水相结合的方式满足施工需求。

5、施工用电

施工用电主要目的是满足各类施工机械运行、临时抽水、夜间施工以及营区等方面的要求。本工程营区及砼拌合站用电采用在项目驻地安装一台变压器并接入当地电网的方式供电，施工现场等结构物用电采用配置20kw小型发电机供电以满足施工需要。

（二）渠系系统及结构物施工

1、基础开挖

Kinyasini灌区渠系系统及结构物施工中：渠系系统施工主要包括PIC(一级灌溉渠)、 SIC(二级灌溉渠)、TIC(三级灌溉渠)、PDC(一级排水沟)、SDC(二级排水沟)、 TDC(三级排水沟)的土方开挖，修坡以及砼衬砌等工作：结构物施工包括跨路箱涵，管涵、分水结构、节制闸以及出水口等结构物施工。渠道衬砌、排水沟防护、取水建筑物与过路建筑物，各类建筑物基础开挖相互独立，根据工程设计及施工工期要求有序进行开挖操作。其中渠道衬砌土方开挖的工程量最大，需要设置一套专用开槽挖土机。

2、钢筋施工

Kinyasini灌区钢筋制作,在临时施工营地内的钢筋加工厂制作，渠道系统的钢筋使用随车吊运输至施工现场，然后进行绑扎安装施工。小型结构的钢筋采用在钢筋加工场进行加工然后绑扎成形，一次性通过随车吊运输到现场安装成形。

3、模板施工

模板加工场同样设置在临时营地，本工程采用了两种类型的模板，分别是木模板和异型钢模板。砼施工前，施工单位要及时安排运输车辆将各类模板运输至施工现场，及时完成模板安装施工，模板安装结束后经工程师验收合格开始下一环节的施工。

4、砼施工

渠系系统及结构物施工中使用的砼，要按照设计要求控制砼的配合比、塌落度，入仓砼要采用分层振捣的方式，振捣时不能出现漏振、过振的问题，为砼施工质量提供保障。正式浇筑砼前，施工单位要安排工作人员仔细检查模板，一旦发现问题要及时对模板进行调整，避免模板出现漏浆、错缝等问题，尽量保证砼结构表面的平整性[4]。砼浇筑结束后施工人员要根据设计要求，在规定时间及时拆除模板，根据气候环境做好对砼的养护工作。

（三）土地平整

Kinyasini灌区施工中，土地平整是一项基础施工，土地平整前施工单位要做好区块放线工作，准确定位渠、路、沟的位置，施工前对灌区内部河流进行合理导流，避免河流影响土地平整施工。施工放线与准备阶段，施工单位要结合设计图纸准确标出渠、沟、路与建筑物的位置，做好详细标记工作，并结合设计图纸放线每一区块的填挖位置和高程。土地平整前，施工单位要组织技术交底，指导施工人员根据放线标识，对土地平整施工做到心中有数。本工程的土地平整主要工程量见表2[1]。

表2 土地平整工程量

Kinyasini灌区的土地平整采用机械平整法，具体为：先进行施工片区表土的剥离工作→根据设计高程采用推土机进行粗略整平→采用激光平地仪进行田块精平修整。施工单位要根据前期测量结果将施工区域划分为若干方格，结合各施工方格的平均高程确定填挖边界，揭表土结束后进行挖高垫低，一次性挖除超过设计地面线的土。土地平整过程中，粗平采用推土机进行平整，精平采用平地机械[2]（激光平地仪）。在部分土方开挖量较大的施工方格中，要集中堆放揭表土，在粗平结束后进行原表土摊铺，随后使用平地机械进行精铺。

（二）大体量土方调配

1、土方调配

大体量土方调配施工中，主要包括Kinyasini灌区渠、沟、路等部位的土方挖填施工以及田块间的土方调运施工。施工前，施工人员要结合施工图纸进行测量放线，准确标注施工区域，随后进行田块施工区域清表、开挖、土方调运至需要回填的田块、摊铺、平整以及灌区农田路等的碾压施工。沿线设置填方标高控制杆。渠道填筑施工中，首先要对填筑下承层进行压实度的检测，确保施工质量符合规范要求。填筑表面干燥时，使用洒水车洒水，保证结合面的含水量符合设计要求。

Kinyasini灌区大体量土方调配包括两道工序，分别是土料运输和土料摊铺。土料运输过程中，施工单位采用自卸车运输填筑料，采用进占法铺料。自卸车运输过程中，工作面上要尽量错辙运输，不能在摊铺面急转弯、掉头，避免对土料剪切造成破坏。由于本工程的填筑量较大，填筑面上运行的车辆较多，因此在填筑前需要临时修筑施工道路，避免土料运输对已完成平整的土地造成破坏。本工程的土料摊铺采用进占全断面分层摊铺工艺，自卸汽车将土料运输至作业面后，及时使用推土机进行摊铺、平整，严格控制好每层摊铺的厚度，本工程的摊铺厚度控制在15cm，误差不超过0.5cm[3]田块平整后高差控制在设计要求的±5cm之内。

三、kinyasini灌区施工质量控制要点

（一）土地平整施工质量控制

Kinyasini灌区的施工面积较大，土地平整施工中，施工单位要根据设计要求，合理规划机械设备和施工人员，在揭表土、挖填过程中，要严格控制挖填土层的厚度，避免超挖、欠挖的问题。挖填平整的过程中要分块进行，各作业板块在完成粗平后还要进行精平，保证土地平整效果能满足后期整改灌区渠道通水运行要求[5]。Kinyasini灌区土地平整前，施工单位还要采用挖掘机配合人工的方式进行清表除根，避免植物根系对后期挖填造成阻碍。土地平整过程中，高程控制尤为重要，甚至决定着后期整个项目的运行成败，因此在灌区平整前，首先采用RTK进行整个田块的测量，然后采用硬质的木杆进行高程的标记，完成后，采用履带式的推土机进行初始的田块平整，在整个初平过程中，要实实检测控制田块高程，发现有误差及时进行高程纠偏直至满足设计高程要求，最后采用激光平地仪进行田块的精平工作。土方回填要明确供水管道预埋位置，避免影响后期管道埋设。

（二）大体量土方调配施工质量控制

大体量土方调配中，由于kinyasini灌区的原土基础处理中存在许多隐蔽工程，可能影响填筑质量，需要施工单位根据设计要求把控施工行为，在了解现场水文和地质条件的基础上，严格按照设计要求进行原土基础清基作业。填筑施工中，各施工段铺土面要遵循由低到高的施工顺序，按断面设计宽度进行施工，不能设置纵向施工缝，保证接合部位的施工质量

[6]。施工单位要注重处理横向施工缝，采用推土机进行削坡，严格控制坡度，及时清理削坡后的松土。土方填筑施工中，施工单位要严格控制土料中的含水量，施工土料的含水量与设计含水量的偏差不能超过2%。

（三）渠系系统及结构物施工质量控制

在渠系系统及结构物施工质量控制中，施工单位要将砼施工作为质量控制的重点。施工单位要严格控制砼的配合比，浇筑砼前认真检查钢筋、模板；施工时按规定振捣，施工结束后及时进行砼结构养护。砼施工过程中，施工单位要合理对施工与仓位大小位置进行安排，按计划，按规范进行砼施工。

结语：综上所述，本文围绕Kinyasini灌区的主要施工技术应用流程进行了探讨，本文认为施工单位要想提高坦桑尼亚灌溉项目的质量，必须加强对各灌区施工质量的把控，在技术交底、工程测量、现场布置的基础上，做好施工准备工作，并在具体施工中按照设计要求进行规范化操作，实时动态跟踪监测、保证工程整体质量。

参考文献

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[2]张启茂. 基于多尺度绿地生态网络分析的都江堰渠系廊道景观优化研究[D].西南交通大学,2022.

[3]黄琦. 新疆沙雅县高效节水灌溉工程专项资金绩效评价研究[D].新疆农业大学,2022.

[4]操斌,聂小林. 模块式大块竹木模板在海外结构物施工中的应用[J]. 中国水运(下半月),2020,20(03):222-224.

[5]梅源,李雅丽,张亮,张宗明,朱军,赵加兵. 结构物损伤预测模型及其在隧道施工中的应用[J]. 安全与环境学报,2020,20(01):31-38.

[6]李金元,王文涛,赛菡,师恩来,于雁南. 超大体量挖填土方调配技术在浅山地区的应用[J]. 建筑技术开发,2019,46(02):35-37.