楊挺博，王素玲，楊文輝

(1.行唐縣水務(wù)局，河北 行唐 050600；2.河北環(huán)京水利水保工程咨詢有限公司，河北 石家莊 050011)

坡耕地綜合治理是國家為防治水土流失、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件實施的一項重要的基礎(chǔ)工程。近年來在北方土石山區(qū)根據(jù)坡耕地地形，靈活選用機修梯田施工機械，采取合理的施工組織方案，控制挖填平衡，取得了事半功倍的效果。

1 機修梯田的機械性能

1.1 挖掘機

挖掘機是工程建設(shè)領(lǐng)域使用最為廣泛的一種大中型施工機械，具有挖掘、平整、撒土、搬運、夯實、行走等功能，可360°任意旋轉(zhuǎn)、起高墊低、平整土地。單斗履帶式挖掘機適宜在坡度均勻的10°～25°坡耕地上沿等高線整平筑埂，修成寬度不同的田面，縮短坡面徑流線，減少坡面徑流對土壤的沖刷，是坡改梯施工的主要整地機械。但是挖掘機不適用于超過自身回旋直徑的遠距離土方調(diào)運，在不能按等高線整地的坡耕地使用受局限。

1.2 裝載機

裝載機是短途自裝自卸的土石方運輸機械，適宜在5°～15°、地形起伏的坡耕地上起高墊洼、短途搬運土方，達到整平田面、碾壓填方、蓄水保土的目的，是坡改梯工程的主要整地施工機械。但是裝載機在行走過程中會碾壓田面造成土壤板結(jié)，后期需要拖拉機牽引雙鏵犁或旋耕犁對田面進行耕翻松土，否則無法耕種。

2 不同地形的施工組織方案設(shè)計

坡耕地綜合治理的核心是整平田面、修筑田坎，由于各地地形不同，因此，在坡改梯過程中要因地制宜設(shè)計施工組織方案，控制土石方挖填平衡，發(fā)揮不同施工機械的作業(yè)特長。

2.1 坡度均勻地形

在坡度均勻的坡耕地施工首選挖掘機。根據(jù)原地面坡度、田坎高度、梯田毛寬、田坎坡度等設(shè)計參數(shù)，按照建設(shè)單位施工要求，在施工山坡每隔5～15 m用水準儀測出等高點，用白石灰將測點標注清楚，供挖掘機機手施工時參考。一組等高點就是梯田的基準面，上下相鄰各等高點的間距(或斜長)決定了梯田的田面寬度。坡度相同的山坡，田面寬度與工程量成正比，因此適當選擇田面寬度是提高整地效率的關(guān)鍵。一般要求原地面坡度在5°～25°時，田面寬度選擇4～14 m比較經(jīng)濟合理。一般收割機或旋耕犁的作業(yè)寬度為2 m，因此田面凈寬應為農(nóng)機作業(yè)寬度的整倍數(shù)。機手參照等高點，通過橫向、縱向起高墊低和平整田面即可完成土坎梯田田面整平作業(yè)。當梯田里側(cè)遇到稍硬的巖石或原狀土不適合植物生長時，可按施工要求適當超挖，先用生土修筑田坎，再用表層土回填田面，實現(xiàn)表土復原。當邊埂需要碾壓時，可調(diào)整挖掘機外側(cè)履帶從邊埂上通過；當邊埂需要加高時，可調(diào)轉(zhuǎn)車身撒土培埂。為了不影響農(nóng)民耕種，田面挖掘機履帶壓實處可用鏟斗翻松整平。

2.2 坡度起伏地形

坡度起伏地形包括中間高兩端低的“凸”形、中間低兩端高的“凹”形、一端高另一端低的“↘”形及起伏多變的波浪形。在地形起伏的坡耕地首選裝載機施工。裝載機尤其適用于縱向高差較大而又無法打破地界的坡耕地整修，可利用其縱向整平田面，將田面駝峰處的多余土方填至低洼處，實現(xiàn)田面縱向水平。有灌溉條件的梯田要預留1/500的縱坡，在田面基本水平的基礎(chǔ)上修筑田坎和蓄水埂，或者在整平田面的同時兼顧修筑田坎。因輪胎反復碾壓，需要在整平田面后隨即用機耕犁耕松或用旋耕機整平，否則天氣干燥時容易形成干硬的土塊，影響耕種。

2.3 復雜多變地形

許多坡耕地地形復雜，任何一種施工機械單獨工作都難以勝任。復雜多變地形的最佳作業(yè)方式是裝載機和挖掘機配合作業(yè)：當需要遠距離搬運土方時，可利用裝載機短途裝卸運輸；當需要上下游或橫向搬運土方時，可發(fā)揮挖掘機的優(yōu)勢。這樣能夠揚長避短，最大程度地發(fā)揮各種機械的整地優(yōu)勢，降低整地成本。

許多低山丘陵區(qū)地形破碎、溝壑縱橫，順坡耕作情況普遍，且每戶坡耕地面積不等，田面寬度、長度不一。在目前坡耕地分散、家庭聯(lián)產(chǎn)承包的情況下，許多施工區(qū)難以打破地塊界限，無法按地形統(tǒng)一規(guī)劃施工，給機修梯田帶來諸多不便。因此在具體實施過程中，對于田面高低誤差在2 m以內(nèi)的，應以戶為單位，起高墊低，縱向整平，靈活掌握田面寬度；對于田面高低誤差在2 m以上的，應分段縱向整平，同時為不影響農(nóng)戶耕種，可在高低不同的兩塊梯田田面內(nèi)設(shè)過渡斜坡，以方便耕作和運輸。

2.4 后期人工整修

挖掘機和裝載機屬大中型施工機械，其機械動力一般在110 kW以上。在修筑水平梯田時，機械操作重點是橫向掌握挖填平衡，縱向控制總體水平誤差100 m內(nèi)不超過1 m；梯田外邊埂碾壓密實，梯田內(nèi)有0.5 m的活土層。受機手操作水平限制，梯田局部可能出現(xiàn)高低不平的情況，單靠機械整修要消耗較多的作業(yè)時間，降低生產(chǎn)效率，因此后期一般需要投入少量的人工進行輔助性培埂、整平等修復性細致作業(yè)。

后期人工整修的重點是將蓄水埂縱向整平、踩實拍光，使其高度符合設(shè)計標準。當縱向誤差超過0.2 m時，要分段整平，調(diào)整埂頂高程，增加橫向土埂，規(guī)格與外蓄水埂相同；在填方較多的原地形溝谷處，要采取人工夯實、徑流回灌等措施加固田坎；結(jié)合田面整平，要將梯田內(nèi)不適合農(nóng)作物及林果樹生長的碎石、樹根剔除。

3 機修梯田的整地成本估算

機修梯田的整地成本受地形坡度、機械種類、機手工作效率、社會環(huán)境等影響，其成本為一個大致估算的范圍值。

3.1 地形坡度成本

坡耕地整地成本主要來自土方工程量。在梯田優(yōu)化設(shè)計的前提下，地形坡度越大整地工程量越多，坡度5°～25°時地面坡度每增加1°，整地工程量平均增加75～80 m3。

3.2 機械作業(yè)成本

機械作業(yè)成本取決于機械種類、燃油價格、機手作業(yè)熟練程度等。在統(tǒng)一規(guī)劃、施工的前提下，按熟練機手測定機械作業(yè)成本為7 500～14 500元/hm2。

3.3 社會環(huán)境成本

機修梯田受施工地社會環(huán)境影響較大，主要表現(xiàn)在政府行政協(xié)調(diào)能力、群眾認知程度、經(jīng)濟基礎(chǔ)等方面。坡改梯工程如果能打破農(nóng)戶現(xiàn)有地界、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一施工、竣工后重新分配，則不僅可以降低25%～40%的機械整地成本，而且梯田規(guī)模和整體質(zhì)量將顯著提高，反之將增加機械作業(yè)成本2 000～5 800元/hm2。

3.4 后期人工整修成本

機修梯田很難一次成型，適當投入人工從事田坎修整、蓄水埂整平、踩實拍光、田面局部修整、表土回填等細微作業(yè)，可以減少機械作業(yè)臺時、降低整地成本。機修梯田后期人工整修需投工30～60個工日/hm2，按80元/工日計算，后期人工精細整修成本2 400～4 800元/hm2。

3.5 綜合成本

根據(jù)以上幾項分項成本，估算坡度5°～25°機修梯田的綜合成本見表1。當然，施工機械選用不當、機手缺乏施工經(jīng)驗、施工組織方法欠妥、當?shù)厣鐣h(huán)境欠佳等都可能導致機修梯田成本大幅度增加。

表1 坡度5°～25°機修梯田斷面要素及綜合成本

4 機修梯田的施工技巧

4.1 自上而下按等高線推進

在地形坡度均勻的坡耕地租用挖掘機施工，要先測定等高點作為田面基準高程，然后挖上游填下游、整平田面、修筑碾壓田坎和蓄水埂、挖松車轍痕跡一次完成，逐步向前推進，第一層梯田完成后向下修第二層梯田，以此類推，直至修到坡腳。避免超出挖掘機回旋直徑的遠距離調(diào)運土方是提高挖掘機工效的關(guān)鍵。

4.2 找準挖填平衡的臨界高程點

在地形起伏多變的坡耕地租用裝載機施工，要先找準挖填平衡的臨界高程點作為田面基準高程，然后起高墊低一次完成，并逐步向前推進。經(jīng)驗豐富的機手目測即可確定田面高程，新手通常采用自高處向低處逐層剝離的施工方法，容易出現(xiàn)只顧眼前局部整平，而忽略了整個地塊的挖填平衡，造成土方二次搬運，影響機械臺時效率。

5 機修梯田的組織管理

5.1 建立以完成面積為基礎(chǔ)的績效考核機制

在坡改梯施工中，只有發(fā)揮管理者的聰明才智，將不同施工機械為我所用、用其所長，才能實現(xiàn)質(zhì)量好、速度快、投資少的既定目標。有的管理人員對機修梯田心中無底，不了解各種施工機械的性能特長和作業(yè)定額，盲目租賃機械，按工時計費，勉強湊合施工。看似機聲隆隆、車來車往、場面壯觀，但因機手綜合素質(zhì)不高導致裝載機、挖掘機出工不出活。對每臺作業(yè)機械建立以完成整地面積為基礎(chǔ)的績效考核機制能避免機手消極怠工的行為，降低機修梯田的整地成本。因此，在與施工單位簽訂合同時應將完成整地面積作為驗收付款的基礎(chǔ)依據(jù)，杜絕不計整地效率、好壞不分、按臺時付款的“大鍋飯”弊病。

5.2 建立以初設(shè)為標準的質(zhì)量評價體系

梯田整地面積由田面凈面積、蓄水埂及田坎占地面積兩部分組成。驗收時，原則上應先測量小地塊，然后匯總到小班，作為小班的治理面積。若小地塊零散或者數(shù)量特別多，可將類似或相鄰地塊適當合并，但要注意小地塊的面積合計應與整個小班面積相吻合。對于地形特別不規(guī)則的小班，也可以用GPS沿小班邊界量測完成。

機修梯田竣工后應及時組織初驗，為節(jié)約時間，應由建設(shè)單位技術(shù)人員、施工方代表、工程監(jiān)理三方組成技術(shù)驗收小組，逐小班、逐地塊實地測量確認，現(xiàn)場填寫相關(guān)表格，核對無誤后由參加驗收人員現(xiàn)場簽字蓋章，作為梯田工程初驗的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。驗收時測量田面凈寬、田坎高、田面長3個數(shù)據(jù)即可確定治理面積，蓄水埂高、埂頂寬、內(nèi)外邊坡坡度一般為設(shè)計的固定值，低于設(shè)計值即為不合格工程，要返修加固?？梢詫F(xiàn)場測量的部分數(shù)據(jù)輸入預制的電子表格，設(shè)計好公式，自動計算原地面坡度、梯田面積、工程量、用工數(shù)據(jù)等。若驗收時發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量缺陷或面積不夠，驗收組應提出工程整改意見，責成施工方限期完成，直至工程全部合格。