农村经济与科技2020年第31卷第21期（总第497期）
土地整治项目护田坎稳定性分析
——以耀州区瑶曲镇瑶曲等村土地整治项目为例
杨静平
（陕西省土地工程建设集团延安分公司，陕西 延安 716000）
[摘要]农田防护工程是土地整治项目的重要工程之一，加强农田防护工程建设对项目综合效益发挥起着关键作用。以耀州区瑶曲镇瑶曲等村土地整治项目为例，通过对护田坎抗倾覆稳定性和抗滑稳定性验算，结果表明，该尺寸的护田坎是稳定的，能满足防护要求。
[关键词]土地整治；护田坎；稳定性[中图分类号]S289 [文献标识码]A
土地整治项目包含了土地整理、土地复垦和土地开发三种类型，其中土地开发项目是对低效利用、未利用的土地进行土体有机重构并配套灌溉排水、田间道路、农田防护等工程，通过补充新增耕地，进而实现耕地占补平衡。而农田防护工程是土地整治项目的重要内容之一，对于保持边坡稳定、防止水土流失及相关建筑物安全起到关键作用。农田防护分为生物防护和工程防护两大类。生物防护主要是植草种树，改善区内生态环境；工程防护是根据项目区的地形地势建设挡土墙或护田坎等工程，达到保护农田及重要建筑物的目的。目前土地整治项目设计中大多对土质田坎稳定性进行分析验算，对护堤、护田坎稳定性研究较少，本文通过土地整治项目实例对重力式护田坎稳定性进行验算，以期为后续同类工程验算提供参考依据。
等因素，规划设计结合项目区实际情况取75%，即灌溉保证率达75%。
项目设计坚持田、水、路、林综合治理的原则，通过土地平整将坡地变成梯田，进一步配套水利设施，土壤改良，提高保水、保肥能力，解决干旱缺水问题，使灌溉保证率达到75%以上。项目区境内有沮河，属于渭河水系石川河的源头河流，流域地势西北高，东南低，平均海拔1100m，先后流经耀州区庙湾镇、柳林镇、瑶曲镇、关庄镇，在耀州城区南与漆水河汇流，并入石川河。沮河河道总长度77km，流域面积915km2，河床平均比降10.5‰。在沮河中下游马咀山峡谷建有桃曲坡水库，控制流域面积830km2，坝址以上沮河主河道长约66km，平均坡降为10‰～15‰，占全流域面积的90.7%。项目区附近的河流特点是：流程短，水量相当，水位低，比降小，较易蓄积。
根据项目区水文地质资料，并结合当地的实际情况，经专业技术人员实地勘测、论证后，该项目灌溉用水主要来源为地表水，即从河道抽水灌溉。通过水资源供需平衡分析，结合项目区耕地面积、灌溉方式及农作物灌溉制度，在瑶曲村沟道新建取水一级泵站1座，新建管理房1座，配套离心泵1台，向瑶曲村、聂河村和背阴村的27.2hm2耕地供水；在一级泵站输水末端新建二级泵站1座，新建管理房1座，配套离心泵1台，向鸡山村11.47hm2耕地供水。取水位置选择在瑶曲河沟道，护田坎位于河道临近一级泵站处保护泵站及周边农田安全。
1 项目概况
项目区位于耀州区北部的瑶曲镇，距城区约50km，东与铜川市印台区为邻，南与耀州区石柱乡接壤，西与耀州区庙湾镇相依，北与咸阳市旬邑县毗邻，总面积约210km。涉及瑶曲、背阴、聂河、鸡山四个行政村。属于残塬丘陵区，海拔高程处在1196.5～1384.1m，山坡有岩石裸露，丘陵的坡度处在10～25°之间，相对高差约188m。属暖温带大陆性半干旱半湿润气候区，年均气温8.3～12.3℃，年均降水量554.5mm，54%集中在7、8、9三个月，平均无霜期206～208d。全年太阳总辐射量为127.6kCal/cm2，年平均日照2356.6h，光能资源丰富，满足作物生长需求。
项目类型为陕西省内易地占补平衡项目，建设规模为38.67hm2，新增耕地36.55hm2，新增耕地率为94.52%。规划引河道水进前池后通过两级泵站提水灌溉，灌溉方式采用低压输水管道灌溉，即采用新建河道提水泵站向高位蓄水池供水，从蓄水池通过低压管道自流引水到低位梯田。根据《土地开发整理项目规划设计规范》（TD/T1012-2000）及《灌溉与排水工程设计规范》（GB/50288-99），灌溉设计保证率应根据水文气象、水土资源、作物类型、灌溉规模、灌水方法及经济效益
2
2 护田坎稳定性分析
护田坎的防洪标准按20年一遇洪水标准设计。护田坎采用M7.5浆砌石结构，上顶宽40cm，下底宽120cm，高350cm的梯形断面尺寸；基础为宽140cm，高50cm的M7.5毛石灌浆。具体尺寸及断面见图1，分析过程参考《堤防工程设计规范》GB50286-2013。2.1 抗倾覆稳定性验算
护田坎抗倾覆计算见图1，进行荷载计算：
[收稿日期]2020-08-24
[作者简介]杨静平（1988—），男，陕西黄陵人，工程师，硕士，主要研究方向：土地整治。
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杨静平：土地整治项目护田坎稳定性分析
图1 护田坎断面图
2.1.1 主动土压力的计算
3
（1）
式中：
为主动土应力，KN/m3
；为土的容重，取值
18KN/m3
；为回填土内摩擦角，取30°。
（2）
式中：
为主动土压力，KN；为主动土应力，KN/m3
。
（3）
式中：z为土压力作用点离墙踵的高度，m。2.1.2 护田坎自重相关参数的计算
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
式中：
为护田坎每延米自重KN；为浆砌石容重，
KN/m3；、、、为护田坎重心离墙趾的水平距离，m。2.1.3 回填土重相关参数计算
（12）
（13）
（14）
（15）
（16） （17）
资源·环境
式中：为每延米回填土压力，KN；、、
为回填土重心离墙趾的水平距离，m；为土的容重，取值
18KN/m3。
2.1.4 抗倾覆安全系数K的计算
（18）
式中：为抗倾覆安全系数；根据《堤防工程设计规范》抗倾覆安全系数临界值为1.45。
由于该护田坎断面抗倾覆安全系数大于临界抗倾覆安全系数，满足规范要求。2.2 抗滑稳定性验算
（19）
式中：为抗滑稳定安全系数；根据《堤防工程设计规范》
抗滑稳定安全系数临界值为1.15；为护田坎每延米自重KN；为每延米回填土压力，KN；为护田坎底部与地基土壤之间的摩擦系数，取0.5；为主动土压力，KN。
由于该护田坎断面抗滑稳定安全系数大于临界抗滑稳定安全系数，满足规范要求。
3 结论
结合土地整治项目实例，通过对护田坎抗倾覆稳定性和抗滑稳定性验算，结果表明该尺寸的护田坎是稳定的，能满足防护要求。同时文章为同类项目设计中对护田坎或护堤工程稳定性分析提供了参考依据。
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