愛(ài)群聯(lián)合石場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)

阮劍劍

摘要：由于采石開(kāi)挖形成了高陡邊坡、坡面裸露，且一直未進(jìn)行任何有效的防護(hù)措施，對(duì)周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境構(gòu)成了一定的破壞，邊坡表面巖體裂隙較發(fā)育～較發(fā)育，容易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。為使礦山水土流失得到整治;破壞的原地貌得以恢復(fù)，保土保水的能力大大提高;綜合治理礦山地質(zhì)環(huán)境，控制或消除礦山存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)礦山建設(shè)、生產(chǎn)等活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞。對(duì)采石場(chǎng)進(jìn)行恢復(fù)治理設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：礦山恢復(fù)治理;巖質(zhì)邊坡;噴混植生;擋土墻

1.工點(diǎn)概況

愛(ài)群聯(lián)合石場(chǎng)邊坡底邊長(zhǎng)約209.Om，邊坡高度為1.67m-65.20m，坡頂最大高程101.40m，坡腳地面高程27.9lm-37.46m。為巖質(zhì)邊坡，其中北側(cè)坡面傾向1850，傾角50°-70°;西側(cè)坡面傾向95°，傾角40°-55°;南側(cè)坡面傾向330°，傾角50°-75°。整個(gè)坡面經(jīng)人工開(kāi)挖基巖裸露，未見(jiàn)植被發(fā)育，邊坡總體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，自然生態(tài)恢復(fù)困難。

2.場(chǎng)地地質(zhì)條件

2.1場(chǎng)區(qū)地形、地貌

本區(qū)屬丘陵地貌，山坡坡度一般20°-35°，局部超過(guò)70°，坡上植被發(fā)育，礦區(qū)下游為魚(yú)塘、農(nóng)田及養(yǎng)殖場(chǎng)，地勢(shì)起伏較大，西南高東北低。

2.2邊坡巖土工程地質(zhì)分類(lèi)

根據(jù)本次勘查資料，結(jié)合1：20萬(wàn)高要幅區(qū)域地質(zhì)資料，勘查區(qū)內(nèi)出露的地層自上而下分述如下：

（1）第四系人工填土層（Qml），地質(zhì)層位代號(hào)①。素填土：深灰色、褐黃色，稍濕，松散～稍密，主要由粉質(zhì)粘土及碎石組成，表層含較多落葉及植物根系。平均層厚為0.66m。

（2）第四系殘坡積層（Qel+dl），地質(zhì)層位代號(hào)②。粉質(zhì)粘土：灰黃色，可塑，為石英粉砂巖風(fēng)化殘坡積土，土質(zhì)不均勻，粘性一般，局部含少量強(qiáng)風(fēng)化巖塊，巖質(zhì)軟，輕擊易碎，聲啞;表層含較多落葉及植物根系。揭露層厚度0.50m-0.70m，平均層厚為0.58m。

（3）泥盆系中統(tǒng)老虎坳組（D21）石英粉砂巖，地質(zhì)層位代號(hào)③，按巖石風(fēng)化程度可劃分為2個(gè)地質(zhì)亞層。 ③，強(qiáng)風(fēng)化石英粉砂巖：深灰色、褐黃色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯由半巖半土夾塊狀過(guò)渡為巖塊狀，巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育，硬度不均勻，普遍較軟，輕擊易碎，聲啞。

③2中風(fēng)化石英粉砂巖：灰褐色、褐黃色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層～中厚層狀構(gòu)造，巖石風(fēng)化不均勻，節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀，巖質(zhì)較硬，錘擊聲較脆。其飽和抗壓強(qiáng)度為33.2MPa-64.lMPa，巖石飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk=43.lMPa，為較硬巖，其巖體完整性指數(shù)約為0.70，為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ類(lèi)。

2.3邊坡巖體及結(jié)構(gòu)面特征

邊坡經(jīng)人工開(kāi)挖后裸露的巖體主要為中風(fēng)化砂巖，坡頂、坡肩為薄層砂巖風(fēng)化殘積粉質(zhì)粘土。邊坡裸露巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，根據(jù)邊坡坡體巖土工程性質(zhì)及坡面的整體傾向，邊坡可劃分為三段，均為巖質(zhì)邊坡。

北側(cè)邊坡段：根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，邊坡坡面整體傾向185°，傾角50°-70°邊坡底邊長(zhǎng)約54.6m，坡面最大高程為73.4lm，最大坡高37.33m。坡面巖石風(fēng)化不均勻，裂隙育～較發(fā)育，發(fā)育層理面一組，其產(chǎn)狀為90°∠53°，三組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，其產(chǎn)狀為240°∠74°、131°∠29°及194°∠80°。

西側(cè)邊坡段：根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，邊坡坡面整體傾向95°，傾角40°-55°邊坡底邊長(zhǎng)約70.30m，坡面最大高程為101.40m，最大坡高65.20m。坡面巖石風(fēng)化不均勻，裂隙發(fā)育～較發(fā)育，發(fā)育層理面一組，其產(chǎn)狀為81°∠53°，三組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，其產(chǎn)狀為241°∠71°、130°∠33°及172°∠46°。

南側(cè)邊坡段：根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，邊坡坡面整體傾向330°，傾角50° -70°邊坡底邊長(zhǎng)約86.20m，坡面最大高程為73.83m，最大坡高39.Olm。坡面巖石風(fēng)化不均勻，裂隙發(fā)育～較發(fā)育，發(fā)育層理面一組，其產(chǎn)狀為95?！?3°，三組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，其產(chǎn)狀為325°∠71°、269°∠64°及15°∠68°。

2.4現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性定性分析

邊坡由于采石開(kāi)挖山體，形成了陡峭的邊坡，坡面未作支護(hù)處理，在降雨、風(fēng)化、應(yīng)力釋放因素影響下，巖體形成了方向、規(guī)模各異的結(jié)構(gòu)面，這些結(jié)構(gòu)面的不同組合方式，易形成楔形體，導(dǎo)致崩塌[1-3]。根據(jù)場(chǎng)地巖土分布及場(chǎng)地邊坡下伏巖體節(jié)理裂隙，采用赤平投影法對(duì)各個(gè)坡段的穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析。西側(cè)段坡面，巖層面傾向坡外，為最不利結(jié)構(gòu)面，但巖層面傾角大于邊坡坡角，邊坡坡面巖層多呈臺(tái)階式出露，邊坡較穩(wěn)定。局部坡體表面松動(dòng)的巖體可能沿不利結(jié)構(gòu)面或組合結(jié)構(gòu)面發(fā)生崩落。

3.治理工程措施

根據(jù)勘察資料可知，邊坡巖體風(fēng)化較破碎主要呈中風(fēng)化塊狀。礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案的實(shí)施旨在綜合治理礦山地質(zhì)環(huán)境，控制或消除礦山存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)礦山建設(shè)、生產(chǎn)等活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞。結(jié)合本礦實(shí)際，恢復(fù)治理方案如下：

3.1設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則

根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219 - 2006）等國(guó)家相應(yīng)規(guī)范規(guī)程的規(guī)定，立足于礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件和實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的治理方案;總體規(guī)劃，分步實(shí)施。因地制宜，宜林則林的原則;工程可行性和經(jīng)濟(jì)合理性的原則;環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益兼顧的原則;動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工。

3.2總體治理方案

根據(jù)治理場(chǎng)地的條件，結(jié)合建設(shè)單位的意見(jiàn)，要求在確保安全前提下，對(duì)現(xiàn)有邊坡進(jìn)行加固和生態(tài)恢復(fù)治理。既要確保邊坡安全，又要保持邊坡整體美觀。選取的總體方案如下：

噴混植生綠化護(hù)面[4]+截排水+坡腳擋土墻。

原狀山體穩(wěn)定性較好，無(wú)須進(jìn)行大的土石方開(kāi)挖。僅對(duì)坡面松散巖土體進(jìn)行清理，對(duì)高陡邊坡進(jìn)行統(tǒng)一修坡或者填平修順，消除潛在地質(zhì)災(zāi)害確保邊坡穩(wěn)定后坡面設(shè)以噴混植生綠化護(hù)面。場(chǎng)內(nèi)排水進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，設(shè)置坡頂截水溝、坡腳排水溝。

3.3具體工程措施

（1）坡腳擋土墻。坡腳建一道護(hù)腳擋土墻，本次重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻身及基礎(chǔ)采用M7.5砂漿砌筑MU30毛石，外露面采用M10砂漿勾縫。擋土墻設(shè)計(jì)頂寬0.4m，底寬0.66m，地坪至墻頂高度1.Om，基礎(chǔ)深度0.5m。墻底采用M10砂漿墊層，頂部抹面砂漿厚3cm，底部墊層厚15cm。當(dāng)基礎(chǔ)揭露為中風(fēng)化以上巖體時(shí)，直接于巖面上砌筑擋土墻。擋土墻內(nèi)設(shè)置φ lOOmm@2000mm的PVC泄水管，墻后設(shè)反濾層，墻后回填硬塑以上粘土，分層夯實(shí)，外傾坡率大于3%，保證坡面排水?；靥钔辽喜糠N植喬木、灌木和藤類(lèi)植物，保證高程45.Om以下至坡腳范圍內(nèi)的邊坡遮擋式復(fù)綠。

（2）噴混植生綠化坡面。坡面采用噴混植生，坡面掛設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)，采用14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)距5cm×5cm。用錨釘進(jìn)行固定，錨桿可分為長(zhǎng)錨釘和短錨釘，長(zhǎng)錨釘長(zhǎng)度為l.Om，短錨釘長(zhǎng)度為0.5m，橫向間距與縱向間距均為l.Om，長(zhǎng)短錨桿按梅花型交叉布置。掛網(wǎng)后噴射混合料，混合料由土壤、纖維、鋸末、水泥、保水材料、有機(jī)質(zhì)、混合種子和肥料等組成，利用噴射機(jī)將混合均勻的有機(jī)基材噴于坡面，噴射的平均厚度為lOcm-12cm，其中鐵絲網(wǎng)之上要保證有3cm-5cm的基材。根據(jù)邊坡的巖性酌情調(diào)整噴射厚度，以保證有機(jī)基材能提供草坪生長(zhǎng)所需足夠的養(yǎng)分及水分。

4.結(jié)論

愛(ài)群聯(lián)合石場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)以恢復(fù)、增加林地和綠化地為目的，以環(huán)境效益和社會(huì)效益為中心，把礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)與改善生態(tài)環(huán)境、徹底改變礦山地質(zhì)環(huán)境。采用噴混植草技術(shù)成熟，施工工藝簡(jiǎn)單，施工可行性大，施工后坡面覆綠效果明顯，有其優(yōu)勢(shì)地位。但是由于區(qū)域環(huán)境不同應(yīng)注意對(duì)其材料配比進(jìn)行更有針對(duì)性的研究。提高坡面植被的存活率。

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