礦山退役治理項目中的擋土墻治理工程探討

賀 紅，趙忠顯

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊，貴州 貴陽 550005）

1 擋土墻及其在礦山退役治理中的重要作用

擋土墻是一種用于對路基填土、山坡土體提供重要支承作用的構(gòu)造物，其主要構(gòu)成部分包括墻背、墻面與墻頂、基底等，其中擋土墻橫斷面直接和被支承土體相接觸的部位即為墻背。相對于墻背處于臨空狀態(tài)的部位為墻面，直接與地基相接觸的部位為基底，而對應(yīng)著基底的墻的頂部位置即為墻頂[1]。從類型角度來說，可以將擋土墻細分成眾多不同種類，包括重力式擋土墻、錨定式擋土墻、薄壁式擋土墻等等。在礦山退役治理中運用擋土墻，其主要目的在于增強邊坡土體的穩(wěn)定性，同時達到防止滑坡、保護周圍既有建筑物等，防止填土或是礦區(qū)土體出現(xiàn)顯著形變而影響自身穩(wěn)定性，最終出現(xiàn)土體塌陷、嚴重下沉等問題。

2 礦山退役治理項目的基本概況

本文所選取的礦山退役治理項目位于貴州省，因受到當其地形復(fù)雜、交通條件相對落后等因素的影響，導(dǎo)致早期在礦山開挖時，坑口周圍遺落了部分含金屬物質(zhì)的礦渣，對當?shù)卮迕裨诘V山關(guān)停后有效恢復(fù)林地與耕地造成不利影響，同時也在一定程度上影響了村民的正常生產(chǎn)生活。因此該礦山退役治理項目選擇使用適當回填掩埋原礦渣的方式，并在其上進行覆土與綠化處理，以此有效恢復(fù)礦區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境。但考慮到在集中掩埋礦渣時，因貴州當?shù)赜昙窘邓枯^大，大量雨水沖刷會使得礦渣散落并出現(xiàn)二次破壞，故而該礦山退役治理項目在充分考慮貴州當?shù)氐匦蔚貏菖c自然條件下，選擇先采用擋土墻圍擋礦渣，而后再對礦渣進行集中掩埋覆蓋、覆土綠化的方式，有效完成礦山退役治理。

3 礦山退役治理項目中的擋土墻治理工程分析

3.1 前期準備工作

在礦山退役治理項目中，開展擋土墻治理工程之前，相關(guān)工作人員需要充分結(jié)合工程項目實際，對工程所在地周圍進行認真勘探勘察，搜集整理各項與礦山退役治理以及擋土墻工程有關(guān)的資料與信息數(shù)據(jù)，并認真檢查每一個廢礦石堆，在此基礎(chǔ)上確定需要選用的具體擋土墻類型，同時制定出科學合理的礦山退役治理方案。一般情況下，如果廢礦石量并不大，且絕大多數(shù)廢礦石可以直接被坑井口的廢礦石堆所直接消納，則可以采用先對坑井口進行清挖回填，而后直接將剩余部分遷移至臨近廢石場，再予以集中治理的方式。如果廢礦石堆與露天采坑或是塌陷坑相距較近，則可以先將其遷移至露天采坑或塌陷坑，而后再對其進行集中處理。

3.2 擋土墻的設(shè)計

在設(shè)計礦山退役治理項目中的擋土墻時，要求相關(guān)工作人員需要充分結(jié)合前期搜集整理的各項基礎(chǔ)資料與信息數(shù)據(jù)，并嚴格遵循國家相關(guān)標準要求與設(shè)計規(guī)程規(guī)定，對擋土墻形狀參數(shù)、型號等進行統(tǒng)一明確。例如，在該貴州地區(qū)的礦山退役治理項目中，通過結(jié)合當?shù)氐牡匦蔚貏菀约暗刭|(zhì)條件，同時參考實際礦渣堆高度等重要信息，最終選擇采用直立式重力擋土墻，其型號為NZQ[2]。擋土墻基底屬于典型的粘性土，基底摩擦系數(shù)取值為0.3，墻后填土為礦渣，內(nèi)摩擦角設(shè)定為40°。在該擋土墻治理工程中，擋土墻的高度與墻頂寬度分別為4m和1.06m，基底寬度與擋土墻橫截面積分別為2m與5.6m，擋土墻的總體長度為175m。依托礦渣堆，該礦山退役治理項目中的擋土墻設(shè)計與渣堆底部相互緊靠，在南部和北部擋土墻中各自設(shè)有一個彎曲段，其中南部擋土墻彎曲段的彎曲角度為40°，轉(zhuǎn)彎半徑約為31m，北部擋土墻彎曲段的彎曲角度則為34°，轉(zhuǎn)彎半徑約為50m。由于鈾礦礦渣多位于傾斜的山坡上，則廢礦渣堆上部采用砌筑排水溝方式將上部方向來水進行有意疏導(dǎo)，下部采用擋土墻圍護，可以有效治理后礦渣被二次沖刷破壞。

3.3 削坡與回填平整

根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定要求，對于小型廢礦石堆，需要將巖土體內(nèi)摩擦角正切值和坡角正切值作比，將得到的比值作為小型廢礦石堆的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。對于基本烈度超過7度的地區(qū)的邊坡，在進行水平地震作用力影響計算時，應(yīng)當采用靜力法，并確保其安全系數(shù)至少為1.15。相關(guān)工作人員在科學制定出礦山退役治理項目的擋土墻治理工程施工設(shè)計方案后，需要聯(lián)合現(xiàn)場施工人員以及監(jiān)理人員等，對所有進場材料、施工設(shè)施設(shè)備等進行全面、嚴格的質(zhì)量檢驗，確保其各項使用性能與質(zhì)量指標均與規(guī)定要求相符。同時結(jié)合具體擋土墻施工設(shè)計方案，對擋土墻土源土質(zhì)、土量等進行一并檢驗、確定。此后需要正式進入到削坡和回填平整環(huán)節(jié)，鑒于該礦山退役治理項目中，渣坡坡面坡度超過40°，屬于峭面，因此需要施工人員依照既定施工圖紙要求，采用削坡搭配回填平整的方式挖除部分，陡傾邊坡上部位置處的巖體，以此有效增加邊坡的平緩度，使其下滑力可以得到相應(yīng)降低。當擋土墻已經(jīng)基本修建完成后，工作人員需要及時將陡坡面的廢礦石堆及時清運回填至擋土墻后，并將其壓實使之具有較高的平整性即可。

3.4 覆土綠化工程

在基本完成所有穩(wěn)定化處置工程后，需要現(xiàn)場施工人員開展覆蓋工程，即對處理完畢的斜坡進行覆耕植土，為后期植被種植與村民恢復(fù)耕地、林地創(chuàng)造良好條件。由于該礦山退役治理項目的斜坡面積在2000㎡左右，因此根據(jù)礦山廢渣處理的相關(guān)計算標準計算,相關(guān)工作人員將設(shè)計覆土厚度設(shè)定為40cm，工程總共需要覆土量超過800m3。在覆土完成后，工作人員通過采用因地制宜的原則，選擇在其上種植當?shù)剡m宜生長的植物，包括黃楊、柳樹、刺桐等,最后在表面覆土上撒一層草籽，使得草籽能夠與土壤充分接觸，便于草籽對土壤當中的水分及養(yǎng)分進行充分吸收，使得草籽能夠快速生長并有效發(fā)揮其護坡、固體與綠化的作用。

而在完成礦山退役治理的擋土墻治理工程設(shè)計施工后，根據(jù)相關(guān)資料顯示，后期礦山所在地區(qū)曾經(jīng)遭遇幾次特大暴雨，平均日降雨量約為300mm，但在擋土墻對礦渣進行有效圍擋，同時利用集中掩埋覆蓋以及覆土植被綠化的方式，渣坡并未出現(xiàn)任何災(zāi)害，故而證明擋土墻治理方案確實可以有效幫助完成礦山退役治理，尤其是后續(xù)的覆土植被綠化，也為恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造了良好條件。

4 結(jié)語

在實際進行礦山退役項目中的擋土墻治理時，相關(guān)工作人員需要充分結(jié)合實際情況，并嚴格按照國家相關(guān)標準要求，規(guī)范完成擋土墻設(shè)計，在嚴格把控其各項關(guān)鍵環(huán)節(jié)如削坡、回填平整等基礎(chǔ)上，做好相應(yīng)的覆土綠化工程，從而使得擋土墻工程可以在礦山退役治理項目中充分發(fā)揮自身應(yīng)有效用。