某礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程施工圖設(shè)計(jì)

吳景虎，曹莉莉

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目治理依據(jù)綠色礦山建設(shè)要求，在充分與企業(yè)溝通協(xié)商的基礎(chǔ)上確定了治理區(qū)范圍和治理對(duì)象。項(xiàng)目治理區(qū)包括石英石礦礦區(qū)山北排渣場(chǎng)、第一～四作業(yè)區(qū)，治理區(qū)總面積約32.34hm2，治理對(duì)象包括排渣場(chǎng)、篩下料堆場(chǎng)、崩塌（危巖體）。

根據(jù)區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及其影響程度、范圍，確定恢復(fù)治理方案和主要治理措施為：對(duì)已有排渣場(chǎng)區(qū)段頂部進(jìn)行整治、覆土、種草，并預(yù)留運(yùn)輸?shù)缆?。?duì)各篩下料堆場(chǎng)進(jìn)行坡面整修，清理不穩(wěn)定土石方，對(duì)有放坡條件的區(qū)段進(jìn)行分級(jí)放坡，然后覆土種草、種樹(shù)；對(duì)治理區(qū)存在的危巖體進(jìn)行清理，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。

通過(guò)上述治理措施，可使治理區(qū)遭受破壞的生態(tài)環(huán)境得以逐步恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的目標(biāo)。

2 勘查設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范依據(jù)

《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理技術(shù)規(guī)范》（HJ651-2013）；

《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）；

《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)》GB/T21010-2007；

《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范》（DZ/T0223-2011）；

《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及主要地質(zhì)災(zāi)害

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要是礦業(yè)活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀、土地資源、植被資源的影響，其次為崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。

3.1 地質(zhì)災(zāi)害

3.1.1 基本特征。

B1崩塌（危巖體）。該崩塌（危巖體）位于第一作業(yè)區(qū)北側(cè)，所處坡體為采礦形成的高陡開(kāi)采面。危巖體分布高程2390～2401m，相對(duì)高差11m，寬18m，厚度0.3～1.0m，體積約118.0m3（表1），屬小型巖質(zhì)散落型崩塌。危巖體坡面傾向26°，坡度65～77°，崩塌方向50～90°，其物質(zhì)成分為塊狀絹云石英片巖，產(chǎn)狀33°∠75°。節(jié)理裂隙發(fā)育，被多組裂隙切割，裂隙寬度0.5～5.0cm。在前期開(kāi)采過(guò)程中，危巖體表面在爆破作用下大量開(kāi)裂，加劇了巖體的破碎程度，在降雨、震動(dòng)等誘發(fā)因素作用下，易形成墜落式崩塌，使崩塌體頂部及坡腳土地資源遭到破壞，進(jìn)一步加劇對(duì)地形地貌、水土流失的破壞影響。

危巖體結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，主要有以下三組： ①組：此組裂隙主要由絹云石英片巖層理構(gòu)成，裂隙長(zhǎng)約0.5～2.0m，寬約1～2cm，裂隙呈直線狀，產(chǎn)狀33°∠75°；②組：呈豎向發(fā)育，延伸長(zhǎng)度4.0～16.0m，裂隙寬度1～5cm，裂隙呈線狀，裂隙充填泥質(zhì)角礫，產(chǎn)狀57°∠82°；③組：此組裂隙垂直層里面，延伸長(zhǎng)度約為2.0～3.0m,裂隙寬度約0.5～5cm,裂隙呈折線型起伏，產(chǎn)狀為102°∠63°。

3.1.2 穩(wěn)定性分析

B1崩塌（危巖體）。根據(jù)野外實(shí)地調(diào)查和赤平投影圖（圖1）中坡面、巖層層面以及主控結(jié)構(gòu)面三維空間組合，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析，認(rèn)為現(xiàn)狀條件下其處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1 B1崩塌（危巖體）赤平投影圖

說(shuō)明：（1）危巖體：坡腳、坡頂之間相對(duì)高差約11m ，坡度65°～77°，危巖體體積約為118m3，坡面絹云石英片巖裸露，受開(kāi)采時(shí)爆破影響，中上部巖體產(chǎn)生變形破壞。

（2）巖體中主要發(fā)育三組結(jié)構(gòu)面：①巖層面33°∠75°，②順傾節(jié)理面57°∠82°，③垂向節(jié)理面：102°∠63°。受這三組結(jié)構(gòu)面切割，巖體破碎成不規(guī)則狀巖塊，裂隙張開(kāi)寬度0.5～5.0cm，裂隙結(jié)構(gòu)面結(jié)合差。

（3）在暴雨或地震工況下，坡體表層被爆破松動(dòng)的巖體沿不利結(jié)構(gòu)面或組合面發(fā)生崩（滑）塌災(zāi)害的可能性較大。

3.1.3 地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)

B1崩塌（危巖體）。據(jù)野外調(diào)查和訪問(wèn)，B1崩塌曾發(fā)生過(guò)小規(guī)模崩塌，未造成人員傷亡，僅對(duì)地形地貌景觀、坡頂及坡腳植被資源造成破壞。B1崩塌現(xiàn)狀條件下對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響程度為較嚴(yán)重。

3.2 礦山開(kāi)采對(duì)地下水含水層的影響

礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面之上200m左右。由于地形切割強(qiáng)烈，地形高差懸殊，故降水利于流泄而不利于滲透，降水入滲至地表風(fēng)化裂隙中的地下水難以?xún)?chǔ)存。露天采礦基本未見(jiàn)地下水，同時(shí)，礦山開(kāi)采時(shí)形成的棄渣主要為剝離棄土和篩下廢渣，均為硬質(zhì)土，不含特殊有害物質(zhì)故，礦山開(kāi)采對(duì)地下水含水層及其水質(zhì)的影響程度較輕。

3.3 礦山開(kāi)采破壞地形地貌景觀

區(qū)內(nèi)礦山開(kāi)采方式均為露天開(kāi)采，在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)山體進(jìn)行開(kāi)挖，造成原始地形地貌的嚴(yán)重破壞。礦山采礦及礦區(qū)道路修筑產(chǎn)生的大量廢石、廢渣堆積于坡體或坡腳、溝谷地帶，且分布面積較大。棄渣、廢石形成的渣堆對(duì)地形地貌景觀影響程度較為嚴(yán)重。

3.4 壓占、破壞土地資源

（1）渣堆和采場(chǎng)壓占、破壞土地資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)的廢渣堆17處，壓占破壞土地資源總面積25.8241hm2，多為開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的廢石、廢渣堆積于山坡低洼及坡腳地帶，不僅破壞地形地貌景觀，同時(shí)壓占、破壞土地資源，致使植被不能生長(zhǎng)。在開(kāi)采過(guò)程中形成的采場(chǎng)12處，挖損破壞土地資源總面積13.4593hm2對(duì)表層土壤的剝離，也對(duì)植被賴(lài)以生存的土地資源造成了破壞。壓占、破壞的土地類(lèi)型主要為工礦用地、其他草地、有林地，分析評(píng)估現(xiàn)狀條件下礦山開(kāi)采產(chǎn)生的渣堆及采場(chǎng)對(duì)土地資源影響程度為較為嚴(yán)重。

（2）礦山簡(jiǎn)易道路壓占土地資源。礦山建設(shè)時(shí)修建有簡(jiǎn)易道路，多沿山坡盤(pán)旋而上，主要為用途為運(yùn)輸設(shè)備、材料及礦石，路基段地層多為坡積碎石層及基巖，路基堅(jiān)硬，受道路建設(shè)中的挖損及車(chē)輛運(yùn)行中的輾壓作用，礦區(qū)道路均無(wú)植被生長(zhǎng)。依據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，礦山簡(jiǎn)易道路壓占、破壞林地或草地總面積小于4hm2，分析評(píng)估現(xiàn)狀條件下礦山簡(jiǎn)易道路對(duì)土地資源影響程度為較嚴(yán)重。

4 地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展趨勢(shì)

（1） 崩塌危巖體變形發(fā)展趨勢(shì)。治理區(qū)分布的2處崩塌（危巖體）所處位置坡體陡峻，巖體裸露，受爆破影響巖體破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，且被裂隙切割，通過(guò)崩塌危巖穩(wěn)定性定性評(píng)價(jià)，在現(xiàn)狀條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨和地震影響下，坡體表層被爆破松動(dòng)的巖體沿不利結(jié)構(gòu)面或組合面向下滑動(dòng)滾落，形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大，使斜坡頂部及坡腳土地資源遭到破壞，進(jìn)一步加劇對(duì)地形地貌、水土流失的破壞影響。

（2）水土流失與林草地退化形成惡性循環(huán)。治理區(qū)屬森林草原向荒漠草原過(guò)渡的疏林草原地帶，土壤較為貧瘠，有機(jī)質(zhì)土壤層厚度一般10～30cm。自然地貌、林草地及第四系地層遭到破壞后，在自然應(yīng)力和水的不斷沖蝕作用下，棄渣堆積層的細(xì)顆粒隨水流失，局部坡腳植被的進(jìn)一步退化也將導(dǎo)致水土流失加劇。區(qū)域內(nèi)水土流失與林草地退化形成惡性循環(huán)，生態(tài)環(huán)境逐步惡化。一旦影響范圍及程度不斷擴(kuò)大和加強(qiáng)，其將威脅到下游大通河小流域的水土環(huán)境，對(duì)連城自然保護(hù)區(qū)和諧穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

（3）棄渣隨意堆放，存在崩塌及潛在泥石流災(zāi)害隱患。棄渣在溝道、坡腳及斜坡上礦渣、棄土，極易被水流沖蝕攜帶，為泥石流提供豐富的固體物源。隨意堆放導(dǎo)致溝道狹窄，堵塞嚴(yán)重，加之本區(qū)暴雨頻繁，降雨量較大，降雨集中，河溝谷兩岸山坡坡降較大，匯水面積大等原因，引發(fā)泥石流的可能性小，危害程度較嚴(yán)重，危險(xiǎn)性中等。

（4）濫采濫挖、隨意堆放，引發(fā)新的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。濫采濫挖、隨意堆放使區(qū)內(nèi)壤土層被揭除，植被遭破壞，消弱了植被境對(duì)水資源的調(diào)蓄能力，遇短時(shí)暴雨，降水便主要以地面徑流的形式向下游排泄，為水土流失提供了水動(dòng)力條件，其二地表植被的破壞使林草地賴(lài)以生存的和自我調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境不斷惡化，加劇了林草地的退化和荒漠化。

5 治理工程設(shè)計(jì)

（1） 篩下料堆場(chǎng)整治。本次渣堆治理設(shè)計(jì)根據(jù)各渣堆分布特征及所處位置場(chǎng)地條件，在盡量減少刷方量的前提下，通過(guò)挖高填低，對(duì)具備放坡條件的渣堆，按每級(jí)高度8～10m，階臺(tái)寬按3.0～4.0m進(jìn)行分級(jí)放坡；對(duì)不具備放坡條件的渣堆，按設(shè)計(jì)刷坡坡度不大于35°刷坡整修，使其與原地貌基本協(xié)調(diào)一致，采用機(jī)械方式進(jìn)行作業(yè)。

（2）危巖體清理。前期露天開(kāi)采過(guò)程中對(duì)坡體的持續(xù)開(kāi)挖，造成開(kāi)采面危巖聳立，形成崩塌（危巖體），在降雨、地震等因素作用下可能會(huì)發(fā)生崩（滑）塌災(zāi)害。因此，本次治理需對(duì)坡面上的危巖體、浮石及松散廢石清理并外運(yùn)，通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，崩塌（B1）清理危巖、浮石及松散廢石方量約118m3。采用人工爆破方式進(jìn)行作業(yè)。

（3）篩下料堆場(chǎng)植被恢復(fù)工程。植被恢復(fù)區(qū)域主要為渣堆分級(jí)刷坡整平后的地帶以及其它植被破壞嚴(yán)重地帶。通過(guò)分級(jí)刷坡后渣堆每級(jí)坡面坡度均小于35°，達(dá)到覆土要求，同時(shí)為有利于所種草種、樹(shù)種的生長(zhǎng)及成活，設(shè)計(jì)覆土厚度陡坡段為0.2m、平臺(tái)及分級(jí)馬道為0.3m，覆土需壓實(shí)。再選擇播種季節(jié)進(jìn)行播種，鑒于治理區(qū)采礦活動(dòng)壓占、破壞土地資源的類(lèi)型主要為草地和灌木林地，因此本次植被恢復(fù)以草本和灌木林地為先。

6 工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

（1）治理工程施工期間監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 治理工程施工期間監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)

（2）治理工程運(yùn)行期的監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 治理工程運(yùn)行期的監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)

7 保障措施

（1）安全保障措施。項(xiàng)目主管部門(mén)、項(xiàng)目實(shí)施部門(mén)和施工隊(duì)伍，按照“管生產(chǎn)必須管安全”和“誰(shuí)主管誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，從項(xiàng)目的前期論證—實(shí)施—施工，都必須建立有效的安全管理體系。建立安全管理制度和規(guī)章，做到項(xiàng)目實(shí)施中的名類(lèi)安全事故為零。

（2）環(huán)境保障措施。本項(xiàng)目主要是礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)治理，不能因?yàn)橹卫硪褠夯牡刭|(zhì)環(huán)境，而引起新的地質(zhì)環(huán)境惡化。所以，應(yīng)建立礦山恢復(fù)治理工程的環(huán)境保護(hù)措施，是保證該項(xiàng)目順利實(shí)施的堅(jiān)強(qiáng)保障。在保證滿(mǎn)足治理標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量不擴(kuò)大治理范圍，不亂挖亂采，不破壞原有植被，不造成新的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。施工完畢后的廢棄建材，應(yīng)及時(shí)清理干凈并處理?？傊?，在該項(xiàng)目的實(shí)施中，必須更加注重環(huán)境保護(hù)，施工做到文明施工。建立項(xiàng)目實(shí)施中的環(huán)保管理體系和獎(jiǎng)罰制度。