某廢棄露天采場地質環境治理

王鳳民

(保定平安安全評價有限公司, 河北 保定市 071027)

某廢棄露天采場地質環境治理

王鳳民

(保定平安安全評價有限公司, 河北 保定市 071027)

以某廢棄露天采場為例，通過在宕口坡頂設置截水溝，每級平臺和坡腳設置排水溝；清理坡面浮石，每級坡坡頂和坡腳種植爬山虎；采場坑底平整，拓坑填土植樹，覆土種草；各級平臺穴植灌木，覆土種草等治理措施，并在后期加強養護，使廢棄露天采場地質環境得到有效治理。

露天采場；環境治理；地表植被；地質隱患

某露天礦山于2013年初關閉。區內無較大水系，采場周圍地表植被較為發育。受多年開采影響，礦區植被大面積破壞，造成了一定的水土流失和視覺污染。露天廢棄礦山在各縣市普遍存在，它的存在給當地的生態環境、 自然景觀帶來極大的傷害，也帶來安全上的極大隱患。為恢復地表植被，消除視覺污染，消除地質隱患，減少揚沙，恢復生態環境，政府決定對該植被破壞區進行治理。

1 采場現狀及地質條件

治理區地處山頂，屬低山地形。邊坡最高處海拔標高為159.30 m，山坳最低處海拔標高為75.8 m左右，山體總體走勢西北高東南低。植被較發育，生長一些灌木、雜樹等植物。

礦區自2013年關閉至今，宕口呈一向南敞開的箕形地貌。宕口遺留有4個臺階，+77 m(坑底)、+90 m、+120 m、+130 m，臺階坡面角度均在50°～60°之間，臺階高度為10～30 m，平臺寬度為10～18 m。宕口底板有凹陷，不利排水。

礦區屬低山丘陵地形，礦體出露于山頂南山坡。總體呈北東向展布，且礦體的北東及南西各有一條山谷，起匯集、排泄礦床旁側地表徑流作用。礦體南側地勢更低，可以作為礦床開采的出入溝。礦層走向北東、傾向北西呈緩傾單斜構造，含水層出露地形較高，地下水主要受大氣降水補給，其補給量有限。

礦區巖石為碎屑巖和碳酸鹽巖，屬堅硬、半堅硬巖層為主的層狀礦體，礦層為一單斜構造，斷裂不發育，無滑坡等不良工程地質現象，礦區范圍內穩定性較好。治理區邊坡巖石為薄～中厚層狀灰巖，單軸抗壓強度為50～80 MPa，硬度中等堅硬，邊坡傾角總體較緩，穩定性較好。

治理區最終邊坡角為38°～47°，小于原設計最大邊坡角48°，治理區邊坡較穩定。因此，可對邊坡直接采取復綠措施。

該區抗震設防烈度為Ⅵ度。礦山現已停產，不存在粉塵危害。由于礦區水系不發育，且離居民區較遠，礦山生產對周邊環境影響較小。礦區環境地質條件一般。

2 治理工程方案

根據己完成的邊坡地質災害勘查工作成果，并結合邊坡地質特征，選取具有代表性的勘探線進行穩定性計算，通過極射赤平投影方法確定廢棄采場邊坡穩定性較好。

考慮施工場地地質災害類型，成因、發展趨勢及危害性、水文地質和工程地質條件、邊坡穩定性、施工影響等因素，選取覆土、綠化、排水等措施進行綜合治理。

2.1 截排水工程

在宕口坡頂設置截水溝，截排邊坡周界以外地表水，防止其進入邊坡范圍。同時，在采場坑底設置縱向排水溝、每級開采平臺和坡腳設置排水溝。截排水溝最終向采場南側匯流。水溝根據一定的縱向坡度排水；砌筑前應夯實基底和坡面；溝底及溝壁底鋪筑復合土工布—布—膜(PVC膜)，搭接長度不小于10 cm；水溝采用砼預制塊砌筑，厚度為8 cm，預制塊間用M7.5砂漿勾縫；水溝每隔20 m寬設置2 cm的沉降縫，縫內采用浸油木板堵塞防滲；水溝開挖體積為每米0.32 m3，復合土工布1.7 m2，C10素砼墊層0.06 m3,C20砼預制塊0.11 m3。

2.2 清理浮石及平整場地

采場邊坡穩定，坡頂植被茂盛。因此，采場邊坡清理浮石后即可綠化。主要采用挖掘機清理坡面浮石，超過挖掘機最大挖掘高度的坡面浮石，采用人工輔助清理。

采場坑底凹凸不平，利用清理的堆土進行回填整平，使平臺最終呈3‰坡度，便于向采場南側排水，多余的砂石土外運。坑底回填至+77 m水平，需回填整平平面面積為5500 m2,平均回填厚度約1.3 m，回填量為7150 m3。利用清理坑底東部堆土(砂石土)回填坑底進行整平，剩余3450 m3砂石土外運。同時，需對采場各臺階平臺(+90 m、+120 m、+130 m)進行清理，清理面積共9708 m2。

2.3 綠化工程

采場坑底稍加平整后即可拓坑填土植樹，覆土種草。坑底東部斜坡、采場邊坡、梯段平臺危巖清理后，平臺上拓坑填土植樹、覆土種草，邊坡坡底及坡頂拓坑種植爬山虎，攀爬坡面，達到綠化目的。在采場梯段平臺覆土層外圍用塊石(水泥)砌筑擋土墻，以防水土流失(見圖1)。

圖1 治理區工程布置

在采場各級平臺穴植灌木，植樹物種選擇紅葉石楠為宜，株距、行距為2 m，在每級坡的坡頂和坡腳種植爬山虎(株距為2 m)，對坡面進行綠化覆蓋。同時，要求宕口平臺植樹不超過2排，采場坑底靠近坡腳共植樹3排(其余區域不植樹)，總計463株。

爬山虎適應性強，耐寒，耐旱，耐貧瘠，氣候適應性廣泛，常年可以保持半常綠或常綠狀態。對土壤要求不嚴，陰濕環境或向陽處，均能茁壯生長，占地少、生長快，綠化覆蓋面積大。

紅葉石楠土壤要求亦不嚴格，適宜生長于各種土壤中，很容易移植成株。

在+90 m、+120 m、+130 m分層臺階覆土層外圍用塊石(水泥)砌筑擋土墻，擋土墻寬0.2 m，高0.3 m，以防水土流失。擋土墻需要塊石總體積為69.24 m3。

2.4 后期養護

在礦區設置一座蓄水池，截留降雨匯水或注水，用于治理區綠化用水。

為能正確分析和預報邊坡變形形態和發展趨勢，從施工期到運行期都必須長期進行巡視檢查，及時發現問題，及時糾正。人工巡視檢查能從更全面、更直觀的角度對邊坡穩定作出監視和判斷，檢查項目有：

(1) 地表及排水溝裂縫出現的位置、規模、延伸方向、發生時間等；

(2) 地表鼓脹位置、范圍、形態特征、發生時間等；

(3) 地面沉降位置、形態、面積、幅度、發生時間等；

(4) 塌方位置、范圍、體積及發生時間等；

(5) 坡頂樹木歪斜情況、發生時間等。

3 結 論

該地質環境治理工程根據預算定額估算治理總費用為366.2萬元。防治工程施工工期8個月，可利用多個工作面采用同時施工、交叉施工、流水施工等措施。工程實施后，可使環境資源得到良好的保護和開發，通過治理，使廢棄礦山植被綠化，景觀美化，消除了地質隱患，減少了揚沙，恢復了生態環境，提高了礦山的土地利用價值，使礦山環境與周圍環境和諧共存。具有良好的經濟效益、社會效益和環境效益。

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2017-03-17)

王鳳民(1974-)，男，河北保定人，工程師，主要從事礦山地質及礦山安全評價工作,Email:2743563436@qq.com。