介休市JX16007建筑石料灰巖礦區水土保持設計

冀瑞瑞

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

JX16007建筑石料用灰巖礦區位于介休市龍鳳鎮圪垛村東南，項目為新建采石場，礦區面積為0.051 km2，屬中型礦山企業，設1個采區，露天開采奧陶系中統上馬家溝組二段石灰巖。年生產規模為25萬t，服務年限為21.64年，開采標高為1 240～1 375 m。工程建設內容為工業場地平整、建構筑物、排水和綠化工程；采區的道路建設、覆巖剝離；拉溝和礦幫工程、截排水工程；場外道路工程和輸電工程。項目組成有工業場地、露天采場、棄渣場、場外道路、輸電線路。工程占地面積10.87 hm2，其中永久占地5.57 hm2，臨時占地為2.73 hm2。工程開挖回填土石方總量19.41萬m3，其中挖方15.86萬m3，填方3.55萬m3，棄方12.31萬m3。

2 項目區自然概況

礦區地貌類型，主體屬褶皺溶蝕、剝蝕低中山區，地形切割較陡，相對高差較大，沖溝發育。礦區內出露地層，為奧陶系中統下馬家溝組二段、三段，上馬家溝組一段、二段、三段及奧陶系中統峰峰組一段、二段。

項目區屬暖溫帶大陸性季風氣候區，四季分明，年平均氣溫10.7℃，≥10℃平均積溫為3 580.0℃，多年平均降水量454.9 mm，降雨主要集中于6～9月份，年平均蒸發量1 673.7 mm，年平均相對濕度為60%，無霜期平均176 d，最大凍土深度63 cm。主導風向為西南風和西南偏南風，年平均風速2.2 m/s。土壤類型主要為褐土，植被類型屬暖溫帶落葉闊葉林。項目區植被覆蓋率在15%左右。

項目區地貌類型為黃土高原土石山區，水土流失主要為水力侵蝕，重力侵蝕次之，侵蝕強度以輕度～中度為主，年容許土壤流失量為1 000 t/km2。

3 水土保持措施布置和設計

3.1 工業場地防治區

3.1.1 工程措施

排洪設施，工業場地雨水采用明溝排水方式。在工業場地東北部邊坡布設截水溝，采用底寬0.7 m，高0.7 m漿砌石矩形結構，漿砌石壁厚0.4 m。截水溝末端修筑干砌石護坦，匯水通過護坦防沖，排入工業場地下游溝道，護坦尺寸為5 m×3 m×0.5 m（長×寬×厚）。在工業場地場內道路兩側布設排水溝，采用漿砌石矩形斷面形式，底寬0.3 m，深0.3 m，漿砌石壁厚0.3 m，在排水溝末端設置沉沙池，澄清水排入下游溝道。沉沙池容積4.5 m3，尺寸為3.0 m×1.5 m×1.0 m（長×寬×深），池體襯砌材料為機磚抹面，墻體壁厚0.12 m，底厚為0.06 m，沉沙池要定期清沙。

施工結束后對綠化區域進行土地整治。

3.1.2 植物措施

場地綠化，工業場地內的空閑處撒播草籽，植草恢復植被，草籽選用無芒雀麥，撒播草籽前進行全面整地。場內道路兩側栽植行道樹，樹種選用落葉松。

3.1.3 臨時防護措施

施工期對工業場地臨時堆土堆料進行防護，設置防護網。運行期，在工業場地石料加工及堆放場設臨時擋護，在堆料四周坡腳用彩鋼板攔擋。在大風或暴雨前對堆放場物料進行苫蓋。

3.2 露天采場防治區

3.2.1 工程措施

排洪設施。采石場應在開采范圍周邊，布設截排水工程，防治徑流沖刷。在采場上游北側和東側，布設采場道路，利用采場道路排水溝兼做采場上游截水溝；在采場上游西南側和東南側，距開挖邊緣線10 m以外布置截水溝，采用底寬0.7 m，高0.7 m漿砌石矩形結構，漿砌石壁厚0.4 m。截水溝末端修筑干砌石護坦，設置尺寸5 m×3 m×0.5 m（長×寬×厚）。

施工排水溝。主體設計以水平臺階式開采全區礦層，采用由上而下分臺階式開采，在采區內每個平臺坡底附近設置施工排水溝，將各階段采區內的積水直接排至采區邊界外，導向自然溝道。施工排水溝尺寸：寬0.4 m，深0.4 m，矩形斷面，鋪設土工布。

3.2.2 植物措施

露天采場開采結束，平臺均為裸露巖石，不適合大面積覆土，臨時排水溝內側用植生袋裝土種植攀緣植物爬山虎，恢復植被。爬山虎選用一年生苗，生長健壯，無病蟲危害，間距0.3 m。

3.2.3 臨時措施

在采區內每個平臺邊緣設置臨時攔擋。臨時攔擋采用干砌石梯形斷面，頂寬0.5 m，高1 m，坡比1∶0.5。

3.3 棄渣場防治區

3.3.1 工程措施

攔擋工程。在棄渣場下游布置漿砌石擋渣墻進行攔擋，擋渣墻采用漿砌石重力式擋渣墻，墻高5 m（地面以上為3.5 m），墻頂寬為1.0 m，面坡比1：0.1，背坡比1∶0.5，墻趾寬0.5 m、墻踵高為0.8 m，M7.5水泥砂漿砌石砌筑，M10水泥砂漿勾縫。每隔10 m設置沉降縫（原則上按地形情況設置）與伸縮縫一道，沉降縫與伸縮縫合并設置，縫寬3 cm，縫內用瀝青木板填充，填深0.2 m。為了排出棄渣場內的部分滲水，在擋渣墻上布置10 cm×10 cm的排水孔，排水口呈梅花狀布置，并在上游壩面上設置反濾體粗砂與碎石厚度均為20 cm。

排水工程。在棄渣場溝道上游位置布設擋水墻，墻高5 m（地面以上高3.5 m），基礎埋深1.5 m，在渣場底部布設排洪涵洞，上游洪水通過排洪涵洞匯入消力池，排放至下游溝道。排洪涵沿溝底鋪設，為半填半挖形式，地面埋深為0.8 m，每隔3 m設孔徑為0.1 m的放水孔。排洪涵洞采用漿砌石結構，涵洞為標準門洞型斷面，門洞半徑為0.9 m，有效水深1.4 m，涵洞凈高2.3 m，底寬1.8 m，壁厚0.8 m，基礎開挖深0.8 m。為防止洪水沖刷下游，在排洪涵洞末端設置漸變段后設消力池，消力池為矩形斷面，長8 m，寬5 m，深為2.5 m，側墻頂寬0.8 m，基礎厚0.8 m。

堆渣過程中，棄渣與兩側山體始終保持臨時排水通道，形成永久平臺及坡面后，修整為岸坡排水溝，底寬0.6 m，高0.6 m，漿砌石壁厚0.4 m，坡比1∶0.5的漿砌石梯形結構；馬道內側布設橫向排水溝，永久坡面布設縱向排水溝，采用漿砌石矩形斷面型式，深、底寬均為0.4 m，側墻和底板厚均為0.3 m；馬道排水溝與縱向排水溝匯流后流入岸坡排水溝，洪水經護坦消力后匯入下游溝道，干砌石護坦長度為10 m，寬度為5 m，干砌石厚度為0.5 m。

土地整治、覆土工程。棄渣場堆渣至設計標高后，坡面及頂部表面要進行土地整治和覆土，坡面覆土厚0.8 m，頂面覆土厚1.0 m。

3.3.2 植物措施

當堆渣至擋渣墻墻頂高程后，先設一個寬為4 m的馬道，然后按坡比1∶3堆渣，每堆高5 m設一寬為4 m的馬道，在棄渣坡面種植紫穗槐和無芒雀麥灌草護坡的方式進行防護，當棄渣堆置到最終高程時采用落葉松與無芒雀麥混交的方式對頂部進行植被恢復。

3.4 采場道路防治區

3.4.1 工程措施

在采場道路靠近山體一側布設道路排水溝，排水溝上游與采場截水溝相接，下游與工業場地截水溝相接，中間段如有溝道，直接接入附近溝道，排水溝采用漿砌石矩形斷面形式，寬0.7 m，深0.7 m，漿砌石壁厚0.4 m。施工結束后對道路兩側綠化區域進行土地整治。

3.4.2 植物措施

在采場道路填方邊坡采用灌草護坡，灌木栽植紫穗槐，草種選用無芒雀麥及紫花苜蓿混合腐殖土裝植生袋種植，挖方邊坡在排水溝內側坡腳采用植生袋裝土種植攀緣植物護坡，種植爬山虎。

3.4.3 臨時防護措施

在填方路段的坡腳采用臨時攔擋措施，臨時擋護采用編織袋裝土石方進行擋護并做臨時覆蓋。

3.5 輸電線路防治區

施工結束后對臨時占地進行土地整治，土地整治后，種植灌木進行植被恢復，灌木選用紫穗槐。

4 結語

通過對山西介休市JX16007建筑石料用灰巖礦區水保措施設計，制定了分區的水土保持措施，盡量減少水土保持設施損壞的面積和對地表的擾動面積，針對性地做到了分區治理，既符合開發建設項目水土保持的有關技術規范和要求，又保證了主體工程的安全，工程建設的水土流失得到有效控制。