礦山地質環境恢復治理工程設計

何秀紅，韓 彬

（湖北省地質局第八地質大隊，湖北 襄陽 441000）

1 工程概況

湖北省十堰市朝北溝采石場位于十堰市茅箭區二堰街道十堰橋村。襄渝線鐵路通過礦區東北，距礦區僅700m，礦區有500m簡易公路與十堰市茅箭區武當大道相連，交通十分方便。治理區南西側未開采區內植被發育，植被覆蓋率大于70%，主要為灌木及雜草，少量松柏。中部采坑南西側為高陡邊坡，北西側為高陡殘梁邊坡，東側為開采后棄渣堆積而成的棄渣邊坡。采坑長300m，寬160m，深30m～100m。毀壞土地類型主要為林地。廢渣堆長250m，寬100m，厚15m～20m。

2 治理工程設計

2.1 設計標準

朝北溝采石場礦山地質環境恢復治理工程（一、二期）露天采場邊坡現為一般性永久邊坡，邊坡安全等級為一級，根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）“表5.3.2邊坡穩定安全系數Fst”，一般工況下安全系數為1.35。

圖1 朝北溝片區礦山修復區總體方案圖

2.2 治理工程設計方案

2.2.1 礦山修復區總體方案

根據規劃，朝北溝采石場正處于朝北溝片區規劃的核心區。礦山修復區三個礦坑總面積352822m2,存在的主要礦山地質環境問題是開挖形成的高邊坡有崩塌地質災害隱患，山體支離破碎影響城市景觀，礦坑及堆積廢碴占壓土地。由于現存坡體高陡，從經濟角度考慮開挖坡腳線在保持大致平順的前提下盡量少開挖坡體。但東、中、西礦坑之間的殘留山脊需要挖除方可滿足道路用地及商業用地需要。

2.2.2 中礦坑設計總體部署

結合邊坡和廢渣堆現狀，治理擬采取廢渣清運工程+邊坡開挖與防護工程+資源綜合利用與土地整治工程+排水工程+監測工程等措施。通過本治理工程的實施，減輕礦山地質環境問題，消除高陡邊坡和廢渣堆可能產生的地質災害隱患，恢復礦山地表植被，美化生態環境。治理方案簡述如下。

（1）廢渣清運工程。治理區內兩處廢渣堆規模較大，高低不平，而且規劃擬建的武當路復線從廢渣堆北端下部穿過，路面標高327.50m～329.40m，低于廢渣堆約30m，本次設計對廢渣堆進行清運，回填到東礦坑低洼處。

（2）邊坡開挖與防護工程。①削方整形工程。2#高陡邊坡片巖巖體結構較破碎，邊坡上部穩定性差，易失穩，發生崩塌、掉塊。設計進行坡面削方整形，在高程385m和415m處分別設置分級平臺，減緩坡度，同時為下一步邊坡綠化創造合適坡面條件。②綠化工程。a、坡面混噴綠化工程：2#高陡邊坡坡面削方整形分級放坡后采用錨桿、掛網、混噴等措施進行支護、綠化。b、平臺、坡腳綠化工程：2#高陡邊坡坡面削方整形分級放坡后在坡中平臺處和坡腳砌筑種植池進行覆土，在保持覆蓋土層不小于0.5m的地面上，結合實際狀況或規劃要求種植林木。

（3）資源綜合利用與土地整治工程。西礦坑與中礦坑之間的殘留山脊為輝綠巖體，開挖后可作為建筑石料利用，同時形成建設用地。道路北側高陡邊坡輝綠巖巖體結構破碎，邊坡穩定性差，易失穩，發生崩塌、掉塊。設計進行削方開挖、綜合利用，在高程330m、345m、360m和475m處分別設置分級平臺，降低坡高和坡比，提高邊坡穩定性，為下一步開展武當路復線施工提供便利、安全的施工環境。廢渣堆清運后下伏的輝綠巖設計進行削方開挖、綜合利用。

（4）排水工程。排水工程主要布置于2#高陡邊坡坡頂和坡中平臺內側，攔截、引導坡面排水，減小對坡體的直接沖刷。

2.3 工程監測設計

（1）監測工程布置。本次監測工程布置主要是建立施工期的安全監測以及治理工程施工后的防治效果監測。根據朝北溝采石場礦山地質環境問題，本期治理工程主要采用地表大地變形監測、地面宏觀地質巡視監測等措施。大地變形監測：大地變形測量是采用全站儀、水準儀等高精度儀器，根據三角交會和水準測量原理，在采坑高陡邊坡錨固工程上設置固定的監測墩標進行絕對位移監測。在采坑高陡邊坡錨固工程中部及頂部設置15個變形監測點，在外圍穩定且通視條件較好處設置3個監測基準點，詳見表1。

表1 監測工程工作布置

（2）監測周期和頻率。施工期間大地變形監測頻率每周1次，如遇汛期或異常情況加密監測，地面宏觀巡視每1日一次，雨季或汛期加密監測。工程竣工后，宏觀地質巡視與大地變形監測應相互結合，大地變形監測3月～4月1次，雨季宏觀地質巡視發現坡體變形跡象明顯時，則加密大地變形監測，考慮1月1次，危險時則加密至每月2次。監測周期：工程竣工后，大地變形監測1個水文年，地面宏觀巡視監測3個水文年。

（3）監測技術及成果要求。為保證今后監測工作的順利實施及實施后工程的可用性，對監測技術及成果整理要求如下：①監測網點是整個監測工作的基礎，其網點的建立應體現：精度高、穩定性好、誤差小、數量合理；②防治效果監測數據采集時間間隔7天～10天，在外界擾動較大時，應加密監測次數；監測的結果應及時進行記錄；③監測數據測報系統包括現場監測、數據和圖形處理，趨勢及險情預報。監測成果以月報、季報、半年報、年報等綜合分析報告形式提交，并及時反饋設計單位。

3 結語

由于朝北溝片區地域面積廣，礦山地質環境問題復雜，礦山地質環境治理資金缺口較大，為了補助資金合理使用，按照“輕重緩急”的原則，結合《十堰市朝北溝片區控制性詳細規劃》，本次設計重點對朝北溝采石場中部礦坑進行礦山地質環境恢復治理。希望通過上文的論述，能夠為礦山地質環境恢復治理提供力所能及的幫助。