旌德縣某采石場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與治理

費(fèi)玲玲， 馬軼楠

(1.安徽省地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)院，安徽 合肥 230022； 2.吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130000)

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)位于區(qū)域侵蝕構(gòu)造剝蝕高丘地貌單元，現(xiàn)狀為人工陡崖及階狀宕底，坡高20～90 m,坡度60°～85°，宕底及坡壁為細(xì)砂巖及粉砂質(zhì)頁(yè)巖，巖石裸露。礦區(qū)范圍內(nèi)除第四系外，出露前第四系基巖地層為志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組。志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組(S1x)分布于治理區(qū)基巖裸露處，巖性為灰、青灰色薄-中厚層粉砂質(zhì)頁(yè)巖與細(xì)砂巖互層，夾灰綠色泥質(zhì)粉砂巖和頁(yè)巖，厚度約145 m。第四系(Q)為第四系全新統(tǒng)沖積層，由灰黃色砂質(zhì)亞黏土、亞砂土、砂級(jí)礫石構(gòu)成，分布于溝谷地帶，厚0～1 m，項(xiàng)目區(qū)未單獨(dú)圈定。礦區(qū)位于白果樹(shù)—板橋向斜SW仰起端部，地層出露呈單斜構(gòu)造特征，走向NE，產(chǎn)狀330°∠45°。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，NNE及SN向裂隙發(fā)育，裂隙主要被硅質(zhì)充填，其產(chǎn)狀分別為20°∠21°，172°∠60°。礦區(qū)及周邊主要賦存兩類(lèi)地下水：松散巖類(lèi)孔隙水和碳酸鹽巖裂隙巖溶水。

2 工程地質(zhì)條件

礦區(qū)巖土體可劃分為巖體與土體兩大類(lèi)。土體為第四系松散層，巖體為堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬層狀結(jié)構(gòu)沉積巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組。工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類(lèi)型。

2.1 土體

土體為第四系松散層，分布于地表、近地表的殘坡積層、風(fēng)花溶蝕殘留物，主要為含碎石粉土、碎石土、風(fēng)化黏土等，巖體結(jié)構(gòu)呈散體級(jí)碎裂狀，該巖組工程地質(zhì)性能較差，厚度約1～5 m。

2.2 巖體

巖體為堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬層狀結(jié)構(gòu)沉積巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組，主要為礦區(qū)礦體級(jí)圍巖，均為粉砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖，該巖組工程地質(zhì)性能良好。

3 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)治理礦山及周邊的野外地質(zhì)調(diào)查，治理區(qū)多處邊坡較陡立。其中，采場(chǎng)現(xiàn)狀存在崩塌、落石等地質(zhì)災(zāi)害隱患。本工程地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)危害對(duì)象主要為坡腳用地及205國(guó)道，按現(xiàn)行《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T 0219—2006)第5.1條規(guī)定，本地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級(jí)為Ⅰ級(jí)。

治理區(qū)邊坡最大高差90 m，一般高差55～70 m，邊坡巖體類(lèi)型為Ⅲ類(lèi)。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)，邊坡破壞后果屬于嚴(yán)重級(jí)別，由此可確定區(qū)內(nèi)邊坡安全等級(jí)為二級(jí)。

通過(guò)本次現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)調(diào)查，認(rèn)為層面、裂隙面切割形成崩塌破壞是采場(chǎng)邊坡破壞的主要模式。現(xiàn)狀各段邊坡高差較大，坡度較陡，利用赤平投影方法對(duì)采區(qū)各個(gè)方向邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。采區(qū)邊坡各方向分段示意見(jiàn)圖1。

圖1 采區(qū)邊坡分段圖

根據(jù)赤平投影分析，采區(qū)邊坡現(xiàn)狀與SN向節(jié)理裂隙傾向相近，交角較小，存在發(fā)生邊坡崩塌的可能，且由于節(jié)理裂隙的發(fā)育，巖石破碎、易發(fā)生崩塌，需注意邊坡巖石崩塌和剝落，及時(shí)清理表面風(fēng)化的危巖(表1)。

綜合分析表明：巖石較破碎，邊坡總體屬不穩(wěn)定邊坡，節(jié)理裂隙較發(fā)育，整體成塊狀，在雨水沖刷等外力作用下可能引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害。采石場(chǎng)邊坡呈臨空陡立狀，巖石具碎裂塊體結(jié)構(gòu)特征，存在發(fā)生巖體崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，需進(jìn)行綜合工程治理。

表1 采場(chǎng)最終邊坡穩(wěn)定性分析表

4 治理工程設(shè)計(jì)

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境治理要求，結(jié)合廢棄礦山現(xiàn)狀，治理工程主要包括修坡工程、邊坡復(fù)綠工程、宕底平整工程及附屬工程等。

4.1 修坡工程設(shè)計(jì)

(1)削坡降坡。治理區(qū)邊坡高而陡，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，考慮邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定性，進(jìn)行分臺(tái)階降坡。治理區(qū)設(shè)計(jì)削坡形成六級(jí)臺(tái)階，由下至上臺(tái)階高度分別為：+155 m，+170 m，+185 m，+200 m，+215 m，+230 m。削坡采用爆破結(jié)合機(jī)械進(jìn)行施工。

(2)危巖清除。治理區(qū)內(nèi)危巖清除主要指對(duì)削坡后邊坡上的浮石、危巖等進(jìn)行機(jī)械結(jié)合人工清坡。

4.2 坡面復(fù)綠工程

(1)坡面高次團(tuán)粒或植被混凝土。對(duì)臺(tái)階坡面實(shí)施高次團(tuán)粒或植被混凝土，高次團(tuán)粒或植被混凝土總面積8 928.16 m2(投影面積)。噴播選用植物種類(lèi)應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件，抗旱性、抗寒性、抗熱性、抗貧瘠性及抗病蟲(chóng)性強(qiáng)，耐粗放管理并能產(chǎn)生適量的種子；其植物選配宜冷暖季草種相結(jié)合，草本與灌木相結(jié)合，一年生與多年生相結(jié)合。主要植物種類(lèi)有：百慕大、彎葉畫(huà)眉草、黑麥草、紫花苜蓿、沙打旺、木豆、胡枝子、紫穗槐、馬棘、鹽膚木、刺槐、二月蘭等。

植物品種的配置其常綠品種數(shù)量不得少于總數(shù)量的1/3，植被類(lèi)型應(yīng)在6個(gè)月內(nèi)完成由以草本為主向以草灌結(jié)合直至以灌木和小型喬木為主的過(guò)渡。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，初步判斷植被混凝土及高次團(tuán)粒邊坡復(fù)綠工藝比較適合項(xiàng)目邊坡復(fù)綠。

(2)平臺(tái)種植綠化。平臺(tái)內(nèi)側(cè)修建蓄土槽，槽壁采用漿砌塊石，為保證復(fù)綠物種的成活率和成林率，應(yīng)加強(qiáng)撫育管理，主要是及時(shí)施肥、灌溉；另外，也可覆蓋客土或綠肥、農(nóng)家肥等來(lái)改良土壤肥力條件。

4.3 宕底整平工程設(shè)計(jì)

為消除道路沿線視覺(jué)污染，滿足復(fù)綠所需，對(duì)采區(qū)宕底采取平整復(fù)綠措施。平整后宕底標(biāo)高+145～+155 m，北高南低。對(duì)宕底洼宕進(jìn)行回填平整，平整時(shí)根據(jù)現(xiàn)狀地形，盡量減少對(duì)原地形及現(xiàn)狀植被的破壞。局部整平標(biāo)高可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，需滿足后期復(fù)墾為林地要求和保證排水通暢。挖方整平采用爆破結(jié)合機(jī)械進(jìn)行施工。

4.4 附屬工程設(shè)計(jì)

(1)截排水工程。為防止降雨經(jīng)地表對(duì)邊坡的侵蝕作用，坡頂后緣修筑截排水溝可以有效解決這一問(wèn)題。

(2)擋墻工程。為滿足工作區(qū)工程施工、后期植被養(yǎng)護(hù)需求，利用已有礦山道路沿地勢(shì)修筑礦山道路。

(3)竣工說(shuō)明牌。因治理區(qū)周邊人員活動(dòng)較多，在治理區(qū)入口處樹(shù)立一處竣工說(shuō)明牌，幫助周邊居民了解工程概況。

4.5 邊坡監(jiān)測(cè)

為及時(shí)掌握邊坡變形發(fā)展情況，保證綠化成果，需對(duì)邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)邊坡特征，確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容為坡面位移。

5 結(jié)論

礦區(qū)目前坡面局部不穩(wěn)定，仍有進(jìn)一步發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能，必須進(jìn)行工程防治。通過(guò)清理危巖、宕底平整及修建截排水系統(tǒng)等方法對(duì)治理區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理，治理后的邊坡將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)。