阮劍劍
摘要:由于采石開挖形成了高陡邊坡、坡面裸露,且一直未進行任何有效的防護措施,對周圍的地質(zhì)環(huán)境構(gòu)成了一定的破壞,邊坡表面巖體裂隙較發(fā)育~較發(fā)育,容易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。為使礦山水土流失得到整治;破壞的原地貌得以恢復(fù),保土保水的能力大大提高;綜合治理礦山地質(zhì)環(huán)境,控制或消除礦山存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患,恢復(fù)礦山建設(shè)、生產(chǎn)等活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞。對采石場進行恢復(fù)治理設(shè)計。
關(guān)鍵詞:礦山恢復(fù)治理;巖質(zhì)邊坡;噴混植生;擋土墻
1.工點概況
愛群聯(lián)合石場邊坡底邊長約209.Om,邊坡高度為1.67m-65.20m,坡頂最大高程101.40m,坡腳地面高程27.9lm-37.46m。為巖質(zhì)邊坡,其中北側(cè)坡面傾向1850,傾角50°-70°;西側(cè)坡面傾向95°,傾角40°-55°;南側(cè)坡面傾向330°,傾角50°-75°。整個坡面經(jīng)人工開挖基巖裸露,未見植被發(fā)育,邊坡總體處于基本穩(wěn)定狀態(tài),自然生態(tài)恢復(fù)困難。
2.場地地質(zhì)條件
2.1場區(qū)地形、地貌
本區(qū)屬丘陵地貌,山坡坡度一般20°-35°,局部超過70°,坡上植被發(fā)育,礦區(qū)下游為魚塘、農(nóng)田及養(yǎng)殖場,地勢起伏較大,西南高東北低。
2.2邊坡巖土工程地質(zhì)分類
根據(jù)本次勘查資料,結(jié)合1:20萬高要幅區(qū)域地質(zhì)資料,勘查區(qū)內(nèi)出露的地層自上而下分述如下:
(1)第四系人工填土層(Qml),地質(zhì)層位代號①。素填土:深灰色、褐黃色,稍濕,松散~稍密,主要由粉質(zhì)粘土及碎石組成,表層含較多落葉及植物根系。平均層厚為0.66m。
(2)第四系殘坡積層(Qel+dl),地質(zhì)層位代號②。粉質(zhì)粘土:灰黃色,可塑,為石英粉砂巖風(fēng)化殘坡積土,土質(zhì)不均勻,粘性一般,局部含少量強風(fēng)化巖塊,巖質(zhì)軟,輕擊易碎,聲啞;表層含較多落葉及植物根系。揭露層厚度0.50m-0.70m,平均層厚為0.58m。
(3)泥盆系中統(tǒng)老虎坳組(D21)石英粉砂巖,地質(zhì)層位代號③,按巖石風(fēng)化程度可劃分為2個地質(zhì)亞層。 ③,強風(fēng)化石英粉砂巖:深灰色、褐黃色,巖石風(fēng)化強烈,巖芯由半巖半土夾塊狀過渡為巖塊狀,巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育,硬度不均勻,普遍較軟,輕擊易碎,聲啞。
③2中風(fēng)化石英粉砂巖:灰褐色、褐黃色,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層~中厚層狀構(gòu)造,巖石風(fēng)化不均勻,節(jié)理、裂隙發(fā)育,巖芯呈塊狀,巖質(zhì)較硬,錘擊聲較脆。其飽和抗壓強度為33.2MPa-64.lMPa,巖石飽和抗壓強度標準值frk=43.lMPa,為較硬巖,其巖體完整性指數(shù)約為0.70,為較完整,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ類。
2.3邊坡巖體及結(jié)構(gòu)面特征
邊坡經(jīng)人工開挖后裸露的巖體主要為中風(fēng)化砂巖,坡頂、坡肩為薄層砂巖風(fēng)化殘積粉質(zhì)粘土。邊坡裸露巖體風(fēng)化強烈,根據(jù)邊坡坡體巖土工程性質(zhì)及坡面的整體傾向,邊坡可劃分為三段,均為巖質(zhì)邊坡。
北側(cè)邊坡段:根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場調(diào)查,邊坡坡面整體傾向185°,傾角50°-70°邊坡底邊長約54.6m,坡面最大高程為73.4lm,最大坡高37.33m。坡面巖石風(fēng)化不均勻,裂隙育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產(chǎn)狀為90°∠53°,三組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面,其產(chǎn)狀為240°∠74°、131°∠29°及194°∠80°。
西側(cè)邊坡段:根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場調(diào)查,邊坡坡面整體傾向95°,傾角40°-55°邊坡底邊長約70.30m,坡面最大高程為101.40m,最大坡高65.20m。坡面巖石風(fēng)化不均勻,裂隙發(fā)育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產(chǎn)狀為81°∠53°,三組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面,其產(chǎn)狀為241°∠71°、130°∠33°及172°∠46°。
南側(cè)邊坡段:根據(jù)本次勘查資料及現(xiàn)場調(diào)查,邊坡坡面整體傾向330°,傾角50° -70°邊坡底邊長約86.20m,坡面最大高程為73.83m,最大坡高39.Olm。坡面巖石風(fēng)化不均勻,裂隙發(fā)育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產(chǎn)狀為95。∠53°,三組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面,其產(chǎn)狀為325°∠71°、269°∠64°及15°∠68°。
2.4現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性定性分析
邊坡由于采石開挖山體,形成了陡峭的邊坡,坡面未作支護處理,在降雨、風(fēng)化、應(yīng)力釋放因素影響下,巖體形成了方向、規(guī)模各異的結(jié)構(gòu)面,這些結(jié)構(gòu)面的不同組合方式,易形成楔形體,導(dǎo)致崩塌[1-3]。根據(jù)場地巖土分布及場地邊坡下伏巖體節(jié)理裂隙,采用赤平投影法對各個坡段的穩(wěn)定性進行定性分析。西側(cè)段坡面,巖層面傾向坡外,為最不利結(jié)構(gòu)面,但巖層面傾角大于邊坡坡角,邊坡坡面巖層多呈臺階式出露,邊坡較穩(wěn)定。局部坡體表面松動的巖體可能沿不利結(jié)構(gòu)面或組合結(jié)構(gòu)面發(fā)生崩落。
3.治理工程措施
根據(jù)勘察資料可知,邊坡巖體風(fēng)化較破碎主要呈中風(fēng)化塊狀。礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復(fù)方案的實施旨在綜合治理礦山地質(zhì)環(huán)境,控制或消除礦山存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患,恢復(fù)礦山建設(shè)、生產(chǎn)等活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞。結(jié)合本礦實際,恢復(fù)治理方案如下:
3.1設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則
根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219 - 2006)等國家相應(yīng)規(guī)范規(guī)程的規(guī)定,立足于礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件和實際情況,制定切實可行的治理方案;總體規(guī)劃,分步實施。因地制宜,宜林則林的原則;工程可行性和經(jīng)濟合理性的原則;環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟生態(tài)效益兼顧的原則;動態(tài)設(shè)計,信息化施工。
3.2總體治理方案
根據(jù)治理場地的條件,結(jié)合建設(shè)單位的意見,要求在確保安全前提下,對現(xiàn)有邊坡進行加固和生態(tài)恢復(fù)治理。既要確保邊坡安全,又要保持邊坡整體美觀。選取的總體方案如下:
噴混植生綠化護面[4]+截排水+坡腳擋土墻。
原狀山體穩(wěn)定性較好,無須進行大的土石方開挖。僅對坡面松散巖土體進行清理,對高陡邊坡進行統(tǒng)一修坡或者填平修順,消除潛在地質(zhì)災(zāi)害確保邊坡穩(wěn)定后坡面設(shè)以噴混植生綠化護面。場內(nèi)排水進行統(tǒng)一規(guī)劃,設(shè)置坡頂截水溝、坡腳排水溝。
3.3具體工程措施
(1)坡腳擋土墻。坡腳建一道護腳擋土墻,本次重力式擋土墻設(shè)計墻身及基礎(chǔ)采用M7.5砂漿砌筑MU30毛石,外露面采用M10砂漿勾縫。擋土墻設(shè)計頂寬0.4m,底寬0.66m,地坪至墻頂高度1.Om,基礎(chǔ)深度0.5m。墻底采用M10砂漿墊層,頂部抹面砂漿厚3cm,底部墊層厚15cm。當(dāng)基礎(chǔ)揭露為中風(fēng)化以上巖體時,直接于巖面上砌筑擋土墻。擋土墻內(nèi)設(shè)置φ lOOmm@2000mm的PVC泄水管,墻后設(shè)反濾層,墻后回填硬塑以上粘土,分層夯實,外傾坡率大于3%,保證坡面排水。回填土上部種植喬木、灌木和藤類植物,保證高程45.Om以下至坡腳范圍內(nèi)的邊坡遮擋式復(fù)綠。
(2)噴混植生綠化坡面。坡面采用噴混植生,坡面掛設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng),采用14#鍍鋅鐵絲網(wǎng),網(wǎng)距5cm×5cm。用錨釘進行固定,錨桿可分為長錨釘和短錨釘,長錨釘長度為l.Om,短錨釘長度為0.5m,橫向間距與縱向間距均為l.Om,長短錨桿按梅花型交叉布置。掛網(wǎng)后噴射混合料,混合料由土壤、纖維、鋸末、水泥、保水材料、有機質(zhì)、混合種子和肥料等組成,利用噴射機將混合均勻的有機基材噴于坡面,噴射的平均厚度為lOcm-12cm,其中鐵絲網(wǎng)之上要保證有3cm-5cm的基材。根據(jù)邊坡的巖性酌情調(diào)整噴射厚度,以保證有機基材能提供草坪生長所需足夠的養(yǎng)分及水分。
4.結(jié)論
愛群聯(lián)合石場礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)設(shè)計以恢復(fù)、增加林地和綠化地為目的,以環(huán)境效益和社會效益為中心,把礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)與改善生態(tài)環(huán)境、徹底改變礦山地質(zhì)環(huán)境。采用噴混植草技術(shù)成熟,施工工藝簡單,施工可行性大,施工后坡面覆綠效果明顯,有其優(yōu)勢地位。但是由于區(qū)域環(huán)境不同應(yīng)注意對其材料配比進行更有針對性的研究。提高坡面植被的存活率。
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