鄭于

［關(guān)鍵詞］礦山地質(zhì)；恢復治理；邊坡治理

安慶市宜秀區(qū)龍珠山為一座采石山，由于長期的露天開采，嚴重破壞了治理區(qū)的土地、植被資源和地貌景觀，采石宕口巖石裸露，邊坡陡峭高達近百米，危巖眾多，且處在重要的視覺廊道節(jié)點上，形成了嚴重的環(huán)境視覺污染和地質(zhì)災害隱患，采石棄渣隨處堆放，形成安全隱患及水土流失，同時廢棄物還污染環(huán)境，嚴重影響了作為國家歷史文化名城、優(yōu)秀旅游和園林城市的形象，制約了城市的發(fā)展?；诖耍槍υ摰V山區(qū)域進行生態(tài)修復與恢復治理極為必要。

1. 工程背景

安慶龍珠山原為安慶市宜秀區(qū)永林石料廠開采，主要開采建筑用石子，根據(jù)土地二調(diào)圖該土地現(xiàn)狀類型為工礦用地，該項目2006開采年產(chǎn)量為1.3×10⁵t。開采方式為露天開采，采礦權(quán)面積3.7752×10⁴m²，礦區(qū)礦物儲量為1.0937×10⁶t，礦山標高為+25～10³m。為了推動新城區(qū)發(fā)展，發(fā)掘和保護歷史遺留，促進經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設，消滅礦山地質(zhì)災害隱患，2010年市政府將此礦關(guān)閉，并未對此礦進行恢復治理工程。治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境的地層情況如表1所示，地質(zhì)圖如圖1所示。

2. 礦山地質(zhì)環(huán)境治理的必要性分析

2.1 政策要求

治理區(qū)屬于《安徽省“三邊三線”礦山環(huán)境治理工作實施方案》中明確的“三邊三線”范圍內(nèi)的礦山，該礦山嚴重影響了安慶新城區(qū)的發(fā)展，通過項目的實施可促進新城區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設，消除礦山地質(zhì)災害隱患。

2.2 經(jīng)濟發(fā)展要求

通過對安慶市宜秀區(qū)龍珠山關(guān)閉礦山地質(zhì)環(huán)境的治理，可以盤活礦區(qū)廢棄的土地資源，將為地方建設提供寶貴的可開發(fā)利用的土地資源，極大地支持了地方經(jīng)濟的發(fā)展，治理區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理經(jīng)濟效益、社會效益良好。

2.3 生態(tài)恢復要求

通過采取工程、生物等技術(shù)手段治理安慶市宜秀區(qū)龍珠山關(guān)閉礦山，使礦山地質(zhì)環(huán)境達到穩(wěn)定、生態(tài)得到恢復、景觀得到美化。

2.4 人文發(fā)展要求

龍珠山礦山的恢復治理將有利于充分挖掘和保護龍珠山厚重的歷史文化底蘊，使治理后的龍珠山與周圍自然、人文環(huán)境得以有效融合，加快推進新區(qū)的建設發(fā)展。

3. 礦山地質(zhì)環(huán)境治理的主要技術(shù)手段探究

20世紀70年代，龍珠山當?shù)亻_始了大范圍的炸山采石，由于缺少有序管理，多年來的無序無度采石，造成山體自然環(huán)境破壞嚴重。采石場開挖現(xiàn)場如圖2所示。

3.1 邊坡治理

根據(jù)宕口邊坡現(xiàn)場調(diào)查，邊坡為巖質(zhì)邊坡，地層產(chǎn)狀與坡向多以斜向坡及逆向坡為主，局部為順向坡（宕口南側(cè)）。治理區(qū)高陡邊坡，巖面裸露，影響視覺且易引發(fā)崩塌等地質(zhì)災害，對于高陡邊坡采用削坡手段進行降坡卸載處理。

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第四版）硬質(zhì)巖邊坡坡度允許值表，巖體結(jié)構(gòu)呈層狀結(jié)構(gòu)，風化程度為中等風化，高寬比可采用1：0.30-1：0.40（68°-73°），風化程度為強風化，高寬比可采用1：0.40-1：0.55（61°-68°）?？紤]到邊坡穩(wěn)定情況及削坡工程量等因素，采用對于坡角＞45°，且高度＞60m的邊坡，按照現(xiàn)有地形，以≤59°坡度進行削坡開階[1]。

治理區(qū)邊坡大部分坡段坡角＜60°，只有部分坡段坡角較大。由于巖壁復綠要求坡度不能較大，否則難以保證邊坡的整體復綠，而坡度過緩，削坡的工程量太大，對原生環(huán)境破壞較大。因此，根據(jù)國內(nèi)相似工程的經(jīng)驗，考慮到邊坡實際穩(wěn)定情況，對不同坡角及高度處的邊坡，采用了不同的削坡技術(shù)，削坡后對巖壁危巖進行清理，小的用人工撬除，大的用爆破清除。

對于坡角＜45°，且高度＜30m的邊坡，按照原坡角進行修坡，清除巖面上的危巖；對于坡角＞45°，且高度＞60m的邊坡，按照現(xiàn)有地形，以59°或45°進行削坡開階，分級高度16.5-28m，開階寬度2m。

對局部的順向坡，采用削坡方法治理整頓，經(jīng)過削坡治理后，使最終邊坡角小于等于地層傾角，同時清除了邊坡上的危巖，放緩了邊坡坡角，設置平臺階，使邊坡的穩(wěn)定性得以提高，安全系數(shù)不小于1.3；削坡后的巖石用于回填整平地面，并采用培土技術(shù)進行復綠。削坡形成的廢石方量約為5×104 m³，所得石料全部回填到宕口內(nèi)。

現(xiàn)場坡面修整情況如圖3所示。

3.2 場地平整及復綠

清理治理區(qū)內(nèi)廢棄礦體堆料，根據(jù)礦坑地形地貌進行場地平整，高挖低填，清理平面內(nèi)的廢棄礦渣堆及零星的石塊等。利用邊坡削坡降坡產(chǎn)生的土石方對治理區(qū)礦坑進行回填，場地平整1.982×104 m²，覆土需外購土方1×10⁴ m³。平整后的地面坡度＜5°。培土復綠區(qū)適用于整平地面的綠化設計。待巖壁治理完成后方可進行培土復綠施工。

在整平區(qū)域所用土壤PH值范圍5.5～8.5，含鹽量不大于0.4%，覆土后地面坡度＜5°。栽植的樹木行距和株距為4000 mm，苗木栽植的深度應以覆土至根莖為準，根際周圍應夯實[2]。苗木栽好后隨即澆水，次日再復水一次，兩次水均應澆透。第二次澆水后應進行根際覆土，做到土面平整、疏松。播種綠化：應選擇根系發(fā)達、莖矮葉茂的耐寒草種，播種量根據(jù)土壤和種子的實際情況確定。播種前先將地表土灑水潤濕，采用人工播種，人工覆土（5-10 mm厚細粒土），隨播、隨覆的方式進行復綠，共種植喬木3442株、藤本植物954株。

現(xiàn)場邊坡綠化如下圖所示，

3.3 邊坡植被恢復

針對不同的宕口，不同的邊坡采用不同的綠化方式，具體有：

第一，順坡復綠區(qū)適用于坡角＜45°，且高度小于30m的邊坡，按照原坡角進行放坡，清除巖面上的危巖，自坡頂往下鋪設勾花網(wǎng)，用直徑18 mm坡面錨桿將其錨固在巖壁上。預埋直徑50 cm PVC水管，水管沿坡面距離為400 cm，整個坡面鋪設，水管首尾相接，其上每隔50 cm留出水孔一個。用水潤濕巖壁，噴射10 cm厚基層土，覆土層要求滿足采坑覆土的土壤要求，所用土壤PH值范圍5.5-8.5，含鹽量不大于0.4%。液壓噴播植草：配合比為每1 m2用水4000 ml，纖維200 g，粘合劑（纖維素）3-6 g，保水劑、復合肥及草種根據(jù)具體情況而定。按照比例配合混合料，并通過噴播機均勻噴射于坡面。雨季施工應加蓋無紡布。灑水養(yǎng)護應注意控制好噴頭與坡面的距離和移動速度，養(yǎng)護期限視坡面植被生長狀況而定，一般不少于45d。本治理區(qū)北側(cè)和西側(cè)采用此種復綠方式治理，共需噴播草籽175 kg。

第二，削坡開階復綠區(qū)坡角＞45°，且高度＞60 m的不穩(wěn)定邊坡[3]。用鑿巖或爆破方式分臺階修坡，清除巖壁上的危巖，削坡后使巖壁坡角在59°或59°以內(nèi)。自坡頂往下鋪設勾花網(wǎng)，用直徑18 mm坡面錨桿將其錨固在巖壁上。本治理區(qū)南側(cè)主要采用這種復綠方式，共需噴播草籽260 kg。共掛網(wǎng)噴播復綠面積1×10⁴m²。

第三，平臺處復綠。采用鑿巖或爆破形式開挖種植穴，設計樹穴規(guī)格：1 m×1 m×1 m（長×寬×深）。地面培土100 mm厚，所用土壤PH值范圍5.5-8.5，含鹽量不＞0.4%。栽植樹種選用馬尾松，應在春季解凍后，發(fā)芽前或在秋季新梢停止生長后，降霜前進行。栽植的樹木行距4000 mm，株距為4000 mm，苗木栽植的深度應以覆土至根莖為準，根際周圍應夯實[4]。苗木栽好后隨即澆水，次日再復水一次，兩次水均應澆透。第二次澆水后應進行根際培土，做到土面平整、疏松。栽植的工序應緊密銜接，做到隨挖、隨運、隨種、隨灌，裸根苗不得長時間暴曬和長時間脫水。藤蔓植物可采用播種或扦插法栽植，播種要求每平方米播種量為100 g；扦插株距為300 mm[5]。

第四，邊坡綠化養(yǎng)護。邊坡綠化植物的前期養(yǎng)護，與一般的林木植被相比有其特殊性，故要特別地重視。剛種植的綠化植物，因覆土保水有限，又位于高坡之上，水分易蒸發(fā)，因此，前期持續(xù)養(yǎng)護時間一般不＜45天。每天養(yǎng)護兩次，早晚各一次，早晨養(yǎng)護時間應在10點以前完成，避免在強烈的陽光下進行噴水養(yǎng)護，以防灼傷幼苗葉片。在高溫干旱季節(jié)，幼苗由于地面高溫容易被灼傷，每天應該增加1-2 次養(yǎng)護，每次濕潤5-15 cm即可。噴水養(yǎng)護應該采用霧狀水灑向坡面，禁止高壓射流水沖擊噴射坡面。成活后可逐漸減少澆水的次數(shù)。病害和蟲害的防治均應以防為主，防、治結(jié)合。對各種不同病蟲害的防治可根據(jù)具體情況選擇無公害藥劑或高效低毒的化學藥劑。應根據(jù)植物的生長需要及時追肥。草種發(fā)芽后，應及時對稀疏無草區(qū)進行補播，以保證綠化效果。

植被恢復效果如下圖所示：

3.4 截排水工程

無外來水源補給，所以本次設計邊坡坡頂無截水溝，坡腳無排水溝，但在西側(cè)邊坡中部的臺階處設置了一道排水溝，防止雨水沖刷，影響綠化效果。排水溝做法主要如下所示：排水溝斷面采用梯形，上口寬度0.8m，底寬0.5m，深度0.5m，平臺上的排水溝坡降比為0.5%，坡面上的排水溝坡度為坡面的坡度，側(cè)邊和底部以水泥砂漿抹面，采用1：2水泥砂漿，兩側(cè)頂部采用5cm厚水泥抹面臺帽，砂漿強度M7.5，每隔20m設寬2cm的伸縮縫，縫內(nèi)采用木板浸油防滲。

截水溝設置如下圖所示：

4. 建議與小結(jié)：

按照上述方案實施龍珠山生態(tài)修復面積達58.14hm²，綠化恢復率將達到95%，預期恢復效果良好，另可考慮配套監(jiān)控監(jiān)測等信息化手段，對恢復區(qū)域進行自動化監(jiān)測，及時反饋跟蹤恢復治理狀態(tài)，并進行調(diào)優(yōu)工作。

在明確礦山區(qū)域現(xiàn)實情況的基礎上，依托對邊坡修復、綠地修復等恢復治理技術(shù)的合理使用，能夠達到促使礦山生態(tài)環(huán)境得到逐步恢復的效果，促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。