礦山環(huán)境治理設(shè)計與施工
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摘要：主要論述礦山地質(zhì)環(huán)境的治理情況，對治理方法及施工工藝做了重點論述，主要采取的措施，擋、攔、截、排的方法。證明了本次治理方案和施工工藝比較合理，達到預(yù)期的效果，取得了良好的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：礦山環(huán)境治理；擋土墻；護坡；排水溝；生物工程
1工程概況
1.1工程概述
本治理工程位于峪里鄉(xiāng)西部黛眉山世界地質(zhì)公園黛眉山景區(qū)內(nèi)，距縣城約40km，距離峪里鄉(xiāng)政府所在地約4km，有一條新-峪公路與縣城連接，本工程緊鄰隴海鐵路及310國道、連霍高速公路橫貫東西，交通較為便利。根據(jù)黛眉山鐵礦礦山治理區(qū)存在的地質(zhì)環(huán)境問題和危害程度以及周邊景區(qū)的實際情況，結(jié)合勘查報告。礦渣堆無序堆放是黛眉山鐵礦礦區(qū)的主要環(huán)境地質(zhì)問題。由于歷史的原因，一些礦渣堆無序地堆放在黛眉山世界地質(zhì)公園內(nèi)，嚴重影響了黛眉山世界地質(zhì)公園的整體形象，對本治理區(qū)的治理本著不破壞原始地形地貌的地質(zhì)公園建設(shè)原則，本次治理主要采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、生物工程等治理措施對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行恢復(fù)治理。通過治理措施的實施，修復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，使黛眉寨鐵礦礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得以改善，促進當?shù)亟?jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，同時也樹立黛眉山世界地質(zhì)公園對外的良好形象。
1.2地質(zhì)概況
根據(jù)《河南省工程地質(zhì)圖》（1/50萬）及收集項目區(qū)內(nèi)的巖土工程勘察報告資料，結(jié)合項目區(qū)的地形地貌、巖土體特征，本治理區(qū)巖體類型為堅硬巖類，塊狀、厚層狀構(gòu)造，基巖抗風化能力較強，自然邊坡穩(wěn)定。但山高谷深，畢竟為重力不穩(wěn)定因素，特別是人為活動將會造成工程地質(zhì)條件不穩(wěn)定，區(qū)域上小浪底水庫壩址區(qū)二疊系砂頁巖向北東緩傾（13°~20°），在巖層坡腳臨空的黃河南岸，就形成了多個順層滑坡、傾倒及蠕變傾側(cè)體，故本治理區(qū)域上有不穩(wěn)定因素。礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)人工開采鐵礦會造成局部不穩(wěn)定，工程地質(zhì)條件較差，多見崩塌泥石流現(xiàn)象，應(yīng)加以重視。地貌屬于中低山區(qū)，黛眉山主峰海拔1346.4m。礦區(qū)位于黛眉山主峰東側(cè)、黛眉山北坡。地形總體上山脊呈東西向延伸，西高東低，地勢較陡，地形險峻，溝谷縱橫。
2.1設(shè)計原則
在充分掌握地質(zhì)災(zāi)害危害特點的基礎(chǔ)上，利用科學(xué)的方法和手段，治理工程措施必須遵循安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、施工方便的總原則。主要遵循以下原則：（1）以人為本、防災(zāi)減災(zāi)的原則。本次治理區(qū)的選擇充分考慮治理區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境問題及危害程度，治理后能有效改善當?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境條件、改善礦山地質(zhì)環(huán)境問題。（2）因地制宜、重點突出、綜合治理的原則。根據(jù)治理區(qū)的實際情況本次設(shè)計主要采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、生物工程并考慮治理后整體工程的協(xié)調(diào)性和合理性，先平整、后植樹綠化等分階段進行實施。（3）生物工程設(shè)計以宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林，農(nóng)業(yè)優(yōu)先的原則，生物綠化以適應(yīng)當?shù)貧夂颉⑼怀鲟l(xiāng)土氣息、適宜當?shù)丨h(huán)境條件的樹種為主，并考慮視覺效果。
2.2工程設(shè)計方案及施工措施
治理工程的設(shè)計應(yīng)貫徹安全、合理、經(jīng)濟的設(shè)計原則，在保證安全和正常使用的前提下，尋求方便施工、對環(huán)境影響小、最經(jīng)濟的恢復(fù)植被形式。根據(jù)項目批復(fù)資金，本次治理設(shè)計在滿足礦山環(huán)境恢復(fù)治理技術(shù)的情況下，充分考慮了自然地形條件并征得主管部門、當?shù)卣熬用竦囊庖姡⒔Y(jié)合當?shù)匕l(fā)展規(guī)劃和民生需求，提高治理資金效益。根據(jù)治理區(qū)內(nèi)存在的主要環(huán)境問題，危害程度及環(huán)境地質(zhì)條件，擬采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、并實施生物工程，從而最大限度地改善治理區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活條件，使人類工程與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。對治理方案的技術(shù)合理性、施工的可行性和經(jīng)濟等三方面綜合考慮，選擇最佳的結(jié)構(gòu)形式與布置方案。
2.2.1擋土墻工程
用NTS—331全站儀定出擋出墻中心位置，根據(jù)設(shè)計圖紙各部分尺寸施放擋土墻開挖邊界線。基坑開挖后對基底進行夯實，開始漿砌石作業(yè)。塊石選用石質(zhì)均勻、不易風化、且未風化、無裂紋的硬質(zhì)石料，其抗壓強度不應(yīng)低于30MPa。大致呈立方體，無鋒棱凸角，頂面與地面大致平行；其厚度不宜小于20cm。砂料選用級配均勻、干凈的中砂，抹面和勾縫時砂料均經(jīng)過篩后使用。為防止實際操作時配合比的混亂及拌合勻質(zhì)成度差等情況，施工前先根據(jù)砂漿配合比進行過磅稱重進行質(zhì)量比配制，作為施工控制依據(jù)。漿砌石采用座漿砌筑的方法。砌筑時，石塊大面向下，小面向上，根據(jù)空隙大小，選用合適的整塊小石塊擠入石縫的砂漿中。砌筑過程中，發(fā)現(xiàn)個別石塊有松動現(xiàn)象，采取措施是將該塊石拆下，并刮凈石塊上粘附的砂漿，再用新拌砂漿重砌。兩層塊石間做到錯縫搭砌，無通縫、干縫。每一層基本同步上升，等高進行。每日砌筑高度不大于1.2m，且留有斜槎。采用M10砂漿進行墻面勾縫，形式為凸縫，墻頂用M10砂漿抹面，用以加強砌體的整體性和外表美觀。為減少砌體硬化后收縮和溫度變化產(chǎn)生裂縫，需設(shè)置沉伸縫，間隔20m一道，縫寬20mm，縫填瀝青亞麻，沿內(nèi)外頂三方填塞深度不小于0.2m。擋土墻墻趾以上留設(shè)橫截面為10cm×10cm的泄水孔一排，間距2m。孔后做好反濾包，以起濾水作用。砌石完工12h后，用草柵、棚布等物覆蓋，定期灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7d。墻身砌出地面后，基礎(chǔ)必須及時回填夯實，填筑材料宜選擇透水性較強的填料，并做成不小于5%的向外流水坡，以免積水下滲，影響墻身穩(wěn)定。
2.2.2護坡工程
對覆土后礦渣堆邊坡采用漿砌片石護坡，礦渣挖填平整后，對邊坡進行M10漿砌石護坡處理，漿砌石厚度0.5m。護坡間隔15m布置伸縮縫一道，縫寬2cm，縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞。每隔2m按上下交錯設(shè)置10cm×10cm泄水孔，泄水孔后應(yīng)在0.5m×0.5m范圍內(nèi)設(shè)置反濾層以防淤塞，反濾層應(yīng)先鋪設(shè)400g/m2土工布，再選擇顆粒大小勻稱的砂石材料分層填埋，厚度不小于15cm。坡體上部為上擋墻，規(guī)格100cm×80cm，上余0.5m，0.3m埋入地下，間距1m。
2.2.3排水工程
為了防止雨水、洪水沖刷坡面造成坡面崩塌，應(yīng)在采坑外圍設(shè)置一條主排水溝。經(jīng)過削平整理后的采礦邊坡，為迅速排除邊坡上游坡面的地表匯水，建立坡面排水溝。主排水溝和坡面排水溝相連把邊坡上游的地表匯水通過排水溝導(dǎo)入采礦坑集水池中。基底縱坡不宜大于4%，各排水渠均為7.5漿砌石結(jié)構(gòu)，砌石壁厚0.3m，底厚0.3m，每隔20m設(shè)一條寬為2cm的二氈三油沉伸縫，外露部分全部勾成凸縫，頂部用3cm厚的M7.5砂漿抹平。
2.2.4礦渣整理工程
該礦渣整理工程將原來堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣清運到溝口沖溝內(nèi)填埋，以增大平臺面積，采取非均衡挖填法進行施工，在礦渣整理工程中，重點工作是把原來堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣運到溝口沖溝內(nèi)進行埋填后進行平臺整理。平臺整理為正向坡，坡度為1.5%，邊坡坡度為1∶1.50。在施工嚴格按照有關(guān)設(shè)計和技術(shù)規(guī)范進行施工。
2.2.5礦洞封堵工程
礦區(qū)現(xiàn)存14個平硐洞口，除留14號礦口作為黛眉寨地質(zhì)公園景觀外，其余全部封堵。設(shè)計采用0.5m厚M10漿砌石垂直砌滿洞口，緊貼漿砌石用0.2m厚C15雙筋混凝土澆筑，漿砌石基座高0.3m，寬1.2m，礦口設(shè)計規(guī)格為3.5m×4.5m。按照設(shè)計要求對~號廢棄坑口進行基坑開挖，基坑開挖采用挖掘機配合人工進行，基坑開挖深度、寬度嚴格按設(shè)計要求進行，接近設(shè)計標高時，借助施工準備時沿槽體布設(shè)高程控制點，礦口砌筑漿砌石基座高0.3m，寬1.2m，礦口設(shè)計規(guī)格為3.5m×4.5m，施工中嚴格按照設(shè)計要求進行實施。
2.2.6生物工程
在護坡工程的同時，覆土后種植觀賞性樹種間種草綠化采坑邊坡。采用草、樹結(jié)合的方法護坡，草種選擇為小冠花、龍須草等。平臺栽樹行距及株距均為3m，采用穴狀整地，規(guī)格為0.6m×0.6m×0.6m；栽植時應(yīng)將樹苗扶直，栽正，根系舒展，深淺適宜。填土?xí)r應(yīng)先填表土、濕土，后填生土干土，分層踩實。使用的苗木應(yīng)具備生長健壯、枝葉繁茂、冠形完整、色澤正常、根系發(fā)達、無病蟲害、無凍害等基本質(zhì)量要求，成活率不小于95%。草籽應(yīng)顆粒飽滿，色澤、大小均勻，以直播種草，上面覆土，覆土厚度5~10cm，播撒均勻，成活率不小于90%。
3工程質(zhì)量和效果
（1）漿砌體工程：按照設(shè)計要求，砌縫內(nèi)砂漿均飽滿，勾縫密實，擋墻砌石分層錯縫。漿砌時坐漿擠漿，墻背填料符合設(shè)計要求和規(guī)范要求，沉降縫、泄水孔數(shù)量符合設(shè)計要求。對擋墻、護擋、排水溝砂漿進行取樣試驗，經(jīng)力學(xué)檢測強度達到設(shè)計要求。（2）礦渣整理工程：堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣運到溝口沖溝內(nèi)進行埋填后進行平臺整理。平臺整理為正向坡，坡度為1.5%，邊坡坡度為1:1.50。達到設(shè)計和技術(shù)規(guī)范。（3）生物工程：生物工程主要起到覆蓋地表、穩(wěn)定邊坡、控制水土流失、美化環(huán)境的作用。成活率不小于95%。
4結(jié)論
我們根據(jù)現(xiàn)場的實際情況針對性地布設(shè)工程，保證了治理的合理性、可靠性和經(jīng)濟性。通過采取整、填、護、排、攔、植等方面的綜合治理措施，從而達到設(shè)計合理、美化環(huán)境的目的。最大程度地減小礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患和安全隱患。通過整個工程的布設(shè)消除了不穩(wěn)因素，保障了當?shù)鼐用裆敭a(chǎn)的安全。從而最大限度地改善治理區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活條件，使人類工程與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，同時確保小浪底水庫的正常運行，促使經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
參考文獻：
［1］劉漢東.巖石力學(xué)理論與工程實踐[M].黃河水利出版社，1997.
［2］向廣旺,等.水泥應(yīng)用[M].北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.
［3］DB50/502P-2004地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范[S].
作者：胡世偉 單位：河南省國土資源開發(fā)投資管理中心
