■李志明

（廣東肇慶廣地爆破工程公司廣東肇慶526020）

礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程施工技術(shù)與現(xiàn)實(shí)意義

■李志明

（廣東肇慶廣地爆破工程公司廣東肇慶526020）

隨著廣東省肇慶市端州城區(qū)的城市規(guī)劃發(fā)展，于九十年代停采、位于城東新區(qū)的廣東省肇慶市端州區(qū)黃崗鎮(zhèn)馬頭崗石場(chǎng)礦山因開采對(duì)地形地貌、景觀等地質(zhì)環(huán)境影響明顯，影響肇慶市市容市貌，與城市規(guī)劃極不相適應(yīng)，最重要的是對(duì)礦區(qū)下方為武警五中隊(duì)樓房和工業(yè)區(qū)人員生命構(gòu)成嚴(yán)重的安全隱患，為消除潛在礦山地質(zhì)災(zāi)害安全隱患，恢復(fù)地形地貌，急需對(duì)礦山進(jìn)行恢復(fù)治理。

石場(chǎng)礦山 錨桿格構(gòu)梁 培土植生 資源效益

1 工程概況

1.1 地理位置

廣東省肇慶市端州區(qū)黃崗鎮(zhèn)馬頭崗石場(chǎng)礦山位于廣東省肇慶市中心310。方向，直距約1KM，地處端州區(qū)端州一路市武警五中隊(duì)營房和工業(yè)區(qū)東側(cè)，行政區(qū)劃屬肇慶市端州區(qū)黃崗鎮(zhèn)管轄，馬頭崗石場(chǎng)西距端州一路約100m，距G321國道約800m。

1.2 場(chǎng)地地質(zhì)條件

1.2.1 地形地貌

治理區(qū)域?yàn)榍鹆甑匦蔚孛矃^(qū)，地勢(shì)呈東南高北西低，最大相對(duì)高差約159m，當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高約9m，礦山開采邊坡相對(duì)高差約82m，坡度40～80°，局部為陡崖，采場(chǎng)外植被發(fā)育，但場(chǎng)地內(nèi)大部分坡面巖石裸露，部分坡面上見稀疏喬、灌木雜草。

1.2.2 氣象條件

該項(xiàng)目所在肇慶市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫22.2℃，多年月平均最高氣溫26℃，極端最高氣溫38.7℃（2000年8月17日），極端最低氣溫-1.0℃（2005年1月11日）。降雨充沛，降雨量主要集中在4～9月份，占全年的80%左右，年均降雨量1841.0mm，年平均雨日數(shù)168天，歷年最大降雨量2952.5mm（2004年），歷年最小降雨量1099.1mm（1996年），最大一日降雨量216.3mm（2001年9月30日），最大一小時(shí)降雨量102.3mm（1996年4月19日）。年平均蒸發(fā)量1432～1738mm，年均相對(duì)濕度78%。

2 礦山環(huán)境地質(zhì)條件

礦山邊坡巖土層從上到下劃分為：第四系沖洪積層（Q4al+pl）、第四系殘坡積層（Q4dl+el）及泥盆系春灣組（Dch）。分述如下：

2.1 第四系沖洪積層（Q4al+pl）

①碎石土：分布于西部坡腳，黃色，碎石含量50～60%，成分為強(qiáng)-中風(fēng)化粉砂巖、砂巖，塊徑1～10cm不等，次圓狀，充填物為粘土，粘結(jié)一般，散體結(jié)構(gòu)，中密，厚度1.50m。

2.2 第四系殘坡積層（Q4dl+el）

②礫質(zhì)粉質(zhì)粘土：主要分布于坡頂位置，土層呈黃色、褐黃色，硬塑，結(jié)構(gòu)較松散，含植物根系，以粘粒為主，局部夾風(fēng)化砂巖塊石，厚度1.0～2m。

2.3 泥盆系春灣組（Dch）

場(chǎng)地內(nèi)均見分布，巖性為砂巖，根據(jù)其風(fēng)化程度，可分為中風(fēng)化砂巖、微風(fēng)化砂巖2個(gè)工程地質(zhì)層。

③1中風(fēng)化砂巖：以灰色為主，部分巖芯見紫紅色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中-厚層狀構(gòu)造，巖芯較破碎，以塊狀為主，個(gè)別為扁柱狀或短柱狀，裂隙發(fā)育，裂面見鐵質(zhì)渲染。該層最薄處為4.0m，最厚處5.0m，該層層頂埋深0～4.5m，層底埋深4～9.5m，層底標(biāo)高30.8～3.1 m，平均厚度4.25m。另外，在該層中含有斷層破碎帶，巖性為壓碎巖，灰黃色、灰色，散體結(jié)構(gòu)，巖石破碎，擠壓現(xiàn)象明顯，局部夾斷層泥。鉆孔揭露厚度3.00m。

③2微風(fēng)化砂巖：該層灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中-厚層狀構(gòu)造，巖石堅(jiān)硬，巖芯完整，以短～長柱狀為主，局部破碎成塊狀，裂隙不發(fā)育，偶見閉合裂隙，裂面平直光滑。該層層頂埋深0～9.5m，層頂標(biāo)高30.8～3.1 m。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)與施工

3.1 各巖土層參數(shù)選擇

計(jì)算選取的巖土物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 巖土參數(shù)表

3.2 治理設(shè)計(jì)方案與施工

根據(jù)治理場(chǎng)地的條件，結(jié)合有關(guān)部門的意見和建議，在確保安全的前提下，對(duì)石場(chǎng)內(nèi)的邊坡進(jìn)行恢復(fù)治理，使其達(dá)到安全、穩(wěn)固、景觀美化的效果。

Ⅰ區(qū)，主要治理對(duì)象為武警五中隊(duì)訓(xùn)練場(chǎng)及訓(xùn)練用房東側(cè)邊坡：將危巖體清除后+錨桿格構(gòu)梁+格構(gòu)內(nèi)植草進(jìn)行防治；

Ⅱ區(qū)，主要治理對(duì)象是武警五中隊(duì)辦公樓東側(cè)邊坡：采用清除表層浮土石后+掛鐵絲網(wǎng)噴混植生（10cm）；

Ⅲ區(qū)，主要治理對(duì)象為馬頭崗石場(chǎng)舊采場(chǎng)邊坡：采用清除表層浮土石+V型槽培土+撒播植草。

截排水系統(tǒng)工程：坡頂、坡腳、開采平臺(tái)設(shè)置截排水溝，并與治理場(chǎng)地排水系統(tǒng)相連，完善排水系統(tǒng)。在Ⅰ區(qū)的坡頂、坡腳設(shè)置梅花型泄水孔，保證坡體內(nèi)部排水順暢。

3.3 施工技術(shù)與工藝流程

3.3.1 錨桿格構(gòu)梁施工技術(shù)

3.3.1.1 錨桿施工

6種導(dǎo)線方案在考慮大風(fēng)、覆冰等條件下的鐵塔荷載及其投資費(fèi)用如表6所示。其中假設(shè)鋼材單價(jià)1萬元/t、混凝土單價(jià)0.2萬元/t、導(dǎo)線單價(jià)2萬元/t、金具單價(jià)2.5萬元/t、420 kN和550 kN絕緣子單價(jià)分別為240元/片和360元/片。

錨桿施工流程：修整坡面→搭腳手架→測(cè)量放線→鉆機(jī)就位→成孔→清孔→錨桿安放→注漿。

（1）錨桿制作工藝：錨桿采用Ⅱ級(jí)Φ25mm螺紋鋼（HRB335），錨桿制作前應(yīng)確保鋼筋平直除油和除銹，接頭應(yīng)采用焊接的搭接接頭，焊接長度為30d，但不小于500mm。

（2）鉆孔（清孔）：錨桿鉆孔前應(yīng)按設(shè)計(jì)孔位準(zhǔn)確測(cè)量定位，并用鋼筋或竹木桿做好標(biāo)記，孔位偏差不大于50mm。鉆孔偏斜角度誤差不大于1度。為了提高鉆孔周圍孔壁的粘結(jié)強(qiáng)度，提高錨桿錨固力，通常鉆孔采用專門的風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，鉆孔前按照測(cè)量放樣的孔位搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)，調(diào)整好鉆桿的傾角即可開始鉆孔，鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計(jì)深度深0.50m。

（3）錨桿安裝入孔：鉆孔完成后及時(shí)進(jìn)行清孔，并及時(shí)下錨桿，錨桿安裝入孔采用人工抬運(yùn)、人工送入的方式，將錨桿前端安好導(dǎo)向頭，由一人掌握入孔方向，其他人齊心協(xié)力將錨桿一次性推入孔內(nèi)，安裝過程中，要避免桿體產(chǎn)生折彎的硬傷，對(duì)一次性難以入孔的，不可強(qiáng)行入孔，應(yīng)將鉆孔重新進(jìn)行洗孔，若錨桿桿體或者支架損壞的需重新加工錨桿。

（4）注漿：根據(jù)本工程地層的特點(diǎn)，為了提高巖土層的錨固力，注漿管前端應(yīng)伸入到距孔底0.50m左右處，首先注漿為常壓，水泥漿從孔底向孔口反向灌注，將孔底渣土及水排出，當(dāng)孔口排氣管排出正常水泥漿后，封閉排氣管進(jìn)行壓力注漿。注漿壓力控制0.5～1.0MPa。注漿液采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌，漿液強(qiáng)度M30，水泥為P.O425普通硅酸鹽水泥，水灰比1：0.45。

3.3.1.2 格構(gòu)梁施工

（1）施工順序：坡面清理→放線定位→開挖梁槽→綁扎鋼筋→支模→現(xiàn)澆砼→拆模養(yǎng)護(hù)。

（2）坡面清理：人工清理坡面，使坡面平整、無溜滑體、蠕滑體和松動(dòng)巖塊；

（3）放線定位：邊坡清理完畢后，由測(cè)量放線員按照設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)格構(gòu)梁進(jìn)行測(cè)量定位，用短鋼筋或撒細(xì)白灰線作為標(biāo)志；

（4）開挖梁槽：梁槽采用人工開挖，開挖必須順直，梁面為高出地面5.0cm，開挖梁槽時(shí)邊坡局部凹處應(yīng)回填C25砼，并盡量使表面平整；

（5）鋼筋制安：①鋼筋尺寸、規(guī)格、布筋間距、焊接強(qiáng)度及保護(hù)層厚度等都必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定；②鋼筋連接位置在梁跨中L/3范圍內(nèi)，并在同一部位接頭占比例不大于25%；③鋼筋保護(hù)層按設(shè)計(jì)保留，施工時(shí)提前預(yù)制與保護(hù)層厚度相同并且足夠數(shù)量的墊塊，墊塊用于混凝土中水泥、砂成分相同比例的砂漿制作，施工時(shí)對(duì)鋼筋加以支墊，以滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)保證鋼筋位置準(zhǔn)確，特別是靠土體位置，必須布設(shè)足夠的墊塊以保證鋼筋保護(hù)層厚度。格構(gòu)梁鋼筋綁扎完畢后，將錨桿錨固彎頭與格構(gòu)梁鋼筋有效鏈接。

（6）支模：由于格構(gòu)梁隨坡面鋪設(shè)，場(chǎng)地坡度較陡，支?？刹捎脙擅婺＃磧蓚€(gè)側(cè)面），以保證砼的密實(shí)度和外觀質(zhì)量；

（7）混凝土現(xiàn)澆：混凝土強(qiáng)度為C25，利用混凝土攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌方式，嚴(yán)格按照C25砼標(biāo)準(zhǔn)的配合比，現(xiàn)澆過程中必須防止松散土塊混入砼中。混凝土澆筑完后必須覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28天。

（8）伸縮變形縫：格構(gòu)梁每間隔一定距離應(yīng)設(shè)置伸縮變形縫，變形縫豎向布置，間距一般10～15m左右（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整），變形縫寬度以2cm左右為宜，縫中填塞瀝青麻絲。伸縮縫應(yīng)設(shè)在兩錨桿的中間。

3.3.2 V型槽+撒播植草施工技術(shù)

施工順序?yàn)椋呵謇砥旅妗罱ㄊ┕つ_手架→現(xiàn)澆混凝土槽板→培土（配無機(jī)肥、營養(yǎng)基質(zhì)、保水劑等）→點(diǎn)播、栽植草、灌、藤→澆水、施肥、病蟲害防治）。

V型槽培土植生工藝是在石壁上開鑿植生槽或筑立外飄臺(tái)，加填客土，栽植草、灌、藤植物，以接力的方式綠化石壁。方法具體措施是：

（1）壁面搭施工腳手架；

（2）壁面高差每相距2.8m建一排板槽，在壁上以45°角打鉆一排深50cm的孔，現(xiàn)澆混凝土槽板，板豎向斜高50cm，板厚5 cm，長度可以根據(jù)地形無限延長，用直徑為Φ18mm的Ⅱ級(jí)螺紋鋼（HRB335）作縱向筋，每間隔50cm 1條。

（3）向槽內(nèi)填充較為質(zhì)輕、保水性好、肥效長的營養(yǎng)土。植物建植可以采用撒播工藝，也可以直接栽植抗旱性強(qiáng)的攀爬植物。

3.3.3 截排水溝施工技術(shù)

（1）施工放樣：排水溝工程分段施工，分段放樣，根據(jù)路基中線及護(hù)坡道高程放出兩側(cè)坡角線，再根據(jù)邊溝流水高程坡比及護(hù)坡道寬度，放出排水溝中線及邊線，符合要求后再進(jìn)行下道工序。

（2）施工方法：溝槽開挖，放好邊溝溝底溝沿邊線，并用白灰在地上畫出，利用人工配合挖掘機(jī)械開挖，自卸汽車運(yùn)輸，開挖至距設(shè)計(jì)尺寸10～15cm時(shí)，改以人工挖掘。人工修整至設(shè)計(jì)尺寸，不能擾動(dòng)溝底及坡面原土層，不允許超挖。開挖清理完畢溝槽檢驗(yàn)合格后，先用木樁每15米一處釘好砌石位置，掛好橫斷面線及縱斷面線，即可按線砌筑。分層與分層間的砌筑砌縫應(yīng)大致找平，各工作層應(yīng)相互錯(cuò)開，不得貫通。較大的片石使用于下層且大面朝下，安砌時(shí)選取形狀及尺寸較為合適的片石，尖銳突出部分敲除，豎縫較寬時(shí)，在砂漿中塞以小石塊，砌縫寬度不大于2cm，砌筑過程中要注意選用較大、較平整的石塊為外露面和坡頂、邊口，石塊使用時(shí)應(yīng)灑水濕潤，若表面有泥土、水銹先沖洗干凈，尤其下層砌及角隅石不能偏小，砂漿要飽滿，石縫以砂漿和小碎石充填，片石不能豎立使用，石料擠漿要符合要求，不能緊貼無砂漿，寬度要一致，不能有假縫。

3.4 項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)實(shí)意義

肇慶市黃崗鎮(zhèn)馬頭崗石場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程項(xiàng)目的實(shí)施，有利于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，解決治理區(qū)域環(huán)境自身平衡問題，其現(xiàn)實(shí)意義如下：

（1）有利于生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與資源效益發(fā)揮。廢棄石場(chǎng)的有效治理，可改善與人類生活息息相關(guān)的自然環(huán)境，有利于減輕人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力。

（2）有利于人民生命財(cái)產(chǎn)安全的保護(hù)。通過對(duì)該石場(chǎng)礦山的綜合治理，有效防治崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害情況的發(fā)生，保證礦區(qū)下方武警五中隊(duì)樓房和工業(yè)區(qū)人員生命安全。

（3）提高植被覆蓋率，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。廢棄石場(chǎng)經(jīng)綜合治理后可以植樹造林、提高土地利用率和植被覆蓋率，改善已經(jīng)破壞的生態(tài)環(huán)境，改善日益惡化的空氣質(zhì)量。

[1]《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》 （國土資源部DZ/T0219-2006）.

[2]廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心工程設(shè)計(jì)書.

TD167[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-397-2