歐海蓮
(廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì),廣東 韶關(guān) 512000)
樂昌市鉛鋅尾礦項(xiàng)目位于城關(guān)鎮(zhèn)老虎頭路北側(cè),西側(cè)緊靠西側(cè)有京廣鐵路通過,依《韶關(guān)市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》,鉛鋅尾礦庫地處粵北中低山,該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),為了確保開采工作順利進(jìn)行及保護(hù)礦區(qū)周圍環(huán)境,本場地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治非常重要[1]。
樂昌市地處中亞熱帶季風(fēng)氣候,冬季寒冷干燥,雨量稀少,夏季炎熱多雨,并常見雷雨大風(fēng)等特征。多年平均降雨量1522mm,極端時降雨量104mm(2006年7月14日21-22時);降雨量的年際變化較大,最大年降雨量2165.3mm(2006年),最小年降雨量847.6mm(2004年),尾礦庫離武江較遠(yuǎn),紅線內(nèi)場地地形標(biāo)高介于97.07-102.00m,地勢較高,河流對場地影響小[2]。
評估區(qū)位于二級大地構(gòu)造單元贛南后加里東隆起西南邊緣,與桂湘粵海西-印凹陷交界部位;位于五級大地構(gòu)造單元曲江構(gòu)造盆地的北西邊緣,處于樂昌向斜南側(cè)及瑤山復(fù)背斜之脊柱部位。區(qū)域地殼活動強(qiáng)烈,褶皺、斷裂發(fā)育。對評估區(qū)有直接影響的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有瑤山背斜、北鄉(xiāng)-樂昌向斜、西瓜地向斜和廊田向斜。
對評估區(qū)有直接影響區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造樂昌向斜南側(cè)及瑤山復(fù)背斜,控制著整個評估區(qū)地形地貌、地表水系、地下巖溶以及地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育、分布與發(fā)展演化特征。通過鉆探,評估區(qū)地層層序正常連續(xù),除強(qiáng)風(fēng)化巖石外,其余巖石完整,沒發(fā)現(xiàn)有斷裂等影響場地穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造。白堊紀(jì)末~第三紀(jì)的喜山運(yùn)動,紅層上升為臺地,地面不均勻抬升數(shù)百米。
由于差異升降斷塊活動,紅層臺地被切割得支離破碎,孕育了“丹霞地貌”和巖溶漏斗、洼地、谷地等。目前,區(qū)域地殼以緩慢差異性升降運(yùn)動為主,地殼穩(wěn)定性較好。
評估區(qū)范圍為樂昌向斜谷地水源地。根據(jù)評估區(qū)內(nèi)地下水的賦存條件及含水介質(zhì)特征,有松散類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水(巖溶水)水類型。
鉛鋅尾礦庫巖土覆蓋層厚度為13.50~37.20m,鉆探揭露結(jié)果顯示,巖面起伏變化較大。場地表層的土層復(fù)雜,土質(zhì)不均勻,結(jié)構(gòu)松散,工程力學(xué)性質(zhì)差;坡積殘積粉質(zhì)粘土層分布均勻,厚度大,承載力較高,工程力學(xué)性質(zhì)較好;微風(fēng)化灰?guī)r巖,層位穩(wěn)定,厚度大,巖面起伏變化大,承載力高,是本區(qū)最好的持力層。
評估該礦區(qū)發(fā)生自然地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的機(jī)率較??;下伏為可溶巖,為基本穩(wěn)定-穩(wěn)定,上部荷載大時,特別是選用樁基時,在外力的作用下,易引發(fā)巖溶地面塌陷的地質(zhì)現(xiàn)象。同時,丘陵地貌,在開挖過程中產(chǎn)生人工邊坡,較陡時易產(chǎn)生崩塌等地質(zhì)現(xiàn)象,對礦區(qū)工程建設(shè)存在安全隱患。
樂昌地區(qū)礦山建設(shè)活動較強(qiáng)烈:評估區(qū)四周均有已建建筑,在施工過程中形成2米左右近直立人工邊坡,易引發(fā)山體崩塌、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能。
根據(jù)對鉛鋅尾礦區(qū)區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行分析,結(jié)合工程項(xiàng)目類型、規(guī)模和施工方式,預(yù)測礦山開采過程中或開采后,由于地質(zhì)環(huán)境條件的改變和影響,可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型有礦區(qū)地面塌陷。
主要危害是威脅礦區(qū)周邊建筑及居民、施工人員安全,預(yù)測其潛在危害程度小,危害性中小。
根據(jù)礦山建設(shè)場地區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件,巖溶發(fā)育規(guī)律、規(guī)模及分布特征,結(jié)合鉛鋅尾礦工程施工類型、規(guī)模,預(yù)測工程建設(shè)過程中或建成后,由于地質(zhì)環(huán)境條件的改變和影響,可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型有地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害。地面沉降規(guī)模一般以小型為主,發(fā)育程度弱,預(yù)測其潛在危害程度小,危害性小。
在礦區(qū)場地開挖邊坡或借方取土及填土?xí)r,應(yīng)注意邊坡坡率,做到邊坡坡度合理。在開挖過程中必須注意防水,應(yīng)盡量避開雨季施工和做好坡面排水措施,開挖結(jié)束后,應(yīng)針對邊坡的規(guī)模、所處的地質(zhì)環(huán)境條件及對規(guī)劃工程的危害程度,采取不同的護(hù)坡措施。
結(jié)合尾礦施工現(xiàn)場的實(shí)際情況和相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)置支檔結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同的邊坡高度、邊坡的形態(tài)、邊坡的受力情況、邊坡的穩(wěn)定性等因素,設(shè)置不同的支擋結(jié)構(gòu)。
預(yù)防措施是在查明可能產(chǎn)生塌陷原因、影響因素和致塌效應(yīng),為了清除或消減塌陷發(fā)生發(fā)展主導(dǎo)因素的作用而采取的工程措施。限制開采地下水,對本項(xiàng)目基底下隱伏洞隙的預(yù)注漿封閉處理等。具體處理措施有:
(1)深基礎(chǔ)法:對于一些深度較大,跨越結(jié)構(gòu)無能為力的土洞、塌陷,通常采用樁基,將荷載傳遞到基巖上。
(2)旋噴加固法:在淺部用旋噴樁形成一“硬殼層”,在其上再設(shè)置筏板基礎(chǔ)?!坝矚印焙穸雀鶕?jù)具體地質(zhì)條件和礦區(qū)建筑的設(shè)計(jì)要求而定,一般可達(dá)10m~20m。
用以上的處理措施應(yīng)用在易產(chǎn)生地面塌陷地區(qū),在井下施工過程中應(yīng)進(jìn)行有針對性的防治方法,對周邊進(jìn)行監(jiān)測同時對鉛鋅尾礦庫內(nèi)的土洞進(jìn)行預(yù)處理,以免地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。
綜合分析樂昌市鉛鋅尾礦地質(zhì)環(huán)境因素對本區(qū)主要致災(zāi)作用的形成、發(fā)育所起的作用和性質(zhì),從而確定評估區(qū)內(nèi)主導(dǎo)地質(zhì)環(huán)境因素是巖土體性質(zhì)、水文地質(zhì)條件。通過本文研究,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與場區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、巖土體工程地質(zhì)特征及人類工程活動密切相關(guān),明確礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn),找出地質(zhì)災(zāi)害防治重點(diǎn),使地質(zhì)災(zāi)害防治有針對性、有效性。
[1]王瀟,江曉龍,韋龍明,等.廣東梅子窩鎢礦礦山環(huán)境地質(zhì)問題的影響分析及防治措施[J].有色金屬工程,2017,7(2):93-98.
[2]王金和.梅仙鉛鋅礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀與治理對策建議[J].工業(yè),2016(12):00274-00274.