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,對周圍的地質環(huán)境構成了一定的破壞,邊坡表面巖體裂隙較發(fā)育~較發(fā)育,容易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質災害。為使礦山水土流失得到整治;破壞的原地貌得以恢復,保土保水的能力大大提高;綜合治理礦山地質環(huán)境,控制或消除礦山存在的地質災害隱患,恢復礦山建設、生產等活動對地質環(huán)境的破壞。對采石場進行恢復治理設計。
關鍵詞:礦山恢復治理;巖質邊坡;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。為巖質邊坡,其中北側坡面傾向1850,傾角50°-70°;西側坡面傾向95°,傾角40°-55°;南側坡面傾向330°,傾角50°-75°。整個坡面經人工開挖基巖裸露,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)恢復困難。
2.場地地質條件
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邊坡巖土工程地質分類
根據本次勘查資料,結合1:20萬高要幅區(qū)域地質資料,勘查區(qū)內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),地質層位代號②。粉質粘土:灰黃色,可塑,為石英粉砂巖風化殘坡積土,土質不均勻,粘性一般,局部含少量強風化巖塊,巖質軟,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,地質層位代號③,按巖石風化程度可劃分為2個地質亞層。 ③,強風化石英粉砂巖:深灰色、褐黃色,巖石風化強烈,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中風化石英粉砂巖:灰褐色、褐黃色,粉砂質結構,厚層~中厚層狀構造,巖石風化不均勻,節(jié)理、裂隙發(fā)育,巖芯呈塊狀,巖質較硬,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,其巖體完整性指數約為0.70,為較完整,巖體基本質量等級為Ⅲ類。
2.3邊坡巖體及結構面特征
邊坡經人工開挖后裸露的巖體主要為中風化砂巖,坡頂、坡肩為薄層砂巖風化殘積粉質粘土。邊坡裸露巖體風化強烈,根據邊坡坡體巖土工程性質及坡面的整體傾向,邊坡可劃分為三段,均為巖質邊坡。
北側邊坡段:根據本次勘查資料及現(xiàn)場調查,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。坡面巖石風化不均勻,裂隙育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產狀為90°∠53°,三組優(yōu)勢結構面,其產狀為240°∠74°、131°∠29°及194°∠80°。
西側邊坡段:根據本次勘查資料及現(xiàn)場調查,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。坡面巖石風化不均勻,裂隙發(fā)育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產狀為81°∠53°,三組優(yōu)勢結構面,其產狀為241°∠71°、130°∠33°及172°∠46°。
南側邊坡段:根據本次勘查資料及現(xiàn)場調查,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。坡面巖石風化不均勻,裂隙發(fā)育~較發(fā)育,發(fā)育層理面一組,其產狀為95。∠53°,三組優(yōu)勢結構面,其產狀為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、風化、應力釋放因素影響下,巖體形成了方向、規(guī)模各異的結構面,這些結構面的不同組合方式,易形成楔形體,導致崩塌[1-3]。根據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。西側段坡面,巖層面傾向坡外,為最不利結構面,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構面或組合結構面發(fā)生崩落。
3.治理工程措施
根據勘察資料可知,邊坡巖體風化較破碎主要呈中風化塊狀。礦山地質環(huán)境保護與治理恢復方案的實施旨在綜合治理礦山地質環(huán)境,控制或消除礦山存在的地質災害隱患,恢復礦山建設、生產等活動對地質環(huán)境的破壞。結合本礦實際,恢復治理方案如下:
3.1設計依據及設計原則
根據《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZ/T0219 - 2006)等國家相應規(guī)范規(guī)程的規(guī)定,立足于礦區(qū)的地質環(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;工程可行性和經濟合理性的原則;環(huán)境效益、社會效益和經濟生態(tài)效益兼顧的原則;動態(tài)設計,信息化施工。
3.2總體治理方案
根據治理場地的條件,結合建設單位的意見,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,消除潛在地質災害確保邊坡穩(wěn)定后坡面設以噴混植生綠化護面。場內排水進行統(tǒng)一規(guī)劃,設置坡頂截水溝、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計墻身及基礎采用M7.5砂漿砌筑MU30毛石,外露面采用M10砂漿勾縫。擋土墻設計頂寬0.4m,底寬0.66m,地坪至墻頂高度1.Om,基礎深度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。當基礎揭露為中風化以上巖體時,直接于巖面上砌筑擋土墻。擋土墻內設置φ lOOmm@2000mm的PVC泄水管,墻后設反濾層,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?;靥钔辽喜糠N植喬木、灌木和藤類植物,保證高程45.Om以下至坡腳范圍內的邊坡遮擋式復綠。
(2)噴混植生綠化坡面。坡面采用噴混植生,坡面掛設鍍鋅鐵絲網,采用14#鍍鋅鐵絲網,網距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、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,其中鐵絲網之上要保證有3cm-5cm的基材。根據邊坡的巖性酌情調整噴射厚度,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.結論
愛群聯(lián)合石場礦山地質環(huán)境生態(tài)修復設計以恢復、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,把礦山地質環(huán)境治理恢復與改善生態(tài)環(huán)境、徹底改變礦山地質環(huán)境。采用噴混植草技術成熟,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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