莫崇劍

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512026）

1 主要目的與任務(wù)

本次治理工程設(shè)計(jì)目的是為科學(xué)開展礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，為恢復(fù)治理工程施工提供指導(dǎo)性基礎(chǔ)資料，以消除或減弱礦山地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害隱患，在此基礎(chǔ)上逐步恢復(fù)和重建礦山生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，美化自然景觀，達(dá)到與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，確保周邊道路和相關(guān)人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。結(jié)合場地現(xiàn)狀，經(jīng)綜合比選后確定，本次設(shè)計(jì)采用對(duì)下部坡面松散巖塊堆積區(qū)域進(jìn)行松散巖塊清運(yùn)+設(shè)置排水溝+覆土植草+坡腳漿砌石擋土墻及喬木綠化的措施，對(duì)土質(zhì)邊坡崩塌部位進(jìn)行崩塌土體清運(yùn)，并對(duì)上部巖壁進(jìn)行松散危巖體清除+掛設(shè)SNS 主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)+爬藤及灌木綠化、對(duì)邊坡坡頂設(shè)置截水溝的措施進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理[1]。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 自然地理

韶關(guān)市乳源縣電視臺(tái)旁高陡巖質(zhì)邊坡位于乳源縣城區(qū)，乳源縣政府正南偏東51°方向，場地北側(cè)坡腳即為南環(huán)東路及南水河，交通條件便利。

該場地為剝蝕殘丘地貌單元，整體呈南高北低，巖質(zhì)邊坡整體呈東西走向，山體北側(cè)坡腳為南環(huán)東路及南水河，東側(cè)坡腳為乳源瑤族自治縣廣播電視臺(tái)。坡腳高程為80m 左右，山體最高點(diǎn)處高程約為138m，最大高差約58m，山體僅表層分布較薄的坡殘積土層，山頂植被覆蓋，其余地段均為中厚層巖質(zhì)邊坡，邊坡坡度較陡達(dá)70°～80°，局部內(nèi)傾。因礦山采石活動(dòng)，致使巖質(zhì)邊坡坡腳堆積0.2m3～3m3大小不等的巖塊，松散巖塊均集中堆積于山體東北側(cè)的山坡面，堆積面呈近似梯形狀，順坡長約32m、上部寬約10m ～15m、下部寬約35m，采石后巖質(zhì)邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好，但山坡面及巖體裸露，生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)峻。

根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ15-1-90），乳源瑤族自治縣氣候?qū)僦衼啛釒駶櫺图撅L(fēng)氣候區(qū)，一年四季均受季風(fēng)影響，冬季盛行東北季風(fēng)，夏季盛行西南和東南季風(fēng)。四季特點(diǎn)為春季陰雨連綿，秋季降水偏少，冬季寒冷，夏季偏熱。東南部平原和丘陵區(qū)全年平均氣溫19℃～20℃，西部山區(qū)全年氣溫16℃～17℃，北部高山地帶全年平均氣溫為15℃。降雨量東南部及西部山區(qū)偏多，全年平均有2000mm 以上；南部和北部降雨量偏少，全年降雨量平均1400mm ～1500mm。無霜期308 天，四季明顯，晝夜溫差大。災(zāi)害性氣象主要有臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流等，遇極端氣象條件，如強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、暴雨（強(qiáng)降雨）等是場區(qū)內(nèi)致災(zāi)作用的誘發(fā)因素。

2.2 地層

場地位于南華準(zhǔn)地臺(tái)一級(jí)大地構(gòu)造單元內(nèi)，位于廣東粵北斷塊區(qū)內(nèi)，大東山復(fù)式巖體的變異部位，為南嶺多金屬成礦帶中段南側(cè)，構(gòu)造強(qiáng)烈發(fā)育。區(qū)域巖漿侵入活動(dòng)劇烈，地層經(jīng)多期構(gòu)造活動(dòng)的影響，形成大范圍的地層褶皺，整體上呈現(xiàn)為一個(gè)復(fù)式向斜。區(qū)域出露地層從老至新依次為：泥盆系（D）和第四系（Q），現(xiàn)簡述如下。

（1）泥盆系中下統(tǒng)桂頭群中亞群（D1-2gtb）：頂部為灰色砂質(zhì)頁巖與粉砂巖互層；中上部為淺灰色中-細(xì)粒石英砂巖與紫灰色石英粉砂巖互層；下部為灰黃色塊狀礫巖、含礫砂巖夾中-細(xì)粒砂巖。

（2）泥盆系中統(tǒng)東崗嶺組（D2d）：上部為淺黃色泥質(zhì)頁巖夾鈣質(zhì)砂巖，薄層狀灰?guī)r；下部為灰綠色絹云母砂質(zhì)頁巖與淺灰-深灰色白云質(zhì)灰?guī)r互層夾灰色厚層狀灰?guī)r。與下伏桂頭群呈整合接觸關(guān)系。

（3）泥盆系上統(tǒng)天子嶺組（D3t）：中上部為灰白色、深灰色塊狀灰?guī)r，偶夾遂石條帶或結(jié)核；下部以深灰色中—厚層狀含生物碎屑泥晶灰?guī)r為主間夾泥灰?guī)r薄層。與下伏東崗嶺組呈整合接觸關(guān)系。

（4）泥盆系上統(tǒng)帽子峰組（D3m）：其下部主要為鈣泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)或粉砂質(zhì)泥巖，局部夾粉砂泥質(zhì)泥晶灰?guī)r薄層，往上鈣泥質(zhì)成分逐漸減少；中部以石英砂巖為主夾少量粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖；上部的巖石組合及生物面貌與下部大致相似，但鈣泥質(zhì)成分往上逐漸增加；與下伏天子嶺組呈整合接觸關(guān)系。

（5）第四系（Q）：主要為坡殘積層（Qel+dl）及沖洪積層（Qal+pl），其中坡殘積層（Qel+dl）主要分布于區(qū)內(nèi)緩坡地帶，主要由褐黃色色亞砂土、粘土夾少量碎石組成，為基巖風(fēng)化土，厚0.5 ～2m。另外，在溪溝地段及南水河沿岸分布沖洪積層（Qal+pl），灰黃色，由砂礫石夾粘土組成，厚度0.5 ～3m。

2.3 構(gòu)造

據(jù)區(qū)域資料，區(qū)域構(gòu)造上屬南嶺緯向構(gòu)造帶北部—新華夏系隆起帶的粵北山字型構(gòu)造核部。區(qū)域上經(jīng)歷了加里東、華力西—印支、燕山及喜馬拉雅期構(gòu)造階段多次和多種性質(zhì)的地殼運(yùn)動(dòng)，使得各個(gè)構(gòu)造體系相互穿插干擾，聯(lián)合、復(fù)合、截接與歸并現(xiàn)象相當(dāng)普遍，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜。

乳源瑤族自治縣位于南嶺山脈南麓，貫穿弧形山系，地勢由西北向東南傾斜。西北部、西部峰巒環(huán)峙，屬高山地帶，溶蝕高原地貌顯著，是韶關(guān)市主要石灰?guī)r地區(qū)之一。乳源瑤族自治縣全境在大地構(gòu)造上處于華廈活化陸臺(tái)的湘粵褶皺帶。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，火成巖分布極廣，地層發(fā)育基本齊全，巖溶地貌廣布、種類多樣，巖類以紅色砂礫巖、砂巖、變質(zhì)巖、花崗巖和石灰?guī)r為主。在地質(zhì)歷史上屬間歇上升區(qū)，流水侵蝕作用強(qiáng)烈，造成峽谷眾多、山地陡峻以及發(fā)育成各級(jí)夷平面，以山地丘陵地貌為主。場地附近區(qū)域內(nèi)無次一級(jí)的斷裂構(gòu)造；區(qū)域構(gòu)造無后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，區(qū)域性斷裂對(duì)場地的穩(wěn)定性無大影響。

2.4 水文地質(zhì)條件

（1）地下水類型。根據(jù)地下水賦存條件，含水層水理性質(zhì)和水力特征，礦區(qū)地下水含水層有：松散巖類孔隙含水層和基巖裂隙含水層。

（2）地下水補(bǔ)給。場地屬亞熱帶季風(fēng)型氣候，雨量充沛，水系、巖溶及植被較發(fā)育，年均降雨量1640mm，大約有15%滲入地下形成地下徑流，為地下水補(bǔ)給提供了良好的條件。松散巖類孔隙水由降雨及地表水滲入補(bǔ)給為主；同時(shí)，覆蓋型碳酸鹽巖類裂隙水主要為上部松散巖類孔隙水越流補(bǔ)給和降水直接補(bǔ)給；第四系表層由于土層覆蓋，降雨滲入較差；在旱季，地下水補(bǔ)給地表水，汛期地表水補(bǔ)給地下水。降雨垂直補(bǔ)給和溪水側(cè)向補(bǔ)給是本區(qū)地下水的主要來源。

（3）地下水徑流及排泄條件。地下水的徑流排泄與地形地貌、地層巖性密切相關(guān)，本區(qū)地下水流向與地形傾斜方向基本一致，水流速度較慢，地下水排泄主要以滲流的形式排入附近溪流中，最后以南水河為地下水排泄總渠道，部分用于人工開采及土面蒸發(fā)。由于勘查區(qū)地下水的開采較少，地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件基本保持天然狀態(tài)。

（4）地下水動(dòng)態(tài)。地下水動(dòng)態(tài)變化明顯受降雨量、地貌及南水河水位的影響，從補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)到排泄區(qū)，徑流速度從急到緩，動(dòng)態(tài)變化幅度從大到小。松散巖類孔隙水因埋藏較淺，雨后水位迅速上升，水位變化滯后數(shù)天至1 個(gè)月，每年3 ～8 月處于高水位期，最高水位出現(xiàn)在6 月豐水期，9 月份后，隨著降雨量的減少，水位緩慢下降，每年10 月～次年3 月處于低水位期，常在1 月份出現(xiàn)低谷，水位年變幅較大。碳酸鹽巖裂隙水含水層與松散巖類含水層之間沒有連續(xù)的隔水層，水力聯(lián)系密切，其動(dòng)態(tài)變化與松散巖類孔隙水基本相同。

2.5 巖土體工程地質(zhì)條件

根據(jù)《1：20 萬韶關(guān)幅地質(zhì)圖》與現(xiàn)場調(diào)查及坡面揭露情況，勘查場地出露的地層較簡單，分布主要地層有：泥盆系（D）和第四系（Q）。下面按從老到新的次序分述如下：

（1）泥盆系（D）。巖性主要為中～微風(fēng)化石灰?guī)r，主要巖性特征為灰色，微晶結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，礦物成份以方解石為主，次為白云石，巖石較完整（局部較破碎），根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及區(qū)域地質(zhì)資料，巖層厚度約10 ～200m，場地內(nèi)未發(fā)育夾泥層及溶洞，巖體完整性較好，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖層產(chǎn)狀一般為60°∠80°。

（2）第四系（Q）。治理工程場地內(nèi)的第四系，按成因分類主要為坡殘積粉質(zhì)黏土層。主要分布在山坡較平緩地帶，巖性為黃褐色含碎石粘性土，土層厚度多為0.5 ～2m。

3 治理工程設(shè)計(jì)

本次礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程主要為坡面巖塊（體）清運(yùn)、排水工程、覆土綠化、坡腳漿砌石擋土墻及裸露巖壁主動(dòng)防護(hù)和復(fù)綠等治理措施。

（1）坡面巖塊清運(yùn)。本次坡面巖塊清運(yùn)范圍主要為巖質(zhì)邊坡下部坡面及山體西側(cè)懸挑松散易剝落巖體處，面積約1220m2，共需清運(yùn)松散巖塊約200m3，松散巖塊采用人工清理的方式，對(duì)較大塊巖體，先采用靜力爆破后再進(jìn)行人工清運(yùn)，坡面松散巖塊清運(yùn)，有利于后續(xù)治理工程的實(shí)施。

（2）排水工程。截、排水溝：為緩解雨水對(duì)坡面的沖刷，坡面危巖清運(yùn)完成后，根據(jù)現(xiàn)有的地形坡面分別于坡頂設(shè)置一道C25 混凝土截水溝、于覆土坡面設(shè)置一道C25 混凝土排水溝，溝內(nèi)水體分別向東、西匯集排至坡腳小溪內(nèi)，截、排水溝截面為矩形截面，設(shè)計(jì)截、排水溝截面尺寸分別為0.5m（高）×0.5m（寬）及0.3m（高）×0.3m（寬），溝槽開挖深度分別為0.65m 及0.45m，底寬分別為0.8m 及0.6m，過水?dāng)嗝婷娣e分別為0.25m2及0.09m2，設(shè)計(jì)的截、排水溝滿足防洪排水要求。截、排水溝溝體采用C25混凝土砌筑，溝壁及溝底厚0.15m。本方案排水工程共計(jì)需修筑混凝土截、排水溝分別約178m 及50m。

（3）覆土綠化。覆土綠化治理面積約1220m2，本次設(shè)計(jì)擬覆土厚度約50cm，改良土壤所需的種植客土量約需610m3，種植客土擬外購至治理場地坡腳處，再經(jīng)吊車轉(zhuǎn)運(yùn)至覆土坡面。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及復(fù)綠相關(guān)規(guī)定，本次礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的綠化應(yīng)以盡快恢復(fù)植被為主，兼顧營造景觀，且不宜種植高大喬木、灌木，因此，在植物選擇上以樹苗易購、耐酸、易成活且價(jià)格低廉的草本植物為主，配置部分景觀灌木、花草及藤類，并盡量種植與治理區(qū)景觀相協(xié)調(diào)的植物，豐富生物多樣性，構(gòu)建立體生態(tài)防護(hù)體系，科學(xué)、合理地開發(fā)利用整治區(qū)土地。

（4）漿砌石擋土墻。本次治理工程漿砌石擋土墻主要布置于邊坡坡腳處，總長約65m，漿砌石擋土墻墻高1.50m，埋入地面0.60m，墻頂寬0.50m，墻底寬0.95m，墻背垂直，正面設(shè)計(jì)坡率為1:0.1，墻后回填種植土并綠化，墻前擬設(shè)置一排喬木進(jìn)行綠化。

（5）裸露巖壁主動(dòng)防護(hù)及綠化。裸露巖壁坡面清理懸挑松散易剝落的巖塊后，在坡面上掛設(shè)SNS主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)，柔性防護(hù)網(wǎng)采用錨釘固定于坡面，錨釘采用直徑為25mm長4.0m@2.5m的螺紋鋼筋，成孔直徑110mm，傾角20°；巖壁防護(hù)網(wǎng)施工完成后并結(jié)合下部坡面、巖壁中部及坡頂進(jìn)行復(fù)綠種植爬藤及灌木類植物。

4 治理工程監(jiān)測

監(jiān)測方案應(yīng)充分利用現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)施及監(jiān)測資料，建立精密儀器與簡易監(jiān)測相結(jié)合，專業(yè)監(jiān)測與群眾監(jiān)測相結(jié)合，安全監(jiān)測與防治工程設(shè)計(jì)施工效果監(jiān)測相結(jié)合的群防系統(tǒng)。監(jiān)測儀器的選擇應(yīng)滿足可靠性、操作簡便性、穩(wěn)定性和耐久性的要求，在保證實(shí)際需要的前提下力求少而精，網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)便于安裝、維修和觀測。本工程監(jiān)測項(xiàng)目主要包括變形監(jiān)測和宏觀前兆監(jiān)測。

（1）變形監(jiān)測。施工階段變形監(jiān)測選擇地表絕對(duì)位移監(jiān)測，絕對(duì)位移監(jiān)測方法采用大地測量法，測量儀器采用經(jīng)緯儀、全站儀，監(jiān)測崩塌部位的位移量、沉降量及坡面變形量等。擬對(duì)本次治理工程設(shè)裂縫監(jiān)測點(diǎn)及變形監(jiān)測點(diǎn)各3個(gè)，監(jiān)測頻率為施工期間每周3次。

（2）宏觀前兆監(jiān)測。變形破壞宏觀前兆監(jiān)測一般包括宏觀變形監(jiān)測、宏觀地聲監(jiān)測、動(dòng)物異常觀察、地表水和地下水宏觀異常觀察等。根據(jù)本次治理工程特征，治理工程宏觀前兆監(jiān)測只布置宏觀變形監(jiān)測。

5 治理工程施工順序

本治理工程在施工中，應(yīng)考慮各項(xiàng)工作的順序。一般先進(jìn)行坡面松散巖塊清運(yùn)，修筑坡面排水系統(tǒng)、進(jìn)行坡腳支擋后，再實(shí)行坡面及巖壁綠化施工。

6 結(jié)語

為恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境和自然生態(tài)，要針對(duì)礦山開采的自然問題以及地質(zhì)災(zāi)害類型，提出合理的方案，以消除或減弱礦山地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害隱患。