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        山西省運城市鹽湖區(qū)廢棄露天礦山生態(tài)修復與治理二期工程初步設計

        2021-12-05 00:31:38
        世界有色金屬 2021年5期
        關鍵詞:工程

        林 強

        (山西省地勘局二一四地質隊,山西 運城 044000)

        1 治理區(qū)概況

        (1)地理位置。運城市鹽湖區(qū)位于山西省西南部,轄區(qū)東西寬41公里,南北長62公里,總面積1237平方公里。

        (2)地形。本區(qū)地處黃土高原,地形多樣,河谷、塬地、丘陵、山地共存。全區(qū)地形南北兩端為山地,中間為運城盆地,盆地中間有鳴條崗突起,盆地在兩夾槽間。南部為中條山,山高林密,群峰疊翠,海拔在1500m左右。北部為稷王山,山丘起伏,溝壑縱橫,海拔800m~1000m,中間盆地海拔300m~600m之間,涑水河、姚暹渠從中穿過。

        (3)地貌。解州鎮(zhèn)北部廢棄露天礦山治理區(qū)處中山區(qū)海拔450m~1497m,相對高差1047m,由太古界涑水雜巖,下元古界的大理巖、中元古界石英巖及古生界寒武、奧陶系白云巖、灰?guī)r組成,山勢陡峻,溝谷深切,均呈“V”字型谷。

        解州鎮(zhèn)南部廢棄露天礦山治理區(qū)處中條山北麓,為山前沖洪積扇連接組成的裙狀地形,由山前向鹽湖傾斜。由第四系全新統(tǒng)砂卵礫石及粉質粘土組成。地勢低凹,東西波狀起伏,海拔340m~400m。

        (4)地層巖性。治理區(qū)中條山出露基巖外,其余大部分為第四系黃土覆蓋。出露的地層有太古界涑水群,新生界第四系。

        (5)地質構造。鹽湖區(qū)大地構造單元主要有中條山塊隆、運城凹陷、稷王山陷隆。

        2 設計概述

        本次工作圍繞自然資源部關于開展長江經(jīng)濟帶、京津冀周邊及汾渭平原等重點地區(qū)露天礦山生態(tài)修復的工作部署,以“減災、抑塵、復綠”為治理目的,通過土地平整、植被恢復、工程治理等措施,消除廢棄露天礦山安全隱患,達到廢棄露天礦山生態(tài)環(huán)境治理修復與土地復墾的目的。

        3 總體思路

        針對礦山區(qū)地質環(huán)境現(xiàn)狀與存在的主要地質環(huán)境問題,結合其它礦區(qū)治理經(jīng)驗,方案設計思路如下。

        (1)砌體拆除工程。廢石堆場地殘留建筑,應首先拆除清理,就地掩埋,再覆土修復。并就地填埋壓實,壓實系數(shù)必須大于0.93。

        (2)平整工程。①坡面清理。危巖體清理用挖掘機將坡體裂隙發(fā)育易形成傾倒式、墜落式崩塌危巖體進行清除,清除危巖體可攤鋪于場地進行平整。清理坡面用挖掘機將邊坡強風化層及坡面廢渣進行清除,清除廢渣可攤鋪于場地進行平整。②場地平整。主要是針對治理區(qū)內高低不平的地段,采用挖高填低的方法進行土地平整。先對其地表石碴和碾壓層進行清理,平整,壓實≥0.93。平整方量根據(jù)cass軟件采用三角網(wǎng)法進行計算。③擋水棱。為了防止地表徑流流進采坑,在采坑外圍修筑土質擋水棱,擋水棱規(guī)格為:高0.3m,頂寬0.3m,內外邊坡1:1,土質夯實,擋水棱截面積0.18m2。

        (3)土壤培肥。①土地翻耕。土地平整和表土回覆后,由于機械碾壓和挖運,使土壤的通透性變差,本方案設計對整個項目區(qū)進行翻耕,設計翻耕厚度為30cm。②修筑田埂工程。圖斑在溝谷中,為了防止地表徑流對田塊的沖刷及充分利用降水,在平整的田塊外側和邊坡上部修筑田埂。田埂規(guī)格為:高0.3m,頂寬0.3m,內外邊坡1:1,土質夯實,田埂截面積0.18m2,田坎坡度70°。③有機肥與復合肥。土地翻耕后進行土壤培肥,以提高土壤生產能力。耕地土壤培肥分為精制有機肥和復合肥兩種。

        (4)植被恢復工程。根據(jù)鹽湖區(qū)二期工程治理區(qū)現(xiàn)狀特點分類設計,植被重建工程措施具體如下:①栽植側柏。喬木(側柏)采取帶土球的坑植方式,采用60×60×80cm的小穴整地,株行距規(guī)格2m×2m,土球直徑≧30cm,地徑3公分,苗高為1m~1.2m。②栽植酸棗樹。鹽湖區(qū)南山一帶東郭鎮(zhèn)、南城街道辦事處、解州鎮(zhèn)、席張鄉(xiāng)灌木選用酸棗樹,酸棗樹采取裸根坑植方式,采用30×30×50cm的小穴整地,株行距規(guī)格1m×1m,苗高0.8m~1m,地徑約2cm。③栽植紫穗槐。鹽湖區(qū)中北部上郭鄉(xiāng)、上王鄉(xiāng)、泓芝驛鎮(zhèn)、解州鎮(zhèn)、席張鄉(xiāng)灌木選用紫穗槐,紫穗槐采取裸根坑植方式,采用30×30×50cm的小穴整地,株行距規(guī)格1m×1m,苗高0.8m~1m,地徑約2cm。④播撒草籽。選用紫花苜蓿和黃花草木犀混合草籽,撒播草籽播種量為40kg/hm2。⑤坡面挖坑種樹。挖坑種樹:用于坡度30°~50°斜坡,首先對采面進行危巖清理,消除安全隱患。在坡面挖坑,坑穴壁應光滑平整,要求人工用攢子開鑿,坑穴大小符合設計要求,坑穴內壁直立,深度以內側控制;底寬30cm,在坡面寬45cm,坑內栽植酸棗樹苗,坑穴開挖后應及時植樹、回填種植土,以防垮塌;為保證其灌木成活,樹苗根部應帶有少量土壤??友ㄐ芯?.0×1.0m。

        (5)截排水溝工程。由于覆土后場地周邊坡體植被較少,因此降雨后,雨水易匯流形成較大的沖力,對覆土后的場地產生破壞,因此為場地設計截排水溝,以消解雨季水流對場地的破壞,降低水土流失的風險。針對排水量的大小設計兩種規(guī)格的截排水溝,截排水溝如下:截排水規(guī)格1:過水斷面為0.6m×0.8m排水溝內外墻寬均為0.4m,截排水溝采用矩形斷面,底寬1.6m,邊坡坡度1:0,高度1m,溝渠襯砌采用漿砌石,內側邊墻厚0.4m,外側邊墻厚0.4m,底板厚0.4m;塊石材料都采用較堅硬新鮮砂巖,尺寸大于10cm,砂漿采用M10水泥砂漿砌筑。截排水規(guī)格2:過水斷面為0.4m×0.4m排水溝內外墻寬均為0.3m,截排水溝采用矩形斷面,底寬0.4m,邊坡坡度1:0,高度0.7m,溝渠襯砌采用漿砌石,內側邊墻厚0.3m,外側邊墻厚0.3m,底板厚0.4m;為保證截水溝具有足夠的抗沖刷強度,漿砌石水溝內側面抹面處理。即在砂漿初凝后,用砂漿抹面,抹面采用M10的水泥砂漿,厚度為2cm,水泥標號為R425#。為保證整體的美觀,漿砌石側墻頂面采用M10的水泥砂漿抹面,厚度2cm。

        (6)隔離欄工程。在治理區(qū)入口處設置防護欄及警示牌,鋼筋混凝土立柱金屬網(wǎng)片防護柵欄由立柱、網(wǎng)片及連接部件組成,高度1.8m。①立柱。采用C30鋼筋混凝土預制,截面尺寸分120mm×120mm,高度2.5m。預制立柱時,于頂部中間位置預留42mm×42mm方孔,深度150mm,現(xiàn)場安裝時插入帶連接板并封口的HPB235方管,并用風水材料填充縫隙。方管規(guī)格40mm×40mm,厚度2.5mm。矩管插入端長度150mm,外露部分向外折角30°,垂直高度300mm。在立柱相應位置預留三個Ф12圈孔,安裝時通過螺桿固定兩側連接板。設計隔離網(wǎng)需要145根立柱。②網(wǎng)片。金屬網(wǎng)片采用HPB235矩管鋼邊框,規(guī)格30mm×50mm,矩管厚度2.0mm;內部往死采用HPB235Ф6.5高線鋼絲冷拔加工,規(guī)格75mm×150mm(Ф4.0mm),上部向外折角30°,垂直高度300mm。③連接板與螺栓。立柱連接板、網(wǎng)片連接板采用90°折角鋼板、厚度4.0mm,根據(jù)不同使用位置分A、B、C三種形式。螺栓采用防盜設計、由螺桿、螺帽、防盜墊圈組成、安裝及拆卸需專門工具、根據(jù)不同連接點的厚度,選用圖集中不同尺寸的防盜螺栓。連接板與螺栓均采用HPB235鋼,并鍍鋅處理,鍍鋅量270g/m2。④柵欄門。采用雙開門,雙開寬度3m,七網(wǎng)片形式與防護柵欄保持一致,門柱采用C30鋼筋混凝土預制,基礎、截面尺寸及高度同鋼筋混凝土立柱金屬網(wǎng)片形式,并通過銷軸、銷軸套及門柱連接。門柱上預制設置“保護環(huán)境人人有責”的警示標志。門上應設鎖,并應防水。

        (7)邊坡防護工程。邊坡防護工程主要是針對堆渣場進行分級削坡,坡面每升高約5m設置3m寬的馬道,邊坡1:2,填方壓實系數(shù)≥0.93,坡度小于自然安息角36°左右,分級削坡后進行植被重建工程。

        (8)監(jiān)測及管護方案。監(jiān)測及管護的主要目的任務是通過對土壤和植被恢復情況(成活率、郁閉度)等進行監(jiān)測,及時將監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的問題反饋,有利于采取適當?shù)拇胧?,有利于土地植被恢復順利進行,實現(xiàn)預計的效果。

        4 結論

        通過野外實地調查和工程勘查,在基本查明鹽湖區(qū)解州鎮(zhèn)廢棄露天礦山(地質環(huán)境條件、工程地質條件和礦山生態(tài)環(huán)境問題基本特征的基礎上,確定解州鎮(zhèn)廢棄露天礦山生態(tài)修復總面積約67.51hm2,修復內容為:對治理區(qū)范圍內開展廢渣清理、采坑回填、場地平整、覆土工程、植被恢復等工程。修復面積50.39公頃(755.85畝)。該項目對解州鎮(zhèn)廢棄露天礦山進行恢復治理,恢復后水澆地19.05hm2,灌木林地2.66hm2,其他林地25.49hm2,其他草地3.19hm2,使破損的山體全部恢復,使廢棄露天礦山破壞的土地得于恢復,水土得于保持,具有一定的社會環(huán)境經(jīng)濟效益。

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