淺議乳源某地礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工程

莫崇劍

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

1 主要目的與任務(wù)

本次治理工程設(shè)計目的是為科學開展礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工作，為恢復治理工程施工提供指導性基礎(chǔ)資料，以消除或減弱礦山地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災害隱患，在此基礎(chǔ)上逐步恢復和重建礦山生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，美化自然景觀，達到與周邊環(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)計采用對下部坡面松散巖塊堆積區(qū)域進行松散巖塊清運+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，對土質(zhì)邊坡崩塌部位進行崩塌土體清運，并對上部巖壁進行松散危巖體清除+掛設(shè)SNS 主動柔性防護網(wǎng)+爬藤及灌木綠化、對邊坡坡頂設(shè)置截水溝的措施進行礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理[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。坡腳高程為80m 左右，山體最高點處高程約為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70°～80°，局部內(nèi)傾。因礦山采石活動，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)境問題嚴峻。

根據(jù)廣東省標準《建筑氣象參數(shù)標準》（DBJ15-1-90），乳源瑤族自治縣氣候?qū)僦衼啛釒駶櫺图撅L氣候區(qū)，一年四季均受季風影響，冬季盛行東北季風，夏季盛行西南和東南季風。四季特點為春季陰雨連綿，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。災害性氣象主要有臺風、暴雨、強對流等，遇極端氣象條件，如強臺風、暴雨（強降雨）等是場區(qū)內(nèi)致災作用的誘發(fā)因素。

2.2 地層

場地位于南華準地臺一級大地構(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)造強烈發(fā)育。區(qū)域巖漿侵入活動劇烈，地層經(jīng)多期構(gòu)造活動的影響，形成大范圍的地層褶皺，整體上呈現(xiàn)為一個復式向斜。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)的地殼運動，使得各個構(gòu)造體系相互穿插干擾，聯(lián)合、復合、截接與歸并現(xiàn)象相當普遍，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復雜。

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的湘粵褶皺帶。地質(zhì)構(gòu)造復雜，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)，流水侵蝕作用強烈，造成峽谷眾多、山地陡峻以及發(fā)育成各級夷平面，以山地丘陵地貌為主。場地附近區(qū)域內(nèi)無次一級的斷裂構(gòu)造；區(qū)域構(gòu)造無后期構(gòu)造運動，區(qū)域性斷裂對場地的穩(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）地下水補給。場地屬亞熱帶季風型氣候，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給為主；同時，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給和降水直接補給；第四系表層由于土層覆蓋，降雨滲入較差；在旱季，地下水補給地表水，汛期地表水補給地下水。降雨垂直補給和溪水側(cè)向補給是本區(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，地下水的補給、徑流及排泄條件基本保持天然狀態(tài)。

（4）地下水動態(tài)。地下水動態(tài)變化明顯受降雨量、地貌及南水河水位的影響，從補給區(qū)、徑流區(qū)到排泄區(qū)，徑流速度從急到緩，動態(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

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

（1）坡面巖塊清運。本次坡面巖塊清運范圍主要為巖質(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，共需清運松散巖塊約200m3，松散巖塊采用人工清理的方式，對較大塊巖體，先采用靜力爆破后再進行人工清運，坡面松散巖塊清運，有利于后續(xù)治理工程的實施。

（2）排水工程。截、排水溝：為緩解雨水對坡面的沖刷，坡面危巖清運完成后，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，過水斷面面積分別為0.25m2及0.09m2，設(shè)計的截、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)運至覆土坡面。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及復綠相關(guān)規(guī)定，本次礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理的綠化應(yīng)以盡快恢復植被為主，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)防護體系，科學、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)置一排喬木進行綠化。

（5）裸露巖壁主動防護及綠化。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主動柔性防護網(wǎng)，柔性防護網(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°；巖壁防護網(wǎng)施工完成后并結(jié)合下部坡面、巖壁中部及坡頂進行復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，在保證實際需要的前提下力求少而精，網(wǎng)點布設(shè)應(yīng)便于安裝、維修和觀測。本工程監(jiān)測項目主要包括變形監(jiān)測和宏觀前兆監(jiān)測。

（1）變形監(jiān)測。施工階段變形監(jiān)測選擇地表絕對位移監(jiān)測，絕對位移監(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。擬對本次治理工程設(shè)裂縫監(jiān)測點及變形監(jiān)測點各3個，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)考慮各項工作的順序。一般先進行坡面松散巖塊清運，修筑坡面排水系統(tǒng)、進行坡腳支擋后，再實行坡面及巖壁綠化施工。

6 結(jié)語

為恢復礦山地質(zhì)環(huán)境和自然生態(tài)，要針對礦山開采的自然問題以及地質(zhì)災害類型，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)災害隱患。