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河南省南召县板山坪镇板山村废弃矿山地质环境治理工程设计

创建时间:2019-07-29 11:25
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信息来源:南召县自然资源局

 
河南省南召县板山坪镇板山村废弃矿山
地质环境治理工程设计
 
 
 
核工业华东二六七工程勘察院

 

 

 

1    前 言        ............................................................. 1

1.1     项 目 由 来 ........................................................ 1

1.2     设 计 目 标 ........................................................ 1

1.3     主 要 任 务 ........................................................ 1

1.4     项 目 概 况 ........................................................ 2

1.5      工作方法及实物工作量............................................ 3

2      ..................................................... 5

2.1     地 形 地 貌 ........................................................ 5

2.2     气 象 水 文 ........................................................ 5

2.3     地 层 构 造 ........................................................ 5

2.4   水 文 地 质 条 件 .................................................... 7

2.5   工 程 地 质 条 件 .................................................... 8

2.6   环 境 地 质 条 件 .................................................... 8

3       项目区地质环境现状       ............................................... 9

3.1        裸露边坡基本形态................................................ 9

3.2        边坡稳定性分析................................................. 11

4    工程总体设计      .................................................... 14

4.1        设计依据及原则................................................. 14

4.2       工程总体规划设计............................................... 14

5    分项工程设计      .................................................... 16

5.1     边坡治理及宕底整平工程......................................... 16

5.2    截 排 水 工 程 ..................................................... 18

5.3    绿 ....................................................... 21

5.4        竣工标志牌工程................................................. 25

5.5     ..................................................... 26

6    监测工程设计      .................................................... 27

6.1   监测工程的目的及任务   ........................................... 27

   

1 前 言
1.1项目由来
河南省南召县板山坪镇板山村废弃矿山因无序开采对矿山地质
环境产生了较严重的破坏。为了保护和改善矿区的矿山地质环境、消除地质灾害隐患和视觉污染,为了打造南召鑫琦方解石有限公司绿色矿山建设的完整性和整体效果,受南召鑫琦方解石有限公司委托开展南召县板山坪镇板山村废弃矿山的地质环境治理设计工作。
1.2设计目标
①通过对裸露山体地质环境治理恢复,消除视觉污染,美化环境, 边坡与周边环境更加协调、统一、和谐。
②通过对矿山地质环境整治,消除矿区存在的崩塌等地质灾害隐患及其他矿山地质环境问题,保障人民群众的生命财产安全。
③通过对矿山的地形整治和植被恢复,改善矿山的地形地貌景观, 恢复自然生态环境,从而实现改善矿山生态环境和人居环境的最终目 标。
1.3主要任务
本次治理设计的目的是:消除地质灾害隐患,对坡面进行危岩、浮土浮石清理;对宕底进行顺地势清理,为后期的土地利用规划提供条件;对边坡进行复绿,消除县道 X01 可是范围内的视觉污染。
为实现上述目的,需完成以下设计任务:
①对治理区地质环境现状进行详细调查,包括资料收集、地形测绘和地质测量,重点对治理区内危岩体分布情况、节理裂隙发育特征进行调查。
②根据调查资料,分析边坡稳定性,分析矿石合理开发利用的可行性,为提出科学合理、经济可行的治理设计提供依据。

③进行初步设计,将初步设计内容、预算工程量和预算资金投入
量和委托方进行充分沟通,并征求委托方意见。
④根据委托方意见修改设计,形成设计最终送审稿。
1.4项目概况
1.4.1项目区地理位置
矿区范围位于河南省南阳市南召县城西南约 30km 板山一带,行政区划隶属南召县板山坪镇管辖,位于县道 X01 可视范围。矿区周边公路四通八达,矿区北侧有南召~马山公路,西侧紧邻省道 S248, 县道 X01 从矿区北侧和东侧通过,交通较为方便(见图 1-1)。

    1.  

图 1-1  项目区卫星影像图


1.4.2项目区矿山开采现状
整个采场呈北北西走向,开采在本矿区范围内形成一个开采宕口,

总体形成西南高北东低。矿区采场长约 323m、宽约 186m,场内最高
标高为+458m、最低底标高为+300m,相对高差达 158m。采场西南侧坑壁开采形成高差约为 90m 的高陡边坡,宕底因无序开采形成高差约为 7-18m 不等的陡坡。

照片 1 项目区微地貌特征

照片 2  场内工业场地

1.5 工作方法及实物工作量
工作方法及工作内容如下:
①收集利用矿山资料 1 份。
②地质灾害调查:调查了项目区内及周边地形地貌、地质构造、
边坡形态等,重点调查了环境地质问题及地质灾害类型、分布、规模、发育规律。调查面积约 0.05km2。
③地形测量、地质测绘:项目区地形测量(比例尺  1:1000),剖面测量(1:1000);对边坡地层产状、构造发育特征、节理发育特征等进行地质测绘。

完成的工作量见表 1-2

1-2 完成的实物工作量一览表 

项      目 

单位 

工作量 

备注 

收集资料 

 

1 

利用 1 份 

 

环 境 地 质 与 地质灾害调查 

调查面积 

km2 

0.05 

 

调查点 

 

24 

GPS 卫星定位仪定位 

调查路线 

km 

0.8 

 

地形地质平面图测量 

km2 

0.1 

 

剖面测量 

 

11 

 

照  片 

 

30 

引用 7 张 

 
  1. 2自然地质条件
    2.1地形地貌
    矿区属于剥蚀丘陵地貌,地势西南高北东低,治理区所处山体山
    顶最高点海拔标高为+458m,山脚最低点海拔标高为+300m,相对高差为 158m。山体坡度较陡,一般约为 60~70°。地表植被较发育,主要为杂草、灌木和松木等。 
    2.2气象水文
    区内气候属大陆性暖温带气候, 四季分明, 据南召县气象站1958 ~ 2016   年观测记载, 年平均气温   14.2 ~ 15.7C , 最低气温-16.5C(1-2  月份),最高气温  42.3℃(6-8  月份)。年降雨量  510~1460mm,平均 845mm,雨季多集中在 7~9 月份,全年无霜期为 225 天。 
    2.3地层构造
    2.3.1项目区地层 
    矿区地层仅发育下古生界二郎坪群大庙组、火神庙组及新生界第四系。 
    (1)大庙组(Pz1d) 
    岩性组合为硅质板岩、长石板岩、细碧岩、石英角斑岩、变砂砾岩、云母石英片岩夹大理岩,整体为一套海底火山喷发沉积变质岩系。大庙组地层在岩浆岩中呈残留体零星产出,大者数十~数百米,小者 几米~数十米,较大残块保留有比较统一的层理产状特征,一般倾向65~80°,倾角 50~70°。 
    (2)夹神庙维(Pz1h) 
    岩性组合为黑云石英片岩,大面积出露于矿区西南侧,整合于大理岩之上,岩石呈灰色,具鳞片变晶结构,块状构造、条带状构造。主要矿物组分为石英、黑云母、白云母及少量石榴石和斜长石。石英呈拉长的透镜状、条带状。粒径 0.35×1.5mm,斜长石含量约  20%,不规则粒状,粒径 0.5×4mm。 火山角砾岩、凝灰岩、集块岩分布在矿区东部,变酸性火山角砾岩具变余角砾状结构,块状构造,含量约 50~65%,粒径 2~8×3mm。变酸性晶屑凝灰岩呈灰绿色余集块结构,变余晶屑凝灰结构,块状、片状构造、晶屑斜长石含量 20~30%,石英 5~10%、集块呈灰绿色,变余集块结构,块状构造。集块由石英角斑岩和气孔发育的细碧岩组成,多成棱角状、不规则粒状。区内第四系零星分布在矿区北部及地表,多沿水系、沟谷两侧地势低洼的地带分布。主要为洪积物、砂、砾石及砂质粘土、亚粘土等。 
    (3)第四系 
    主要分布于区内沟谷、缓坡,主要为砂砾石、细砂、黄灰色、黄褐色砂、亚砂土和少量亚粘土,属现代河流冲积物、洪积物及少部分残坡积物。 
    2.3.2项目区构造 
    区内构造不发育,矿床受控于板山坪-洞街背斜,矿体出露于背斜南侧,呈单斜产出。岩层产状:倾向  220°~240°,倾角  62°~70°。矿体北部有洞街-西庄压性断裂通过,矿层间见规模较小的角砾岩带, 宽 0.3~0.8m,长 10~30m。
    2.3.3项目区岩浆岩 
    矿区北部有大面积的石英闪长岩侵入,石英闪长岩与人庙组底部大理岩断层接触。岩石为灰白色晶~灰绿色,半自形粒状结构、块状构造、岩石主要由斜长石(60~65%)、角闪石(5~35%)、石英(5~18%)、黑云母(5~10%)和钾长石(0~75%)组成。岩石的化学成分SiO2~55.54%、TiO2~0.75%、Al2O3~17.86%、Fe2O3~1.28%、FeO~5.69%、MnO~0.17%、MgO~4.37%、CaO~7.03%、Na2O~3.6%、K2O~0.13%、P2O5~0.19%、烧失量 1.95%。另外,在火神庙在地层内及闪长岩体内有小石英脉发育。
    2.3.4地震 
    根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)和《建筑抗震设GB50011-2010),本区处于地震动峰值加速 0.1 区,相应的地震基本烈度为 VI 度。
    2.4水文地质条件2.4.1 地表径流 
    矿区北侧石板河由西向北东流,矿区东侧的大青河由南向北流,于石板根交汇,过板山坪汇入白河。邻矿区段的大青河水面标高+260m, 常年水流量 101L/s,水质为 HCO3~Ca 型。地表坡度 30°~50°。夜蝙蝠沟与山势走向一致流入大青河,地表经流条件良好。
    2.4.2矿区含(隔)水 
    矿区含水层即矿床主要充水含水层为黑云石英片岩、大理岩、闪长岩、凝灰岩等:黑云石英片岩分布面积较广,但结构致密,裂隙不发育, 富水性极差。厚层状大理岩分布面积也较广,是矿区唯一可溶性岩石, 岩石裂隙发育中等,岩层厚度小于300-400m,溶蚀裂隙以300°~340°,<260°~72°为主,次为  50°~95°<50°~70°,充填物为粘土、钙质结核粘土及少量原岩碎块和次生方解石。透水、导水性较好。综上所述,矿区含水层富水性弱,地下水呈深埋型,以脉状岩溶裂隙水赋存于可溶岩地层中。矿区隔水层分布在矿区南部,是矿层顶板围岩,主要岩性为黑云石英片岩, 产状南倾, 倾角 60 ° ~ 70 ° 与矿层产状一致, 出露标高+300m~+400m,岩石较致密,节理、裂隙不发育,隔水性能较好

    2.4.3地下水补给、径流、排泄条件 
    区域地下水的补给靠大气降雨渗入补给,但由于地形陡,切割较深, 大气降水多转为地表经流排出区外。仅有少量降水沿岩石裂隙和可溶 岩层中岩溶裂隙、溶洞下渗,在一定条件下呈下降泉形式溢出地表、  汇入溪河,流出区外。2.5工程地质条件黑云石英片岩,岩石较新鲜,结构较致密,岩石力学强度高,抗压强度为 27~30MPa,。杂色大理岩,岩石新鲜,刚性、坚硬,风化程度低,构造裂隙不发育,力学强度亦较高,抗压强度为 37-51.5MPa。力学强度也较高,稳定性较好第四系覆盖物极少,岩层稳固性较好。底板断面高76~280m,岩层倾向与坡向一致,倾角 64°~70°。断裂构造不发育,岩矿层完整性较好,露天采场边坡稳定。该区工程地质条件属简单类型。
    2.6环境地质条件
    区类人类开采活动造成植被破坏、水土流失,形成高陡斜坡,危岩悬空,环境地质条件较差。

    3.1裸露边坡基本形态

    项目区地质环境现状

    本矿区原为无序开采,开采后边坡呈现高陡裸露岩面,节理较发
    育,自然风化破裂严重,留下破碎的山体、裸露的岩石,形成大面积的“白色污染”,对周边环境造成严重影响。由于开采后未及时进行治理,在后期长时间的风化作用和人为活动的影响下,导致该高陡边坡残留悬石危岩,造成治理区崩塌地质灾害隐患,同时造成了严重的景观破坏和环境污染。 

 

 

 

照片 3 裸露岩石坡面

 

 

照片 4 废弃土石渣堆

 

 

照片 5 坡脚废弃土石

 

 

 

 6 岩石节理

 

 

 

照片 7 岩石崩落隐患

 

整个采场呈北北西走向,开采在本矿区范围内形成一个开采宕口, 总体形成西南高北东低。矿区采场长约 323m、宽约 186m,场内最高标高为+458m、最低底标高为+300m,相对高差达   158m。采场西南侧坑壁开采形成高差约为  90m 的高陡边坡,宕底因无序开采形成高差约为 7-18m 不等的陡坡。边坡因开采松动存在多处破碎、悬挂危岩体,边坡坡底堆积大堆废石,坡面未形成规范台阶,节理裂隙较发育。
3.2边坡稳定性分析
①采场西侧边坡稳定性分析 
采场西侧边坡坡向约为 15°,坡度约为 52°,共发育三组节理:
300°∠65°,340°∠70°,95°∠60°。对结构面产状及其坡面产状采用赤平投影对边坡的稳定性进行分析,采场西侧边坡赤平投影分析图见图 3-1。 

 

 

 

 

 

 

3-1 采场西侧边坡赤平投影分析图 

②采场中部边坡稳定性分析 

采场中部边坡坡向约为 75°,坡度约为 58°,共发育三组节理:

300°∠65°340°∠70°95°∠60°。对结构面产状及其坡面产状采用赤平投影对边坡的稳定性进行分析,采场中部边坡赤平投影分析图见图 3-2 

③采场东侧边坡稳定性分析 

采场东侧边坡坡向约为 75°,坡度约为 58°,共发育三组节理:

300°∠65°340°∠70°95°∠60°。对结构面产状及其坡面产状采用赤平投影对边坡的稳定性进行分析,采场东侧边坡赤平投影分

 

析图见图 3-3。 

 


 

3-2 采场中部边坡赤平投影分析图


 

3-3 采场东侧边坡赤平投影分析图

  1. 4工程总体设计
    1. 4.1设计依据及原则 
      1. 4.1.1设计依据 

——法规、规范 

①《滑坡防治工程勘查规范》DZ/T02182006 

②《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0 219—2006)相关技术规范文件; 

③《岩土工程勘察规范》GB50021-2009 

④《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范(试行

HJ651-2013 

⑤工程地质手册第四版中国建筑工业出版社 2005  10 月; 

⑥其它相关法律、法规及规范、规程。 

——主要资料性依据 

①实测项目区 1:1000 开采现状图; 

②矿山以往相关地质资料。4.1.2 设计原则 

①坚持设计方案技术可行,经济合理,安全可靠的原则; 

②坚持实事求是,因地制宜的原则; 

③治理与保护并重,把保护放在首位,设计施工不破坏周边生态环境,防止水土流失,防止次生污染; 

④必须贯彻“安全第一,预防为主”的方针和“管生产必须管安的原则,严格执行国家有关施工安全的标准、规定。 

4工程总体设计
4.1设计依据及原则 
4.1.1设计依据 
——法规、规范 
①《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218—2006); 
②《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0 219—2006)等相关技术规范文件; 
③《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009); 
④《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范(试行)》(HJ651-2013); 
⑤工程地质手册》(第四版)中国建筑工业出版社 2005 年 10 月; 
⑥其它相关法律、法规及规范、规程。 ——主要资料性依据 
①实测项目区 1:1000 开采现状图; 
②矿山以往相关地质资料。4.1.2 设计原则 
①坚持设计方案技术可行,经济合理,安全可靠的原则; 
②坚持实事求是,因地制宜的原则; 
③治理与保护并重,把保护放在首位,设计施工不破坏周边生态环境,防止水土流失,防止次生污染; 
④必须贯彻“安全第一,预防为主”的方针和“管生产必须管安全”的原则,严格执行国家有关施工安全的标准、规定。 
4.2工程总体规划设计 
4.2.1治理工程内容 
本次工程主要针对南召县板山坪镇板山村废弃矿山进行地质环境综合治理,主要治理内容分为四大部分:①边坡治理工程、②宕底整平工程、③截排水沟工程及④绿化工程。 
边坡治理工程是针对项目区的边坡,采用人工+机械手段进行危岩及浮土浮石清理,并对高陡边坡进行削坡降坡,消除地质灾害隐患。 
宕底整平工程是针对宕底废弃土石渣堆进行清理,并对宕底进行整平,为后期的土地规划利用提供条件。 
截排水沟工程是针对整理后的边坡平台和宕底坡脚进行截、排水, 以免水土流失。 
绿化工程是针对整理后的边坡进行喷播绿化,对平台进行栽植灌木绿化,对宕底进行覆土栽植乔木+撒播草籽绿化。 
4.2.2项目实施阶段 
第一阶段,边坡治理及宕底整平阶段。主要施工内容为:边坡危岩及浮土浮石清理,削坡降坡及对宕底进行整平。第一阶段的施工时间为 5 个月,施工时间段为 2019 年 7 月 1 日至 2020 年 1 月 31 日。 第二阶段,排水系统施工阶段。主要施工内容为:修筑截排水沟系统。第二阶段的施工时间为 1 个月,施工时间段为 2019 年 12 月 2日至 2020 年 1 月 2 日。 第三阶段,绿化工程阶段。主要施工内容为:对整理后的边坡进行喷播绿化,对平台进行栽植灌木绿化,对宕底进行覆土栽植乔木+ 撒播草籽绿化。第三阶段施工时间为 4 个月,施工时间段为 2020 年1 月 3 日至 2020 年 5 月 3 日。

5 分项工程设计
5.1边坡治理及宕底整平工程
5.1.1边坡治理及宕底整平工程设计 
项目区存在大面积的高陡岩质边坡,且存在崩塌等地质灾害隐患。本次设计首先对岩质边坡采用人工+机械手段进行危岩及浮土浮石清  理,并对区内高陡边坡进行削坡降坡,消除地质灾害隐患。对宕底进 行废弃土石堆清理,并对宕底进行整平,为后期的土地规划利用提供 条件。 
5.1.2清坡土石方量计算 
①估算方法 
根据山体地形特征,结合矿山开采现状,本次工作采用平行断面法估算,将现状图剖面与治理工程图剖面对比,其变化的部分即为剥离土石方量。 
根据山体地形,本次工作首先沿 39°方向在现状图和治理工程平面图上分别布置  12 条平行的剖面线,将整个治理区由西向东分为 13 个估算块段,分别编号为 K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11、K12、K13。其中 K2—K12 为相邻剖面之间估算,K1 为 1—1´线向西北侧采场边界外推进行估算,K13 为 12—12´向东南侧治理工程边界外推进行估算。详见附图 4。 
②参数确定 
a.估算块段划分 
根据矿山提供资料,本次工作共布设剖面线 12 条,将工作区划分为 13 个估算块段,分别编号为 K1 至 K13。 
b.断面面积 
利用 CASS7.0 软件在剖面图上读取,读取面积为采场现状与设计治理后现状之间剖面面积之差。 
c.断面间距 
利用 CASS7.0 软件在图上直接读取,本次 11 条剖面线之间断面距离不等。 
③估算公式估算公式 
当相邻两断面面积相似,且其相对面积差的比≥40%时,采用截锥体积公式: 
V= 1/3(S1+S2+ S 1 • S 2 )·L………… 公 式 1 
当相邻两断面面积相似,且其相对面积差的比<40%时,采用棱柱体积公式: 
V= 1/2 (S1+S2)·L……………………公式 2 
当块段呈楔形尖灭时,采用楔形体积公式: 
V= 1/2 S·L……………………………公式 3 
式中:V:块段体积;L:断面间距;S1、S2:分别为相邻两断面 面积;S:为断面面积。 
④估算结果 
经平行断面法估算,工作区按设计图纸施工需清坡的土石方量约为 185616m³,废弃土石渣堆约为 15810 m³。

5.2截排水工程
5.2.1截排水工程布置 
截排水工程包括截水沟工程及排水沟工程。 
截水沟设置在边坡的坡顶及各级平台的内侧;排水沟设置在边坡两侧的斜坡面及宕底坡脚。排水沟的水引流至宕底修建的养护水池, 可作为后期养护用水。 
5.2.2汇水量计算 
矿区汇水量来自大气降水形成的地表径流。按照《金属非金属矿山安全规程》和《水文地质手册》的相关要求,本次按最大 1 小时暴雨量,估算项目区汇水量。  
5.2.2.1估算公式 
Q=0.278FIφ  (公式 1) 式中:Q-矿区汇水流量(L/s); 
      F-矿区汇水面积(ha); 
I-设计频率暴雨强度(L/s*ha); φ-径流系数。 
5.2.2.2参数选择与计算 
①径流系数(φ):因坡度较陡,又为岩质,径流系数取 0.6。 
②特征雨量(I): 
根据南召县气象站资料,最大小 1 时降水量按 90mm(0.09m)计算。 
设计暴雨强度 
I=1000L× (0.09m/h×10000m2/ha)÷3600s=250(L/s*ha) 
③矿区汇水面积(Q): 
本次计算排水沟最大汇水面积为 1.85ha,截水沟最大汇水面积为 1.59ha。 
按 Q=0.278FIφ 公式估算最大汇水流量(表 5-1)。

 

 

φ 

 

汇水面Fha 

 

截、排水沟类型 

 

瞬时降水量IL3/s·ha 

 

计算汇水区雨水流量 Q(L/s) 

 

备注 

0.6 

1.59 

梯形开敞明渠 

250 

238.50 

截水沟 

0.6 

1.85 

矩形开敞明渠 

250 

277.50 

排水沟

  1. 5.2.3截排水沟横断面尺寸计算 

截排水沟断面水力计算采用谢才公式: 

Q=S·v= S·C· RI  ……………………(1

 v=C· RI  ……………………………2 

1 R1/ 6

C= n ……………………………………(3) 

式中: 

Q——设计截排水沟的流量m3/s 

S——过水断面积m2 

v——渠道平均流速m/s 

I——渠道比降,根据实际地形确定; R——水力半径m 

C——流速系数谢才系数 

n—渠床糙率,取值 0.025。 

设计截水沟 R 取值为 0.14,I 取值 0.56;排水沟 R 取值为 0.2, I 取值 0.18 

根据(3)式,则截水沟 C 为 28.82,排水沟 C 为 30.59; 

根据2式,则截水沟 V  8.07m/s,排水沟 V  5.80m/s 

 

 

 

根据(1)式,估算各坡截、排水沟所需最大截面积 S,见表 5-2。 

5-2 截、排水沟设计参数表 

 

水沟类型 

汇水区雨水流量

Q(m3/s) 

水沟比降 

I 

流速系数 

C 

排水沟平均流速 v

(m/s) 

所需水沟最大断面积 S 

(m2 

设计水沟断面积 S 

(m2)   

截水沟、梯形开

敞明渠 

0.2385 

0.56 

28.82 

8.07 

0.03 

0.135 

排水沟、矩形开

敞明渠 

0.2775 

0.18 

30.59 

5.80 

0.05 

0.25 

由表 5-3 可见,截水沟所需最大断面积为 0.03 ㎡,排水沟所需

最大断面积为 0.05 ㎡,设计截水沟断面面积为 0.135 ㎡,设计排水

沟断面面积为 0.25 ㎡,完全可以满足区内最大雨量重力式排水要求。5.2.4 截水沟工程 

截水沟工程分布于边坡坡顶及各级平台的内侧,总长约为1183m。 截水沟横截面为 V 形,过水断面底宽 300mm,顶宽 600mm,深 300mm, 壁和底厚 200mm,为直径 2mm,孔径 40*40m 钢丝网内衬,C25 砼混凝土浇筑;底用 C10 素砼找平,C10 素砼厚 0.1m 

截水沟工程量估算见表 5-3。 

5-3 截水沟工程量估算表 

 

工程内容 

断面计量 

工程长度(m) 

估算工程量 

土石方开挖 

0.42 ㎡ 

1183 

496.86 

φ2mm 孔径40*40mm

钢丝网 

1.29m 

1183 

1526.07 

C25 砼 

0.24 ㎡ 

1183 

283.92 

C10 砼 

0.05 ㎡ 

1183 

59.15 

5.2.5   排水沟工程 

排水沟工程分布于边坡两侧的斜坡面及宕底坡脚,总长约为615m。水沟横截面为矩形,过水断面宽为 500mm,深 500mm,壁厚 0.25m 材质为 M7.5 浆砌片石,表面用 M10 砂浆抹面,抹面厚 20mm;底厚 0.2m C20 素砼浇筑。 

截水沟工程量估算见表 5-4。 

 

5-4 排水沟工程量估算表 

 

工程内容 

断面计量 

工程长度(m) 

估算工程量 

土石方开挖 

0.70 ㎡ 

615 

430.5 

M7.5 浆砌片石 

0.25 ㎡ 

615 

153.75 

M10 砂浆 

0.03 ㎡ 

615 

18.45 

C20 砼 

0.20 ㎡ 

615 

123.00 

5.3 绿化工程 

5.3.1 坡面复绿 

坡面绿化采用高次团粒喷播复绿,团粒喷播技术特点如下: 

①边坡复绿的树林化效果,不是简单的草本绿化效果。 

②从“种子”开始的自然育林方式,而非拓坑“植树”的方式。自然的植物群落,与周边环境和谐共存,无过多的人工痕 

③具有团粒结构的土壤培养基,可以防止水土流失,培育目标植被群落。 

④固土护坡能力强,有利于提高边坡的稳定性。喷播后前期形成的土壤培养基具有优良的、稳定的团粒结构,抵抗雨水冲刷能力强。后期形成根系发达的自然木本植物群落,还原地质环境,护坡效果显著。 

⑤生态环保 ,在材料生产、施工和植物后期生长的各个环节中, 均无环境和资源的二次破坏现象。用专业的喷播设备,由专业人员在被破坏植被的高陡裸露岩石边坡上(土坡、混凝土喷锚坡面),制造出具有最优异性能的“土壤培养基 

⑥应用范围广泛,施工速度快,作业过程安全 。该技术可以替代目前所有的液力喷播技术和客土喷播技术。 

⑦边坡复绿的树林化效果显著,持久,具有可持续发展的特点。一般半年内就能取得良好的植被恢复效果,两到三年内达到最佳,

 

并能保持永久的植物自然演替功能,整个过程均无需人工干预。 

5.3.1.1 植物配置方案 

①植物配置原则: 

a.抗性强,植被的抗旱性与抗病虫害能力强,耐贫瘠; 

b.乡土树种,适合当地气候条件的乡土树种,能快速复绿; 

c.乔木、灌木、草本结合,深根系与浅根系相搭配的原则,减少人工痕迹; 

d.使用部分先锋树种,使用豆科类先锋植物树种,它的根部有根瘤菌,根瘤菌可固定空气中的氮气,供给主植物营养的同时,可肥沃土地; 

e.木本植物种子繁殖方法,使用专门的喷播机播种造林。 

②生态植被配置: 

a.乔木:刺槐、火炬树、山合欢、榆树或青檀、盐肤木、臭椿; 

b.灌木:坡柳、马棘、伞房决明、双荚决明、小叶女贞、紫穗槐、山苍子、黄荆; 

c.草本:黑麦草、高羊茅。5.3.1.2 施工方案 

①施工顺序 

削坡、危岩清理→坡面清理→截、排水沟→部分铺设金属网→团粒喷播→养护管理 

②施工措施 

a.边坡整形: 

采用爆破、机械或人工的方式,将目标边坡的坡度处理到设计的坡率。 

 

b.坡面清理: 

将坡面上不稳定部分进行削坡处理,再清理掉坡面上的危石、浮石和杂物。 

c.砌筑截水沟: 

在汇水量较大的位置修筑坡顶截水沟和排水沟,将坡上汇水有组织的导引到坡底,避免降雨形成的水头对坡体和土壤培养基的冲刷侵蚀,保证边坡安全和团粒喷播绿化效果的必要措施。 

d.敷设金属网: 

根据坡体的具体情况,在清理后的坡面上部分段敷设特殊的金属网,并用锚固件固定,在喷播时起到骨架作用,以利于植物生长。 

e.团粒喷播: 

采用特有的机械设备以及材料,通过特定的施工工艺制备适合于本区气候特点的土壤培养基,并将这种土壤培养基喷播到坡面上,为植物生长提供条件。 

f.养护管理: 

喷播施工结束后,对坡面植物的发芽、生长、防治病虫害等工作实施管理。 

经计算,需喷播绿化面积约为 39253 ㎡。

5.3.2 平台绿化 

平台绿化即在 A 削坡降坡区的各级平台上挖种植穴,穴内覆土后栽植灌木的的方式复绿,种植穴规格为 0.5m*0.5m,栽植灌木可选用红叶石楠等。经计算,需开挖土石方约 270m³,覆土约 270m³,栽植灌木约 1079 棵。平台绿化大样图详见附图 4  

5.3.3宕底绿化 
宕底绿化即在 C 区(宕底整平区)进行覆土并栽植乔木+撒播草籽绿化。覆土约 0.5m 厚;按照 2m*2m 的间距前后交叉种植乔木,选用乔木胸径为 2~3cm,高度为 1~1.5m,品种可选用刺槐或大叶女贞;撒播草籽为百慕大种子(4g/m2)、马尼拉种子(4g/m2)、紫花苜蓿种子(1.5g/m2)。经计算,宕底需覆土约 8300m³,栽植乔木约 4150 棵,撒播草籽约 157.7kg。 
5.3.4绿化养护 
5.3.4.1 养护水池 
养护水池工程即在宕底修建矩形蓄水池,将排水沟的水引流至此, 并作为后期的养护用水。养护水池采用 MU30 块石砌筑,M10 水泥砂浆抹面,水池净尺寸为 5m*3m*1.3m(长*宽*高)。 
5.3.4.2 喷管系统设计 

 

 

5-1 喷管系统养护 

a.浇灌系统横向水管顺坡顶线方向的布置:沿坡顶线布设一道主水管,水管规格采用 4  PVC 水管;纵向水管为支水管,以每隔

15m 纵向布置,并与主水管连接,水管规格采用 2 吋 PVC 水管。以主水管从蓄水池内抽水至支水管来完成坡面养护。 

b.水压力不足时,可用增压泵增压、以保证有足够的水压到达坡面及宕口平面养护区的每个部位。 

 

c.根据现场的实际情况、水压情况及养护需要,坡面种植区布置

旋转喷头,使水流成雾状进行喷灌养护,旋转喷头的布置以 15m 间距为宜。 

d.架设养护用电或自备发电机发电,养护用电为三相电,采用标准配电箱,严格按照有关操作规范进行操作。 

e.治理区宕底处建有一蓄水塘,可作为养护用水源。若水源不够时,应从外部接入。 

俗话说三分种,七分养,对边坡新建植被仍然有效,能否维持本工程边坡植被的生长、演替还需要合理、规范、科学的养护管理措施。因此养护管理工作至关重要。养护包括灌溉、施肥、病虫害防治、基质修补、补喷、间苗等工作。养护的目标是为了实现设计的要求。设计以建立与周边环境相融的近自然植被为最终目标。养护也要从初期的“精养”向中期“简养护,再向远期的免养护渡。 

通过上述综合措施,经过两年的精心养护,保证边坡植被总覆盖率达到  90%以上,实现采矿裸露区植被和生态恢复,展现乔灌草多层次、冬季仍有绿的与周边植被在生物学、生态学、视觉上初步相融的景观,并且今后在自然力的作用下随着群落的演替植物生长会越来越好(经治理改善后的坡面环境更有利乡土植物定居,治理区边坡的植被终将达到或接近矿外原有植被。绿化养护期为一年。 

    1. 竣工标志牌工程

工标志碑布置于治理区入口处,主要阐述治理内容和投资。标志碑材质选用大理岩,可刻字面积不小于 1.5m2。大理岩座基

用浆砌块石。座基大小视大理岩底座大小而定,原则是将岩块固定住。可参考图 5-2、5-3 所示。 

 

 

 

    1.  
    2.  
    3.  
    4.  
    5.  
    6. 5-2 
    7. 5-3 
    8. 5.5设计工程量

 

本项目主要工程量详见表 5-5。 

5-5 矿山地质环境治理主要工程量表 

编号 

项目名称 

单位 

工程量 

备注 

1 

爆破开挖土石方 

m3 

185616.00 

 

2 

回填土石方 

m3 

7023.12 

 

3 

废弃土石渣清理 

m3 

15810.00 

    

4 

场地整平 

m2 

16600.00 

 

5 

截水沟 

m 

1183.00 

混凝土浇筑 

6 

排水沟 

m 

615.00 

片石砌筑 

7 

坡面绿化 

高次团粒喷播 

m2 

39253.00 

 

 

8 

 

平台绿化 

开挖土石方 

m3 

270.00 

 

覆土 

m3 

270.00 

 

栽植灌木 

 

1079.00 

 

 

9 

 

宕底绿化 

覆土 

m3 

8300.00 

 

栽植乔木 

 

4150.00 

 

撒播草籽 

kg 

158.00 

 

10 

蓄水池