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【摘 要】 辽宁省凤城市程铭采石场位于沈丹铁路可视范围内，矿山已闭坑多年，破損山体未经治理，地形地貌景观及土地资源破坏严重，是“青山工程”的重要内容。本文通过对程铭采石场矿山地质环境的研究，综合分析矿区内存在的地质环境问题，提出破损山体治理工程实施方案。
【关键词】 采石场；破损山体；地质灾害；矿山地质环境
一、项目基本情况
辽宁省凤城市程铭采石场位于凤城市主城区南郊的赫家沟，与凤城市城区直线距离约2km，与沈丹铁路直线距离为1.1km。由于治理区临近凤城市，因此治理区交通便利。矿区土地权属为赫家沟村集体土地，矿山开采矿种为花岗岩，矿山已停产闭坑多年，原采矿责任人灭失。受损山体均由采石场露天开采造成，现状条件下存在稳定性较差的高陡边坡和废石堆积的排岩场，区内未开展过地质环境综合治理工作。
二、矿山地质环境条件
1、气象
项目区属温暖带半湿润大陆季风气候区。四季分明，温差较大。平均年降雨量728mm，年均降雨天数为83天，降雪天数为16天，多年平均蒸发量为1722.0mm，最大冻结深度1.2m。该区雨热同季，能够满足植物和农作物生长的水分和热量条件需求。
2、水文
项目区属于草河水系，北侧距草河1.2km。草河是爱河的支流，发源于本溪县草河掌镇长子山刘胡岭，于草河乡花家堡子注入爱河。草河流域地势为西北高，东南低，干流为南北走向。河道平均比降为2.5‰，整个流域形状呈上宽下窄的扇形。草河站20年一遇洪峰流量4250m3/s。
3、地形地貌
治理区区域上为辽东山地丘陵地貌类型，属长白山支脉，由哈达岭～千山～辽东半岛组成，原始植被较发育。由于治理区位于丘陵山坡体中部，地表高差较大，地表标高128.19～319.10m。治理区内沟谷发育大致呈南北向展布，沟谷多呈“V”型。由于采石场露天开采造成山坡体挖损，形成高陡岩质边坡，各采坑边坡高度15～71m，边坡坡度34～80°。
4、地层岩性和岩浆岩
治理区内地表为第四系下更新统残坡积层，下伏中生代燕山期晚侏罗纪花岗岩。
（1）第四系下更新统残坡积层：岩石类型为风化碎石、砂砾石及砖红色粘土，厚度一般为20～40cm。
（2）中生代燕山期晚侏罗纪花岗岩：主要岩石类型有黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长岩、斜长花岗岩等。
5、构造及地震
治理区位于中朝准地台胶辽台隆营口-宽甸台拱区和太子河-浑江台陷得南部边缘地带，深层构造主要属辽东槽状幔拗区德宽甸幔凸和千山幔凸区的中间部位。褶皱构造由于受吕梁运动以南北向为主的挤压作用，凤城地区褶皱轴均近东西向，褶皱形式多为紧密的复式线形褶皱，在强烈地段多形成倒转扇形褶皱。治理区内未见断裂构造带存在。
根据国家质量技术监督局发布的1/400万《中国地震动参数区划图》（GB1836-2001）划分确定项目区地震基本烈度为VI度，设计基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.40s。
6、水文地质
治理区位于当地侵蚀基准面以上，地下水类型为第四系松散岩类孔隙水含水层和基岩风化裂隙水含水层。
第四系松散岩类孔隙水：主要分布在丘间谷地内残坡积层中，由风化碎石、砂砾石及砖红色粘土组成孔隙水含水层，含水层厚一般小于0.3m，单井涌水量小于20m3/d。
基岩风化裂隙水：在花岗岩的风化裂隙内，分布着不均匀的脉状裂隙水，泉流量小于0.1L/S。
7、工程地质
治理区为露天采场，根据揭露情况可见，边坡岩体为花岗岩，其边坡上部风化节理裂隙较发育，节理倾向与坡面倾向相近，节理裂隙切割较深，节理产状260°∠25°，节理间距0.3～0.6m。边坡中下部岩体完整性较好，岩石极限抗压强度66.8Mpa、极限抗拉强度3.6Mpa、坚固系数7.6。由于开采的花岗岩矿体节理裂隙产状与采坑边坡产状相近，在顺层露采剥离的过程易形成沿岩石走向相一致的陡面，较破碎，易产生掉块脱落，需要进行清理。
三、矿山地质环境问题
1、地质灾害
多年的露天开采，在山坡体表面形成多处露天采坑，露天采坑边坡由于没有形成合理规范的开采平台，造成边坡高度普遍超过15m，局部边坡高度达71m，且边坡坡度在34°～80°之间，局部边坡表面存在崩塌堆积的碎石。山坡体脚下有崩塌堆积体，堆积体块石最大直径可达2m，崩塌堆积体高度一般为5～8m。
程铭采石场虽然已经闭坑多年，且开采的露天采坑距离居民区有一定安全距离，但由于其所处位置在山坡体中上部以及丘间沟谷，崩塌堆积体可成为泥石流地质灾害的物源条件，加之凤城地区降雨比较集中，项目区自然地形坡度约22°，汇水面积较大，因此预测崩塌堆积体有引发泥石流地质灾害的可能性，其危险性中等。
2、土地资源破坏
项目区内由于露天开采，破损土地面积133252㎡，造成区内乱石堆积，岩石裸露，植被无法恢复，严重破损了原地表的植被立地条件，土地资源破坏严重。
3、地貌景观破损严重
程铭采石场的露天采坑破坏了原有的地形地貌景观，造成山体岩石裸露，自然植被遭到不可逆转的破坏。破损山体岩石裸露，沈丹铁路途径治理区山脚下时清晰可见原本郁郁葱葱的山坡体上有多处露天开采遗留下的采场和高陡边坡，严重影响了线路途经的自然景观。
因此，矿山的开发对该区的地质环境、自然景观、地形地貌等造成了严重影响，亟待进行工程治理和植被恢复。
四、治理工程措施
1、坡面治理工程
通过调查确定边坡类型和可能的破坏形式，评价边坡稳定性。边坡不能满足稳定和植被恢复要求，或与周围自然环境不相协调时，应进行坡面修整处理，清除坡面一切障碍物，包括表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等。对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行处理；对凹进的坡面进行填补。 治理区内边坡坡度普遍大于60°，并且在边坡表面局部存在脱离母岩的块石，另有部分崩塌堆积体堆积在边坡坡脚处，不利于边坡自身稳定和后期开展种植工程，因此本次治理工程对区内露天开采形成的边坡进行坡面治理。治理工程先用人工清除边坡表面的活石和松散堆积物，再用机械的方式进行平整。剖面治理工程应注意采用削高补低的原则，尽量减小削坡的土石方量，以最大限度的保护原有的自然地形地貌和植被资源。
2、排水工程
为满足治理区内场地排水需求，在治理区内设置排水渠，防止地表汇水冲刷道路和边坡土体。排水渠采用开口宽度2m，沟底宽度1m，沟深0.5m，排水渠边坡坡度1：1。排水渠沟底用10cm厚碎石垫層，其上铺筑20cm厚浆砌块石，表面用2cm厚1：2水泥砂浆抹面，毛石强度等级选择Mu7.5。为防止排水渠汇水冲刷道路，在道路下与排水渠相交处设一个涵洞，涵洞直径为φ600管涵，涵管长度5m。施工采用明挖的形式，涵管底部用浆砌块石砌筑。
3、边坡防护工程
为保证边坡稳定性，防止河水冲刷边坡坡脚造成边坡失稳及水土流失，在边坡底部设挡土墙，挡土墙采用石笼结构，毛石强度等级Mu30，毛石外围用PVC防腐材料包裹镀锌铁线捆扎，内径2.7mm，外径3.7mm。
4、土地平整
治理区内进行高挖低填，为满足治理区内种植工程场地地形要求，对采坑内的突出岩土体清运铲平，恢复植被的基本立地条件。本次治理区内存在两处排岩场，排岩场内废石块状大小不均，无序堆积，地形高低起伏较大。因此治理工程对其进行挖填方平整治理。
5、客土工程
治理区内地表被废石覆盖，因此对平台单元采用全面覆土，土层厚度为0.5m，保证治理区内绿化可视效果。
6、植被恢复工程
植被恢复应与周边环境协调一致，根据附近的植物种类确定树种和草种。客土平整后在平台单元中乔灌混栽棉槐和紫穗槐。棉槐和紫穗槐选择一年生切根截干苗。棉槐种植间距1.5m×1.5m，坑穴规格采用0.5m×0.5m×0.5m；紫穗槐种植间距为1m×1m，坑穴规格采用0.3m×0.3m×0.3m。
另外，在治理区中边坡高度过大或坡度过陡的段落，治理工程采用在边坡的上下种植藤蔓植物绿化边坡。种植选择爬山虎，种植间距为0.2m，沿边坡顶、底种植。
种植工程后需要对种植的植物进行养护，保证植物成活，根据青山工程相关规范，2年后保证植物成活率在85%以上。
五、结束语
程铭采石场破损山体治理工程旨在消除项目区内的地质灾害，使本区域内的整体地质环境稳定性将得到根本的改观。具体表现矿山地质灾害发生率降低，通过对该矿区内存在的地质环境治理和植被恢复，保障“两高”线路可视范围内实现植物覆盖，生态恢复，实现辽宁省“十二五”生态环境大幅度修复目标的战略举措，是全面建设生态文明的重大任务和应对可持续发展提供源泉，为子孙后代留下绿化青山。
参考文献：
[1] DZ/T0222-2006，地质灾害防治工程监理规范[S].
[2] DZ/T0218-2006，滑坡防治工程勘察规范[S].
[3] DZ/T0220-2006，泥石流灾害防治工程勘察规范[S].
[4] GB1836-2001，中国地震动参数区划图[S].
【关键词】 采石场；破损山体；地质灾害；矿山地质环境
一、项目基本情况
辽宁省凤城市程铭采石场位于凤城市主城区南郊的赫家沟，与凤城市城区直线距离约2km，与沈丹铁路直线距离为1.1km。由于治理区临近凤城市，因此治理区交通便利。矿区土地权属为赫家沟村集体土地，矿山开采矿种为花岗岩，矿山已停产闭坑多年，原采矿责任人灭失。受损山体均由采石场露天开采造成，现状条件下存在稳定性较差的高陡边坡和废石堆积的排岩场，区内未开展过地质环境综合治理工作。
二、矿山地质环境条件
1、气象
项目区属温暖带半湿润大陆季风气候区。四季分明，温差较大。平均年降雨量728mm，年均降雨天数为83天，降雪天数为16天，多年平均蒸发量为1722.0mm，最大冻结深度1.2m。该区雨热同季，能够满足植物和农作物生长的水分和热量条件需求。
2、水文
项目区属于草河水系，北侧距草河1.2km。草河是爱河的支流，发源于本溪县草河掌镇长子山刘胡岭，于草河乡花家堡子注入爱河。草河流域地势为西北高，东南低，干流为南北走向。河道平均比降为2.5‰，整个流域形状呈上宽下窄的扇形。草河站20年一遇洪峰流量4250m3/s。
3、地形地貌
治理区区域上为辽东山地丘陵地貌类型，属长白山支脉，由哈达岭～千山～辽东半岛组成，原始植被较发育。由于治理区位于丘陵山坡体中部，地表高差较大，地表标高128.19～319.10m。治理区内沟谷发育大致呈南北向展布，沟谷多呈“V”型。由于采石场露天开采造成山坡体挖损，形成高陡岩质边坡，各采坑边坡高度15～71m，边坡坡度34～80°。
4、地层岩性和岩浆岩
治理区内地表为第四系下更新统残坡积层，下伏中生代燕山期晚侏罗纪花岗岩。
（1）第四系下更新统残坡积层：岩石类型为风化碎石、砂砾石及砖红色粘土，厚度一般为20～40cm。
（2）中生代燕山期晚侏罗纪花岗岩：主要岩石类型有黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长岩、斜长花岗岩等。
5、构造及地震
治理区位于中朝准地台胶辽台隆营口-宽甸台拱区和太子河-浑江台陷得南部边缘地带，深层构造主要属辽东槽状幔拗区德宽甸幔凸和千山幔凸区的中间部位。褶皱构造由于受吕梁运动以南北向为主的挤压作用，凤城地区褶皱轴均近东西向，褶皱形式多为紧密的复式线形褶皱，在强烈地段多形成倒转扇形褶皱。治理区内未见断裂构造带存在。
根据国家质量技术监督局发布的1/400万《中国地震动参数区划图》（GB1836-2001）划分确定项目区地震基本烈度为VI度，设计基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.40s。
6、水文地质
治理区位于当地侵蚀基准面以上，地下水类型为第四系松散岩类孔隙水含水层和基岩风化裂隙水含水层。
第四系松散岩类孔隙水：主要分布在丘间谷地内残坡积层中，由风化碎石、砂砾石及砖红色粘土组成孔隙水含水层，含水层厚一般小于0.3m，单井涌水量小于20m3/d。
基岩风化裂隙水：在花岗岩的风化裂隙内，分布着不均匀的脉状裂隙水，泉流量小于0.1L/S。
7、工程地质
治理区为露天采场，根据揭露情况可见，边坡岩体为花岗岩，其边坡上部风化节理裂隙较发育，节理倾向与坡面倾向相近，节理裂隙切割较深，节理产状260°∠25°，节理间距0.3～0.6m。边坡中下部岩体完整性较好，岩石极限抗压强度66.8Mpa、极限抗拉强度3.6Mpa、坚固系数7.6。由于开采的花岗岩矿体节理裂隙产状与采坑边坡产状相近，在顺层露采剥离的过程易形成沿岩石走向相一致的陡面，较破碎，易产生掉块脱落，需要进行清理。
三、矿山地质环境问题
1、地质灾害
多年的露天开采，在山坡体表面形成多处露天采坑，露天采坑边坡由于没有形成合理规范的开采平台，造成边坡高度普遍超过15m，局部边坡高度达71m，且边坡坡度在34°～80°之间，局部边坡表面存在崩塌堆积的碎石。山坡体脚下有崩塌堆积体，堆积体块石最大直径可达2m，崩塌堆积体高度一般为5～8m。
程铭采石场虽然已经闭坑多年，且开采的露天采坑距离居民区有一定安全距离，但由于其所处位置在山坡体中上部以及丘间沟谷，崩塌堆积体可成为泥石流地质灾害的物源条件，加之凤城地区降雨比较集中，项目区自然地形坡度约22°，汇水面积较大，因此预测崩塌堆积体有引发泥石流地质灾害的可能性，其危险性中等。
2、土地资源破坏
项目区内由于露天开采，破损土地面积133252㎡，造成区内乱石堆积，岩石裸露，植被无法恢复，严重破损了原地表的植被立地条件，土地资源破坏严重。
3、地貌景观破损严重
程铭采石场的露天采坑破坏了原有的地形地貌景观，造成山体岩石裸露，自然植被遭到不可逆转的破坏。破损山体岩石裸露，沈丹铁路途径治理区山脚下时清晰可见原本郁郁葱葱的山坡体上有多处露天开采遗留下的采场和高陡边坡，严重影响了线路途经的自然景观。
因此，矿山的开发对该区的地质环境、自然景观、地形地貌等造成了严重影响，亟待进行工程治理和植被恢复。
四、治理工程措施
1、坡面治理工程
通过调查确定边坡类型和可能的破坏形式，评价边坡稳定性。边坡不能满足稳定和植被恢复要求，或与周围自然环境不相协调时，应进行坡面修整处理，清除坡面一切障碍物，包括表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等。对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行处理；对凹进的坡面进行填补。 治理区内边坡坡度普遍大于60°，并且在边坡表面局部存在脱离母岩的块石，另有部分崩塌堆积体堆积在边坡坡脚处，不利于边坡自身稳定和后期开展种植工程，因此本次治理工程对区内露天开采形成的边坡进行坡面治理。治理工程先用人工清除边坡表面的活石和松散堆积物，再用机械的方式进行平整。剖面治理工程应注意采用削高补低的原则，尽量减小削坡的土石方量，以最大限度的保护原有的自然地形地貌和植被资源。
2、排水工程
为满足治理区内场地排水需求，在治理区内设置排水渠，防止地表汇水冲刷道路和边坡土体。排水渠采用开口宽度2m，沟底宽度1m，沟深0.5m，排水渠边坡坡度1：1。排水渠沟底用10cm厚碎石垫層，其上铺筑20cm厚浆砌块石，表面用2cm厚1：2水泥砂浆抹面，毛石强度等级选择Mu7.5。为防止排水渠汇水冲刷道路，在道路下与排水渠相交处设一个涵洞，涵洞直径为φ600管涵，涵管长度5m。施工采用明挖的形式，涵管底部用浆砌块石砌筑。
3、边坡防护工程
为保证边坡稳定性，防止河水冲刷边坡坡脚造成边坡失稳及水土流失，在边坡底部设挡土墙，挡土墙采用石笼结构，毛石强度等级Mu30，毛石外围用PVC防腐材料包裹镀锌铁线捆扎，内径2.7mm，外径3.7mm。
4、土地平整
治理区内进行高挖低填，为满足治理区内种植工程场地地形要求，对采坑内的突出岩土体清运铲平，恢复植被的基本立地条件。本次治理区内存在两处排岩场，排岩场内废石块状大小不均，无序堆积，地形高低起伏较大。因此治理工程对其进行挖填方平整治理。
5、客土工程
治理区内地表被废石覆盖，因此对平台单元采用全面覆土，土层厚度为0.5m，保证治理区内绿化可视效果。
6、植被恢复工程
植被恢复应与周边环境协调一致，根据附近的植物种类确定树种和草种。客土平整后在平台单元中乔灌混栽棉槐和紫穗槐。棉槐和紫穗槐选择一年生切根截干苗。棉槐种植间距1.5m×1.5m，坑穴规格采用0.5m×0.5m×0.5m；紫穗槐种植间距为1m×1m，坑穴规格采用0.3m×0.3m×0.3m。
另外，在治理区中边坡高度过大或坡度过陡的段落，治理工程采用在边坡的上下种植藤蔓植物绿化边坡。种植选择爬山虎，种植间距为0.2m，沿边坡顶、底种植。
种植工程后需要对种植的植物进行养护，保证植物成活，根据青山工程相关规范，2年后保证植物成活率在85%以上。
五、结束语
程铭采石场破损山体治理工程旨在消除项目区内的地质灾害，使本区域内的整体地质环境稳定性将得到根本的改观。具体表现矿山地质灾害发生率降低，通过对该矿区内存在的地质环境治理和植被恢复，保障“两高”线路可视范围内实现植物覆盖，生态恢复，实现辽宁省“十二五”生态环境大幅度修复目标的战略举措，是全面建设生态文明的重大任务和应对可持续发展提供源泉，为子孙后代留下绿化青山。
参考文献：
[1] DZ/T0222-2006，地质灾害防治工程监理规范[S].
[2] DZ/T0218-2006，滑坡防治工程勘察规范[S].
[3] DZ/T0220-2006，泥石流灾害防治工程勘察规范[S].
[4] GB1836-2001，中国地震动参数区划图[S].