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摘要:治理区位于河南省博爱县西北部,属月山镇管辖。治理区矿山地质环境问题主要是由于无序露天开采石灰岩矿造成的,现场基岩大面积裸露,地表植被严重破坏,还占压了土地资源。采矿活动严重破坏了区内的原生地形地貌景观,留下多处高陡边坡、危岩体,存在多处崩塌地质灾害隐患。本文对矿山主要环境地质问题及矿山地质灾害进行分析,进而对治理工程设计进行研究,为研究区的下一步工作起到了指导作用。
关键词:焦枝铁路月山编组站;废弃矿山;地质环境;综合治理;技术
1.矿山主要环境地质问题及矿山地质灾害
1.1地形地貌景观破坏
由于长期露天开采,本治理区已形成2处较大的废弃采场,使原来山体变为采坑和高陡边坡等,植被破坏殆尽,地形地貌景观破坏严重。废弃采场CC1南侧较宽,向北逐渐变窄,南北长579.18m,东西宽度149.9m~442.9m,采场面积约146256.6m2,周长2338.9m,采场东西两侧山体因开采破坏较严重;废弃采场CC2面积约10751.8m2,周长599.9m,开采留下的高陡边坡上部较破碎。由于露天开采石灰岩矿,使得原本凸起的山体被挖掉,采场周边形成了多处高陡边坡,边坡角度在75°~90°。
1.2地质灾害隐患
由于矿区长期无序的露天开采,在区内形成了多处露天掌子面,留下多处高陡边坡,边坡顶部由于基岩裸露,经过长期的风化作用,已形成23处较大的危岩体。危岩体上部裂隙发育,岩体原始平衡状态被打破,具临空面,存在崩塌地质灾害隐患。经测量,23处危岩体共计27463.5m3。
1.3土地资源占压与破坏
治理区内由于露天开采石灰岩矿,形成了较大面积的采石场,采场内有废弃构筑物11处,平硐1处。采石场对土地资源破坏与占压严重,主要破坏与占压林地。经现场调查统计,采场共破坏占压土地资源157008.4m2。
2.治理工程设计研究
为达到地灾防治、改善环境、促经济发展和提升城市形象的目的,本次工作针对区内的地质、生态环境条件和矿山地质环境问题现状,充分收集区内气象、水文、环境、地质、地理、人文、历史及区划等资料,对治理区进行综合治理。具体治理情况分述如下:
2.1危岩体清除工程
危岩体采用爆破清除方法,施工时必须充分考虑爆破后石块从几十米高度落下后对下部空间的影响破坏,必须做出严密的防护措施。充分考虑待清除处理危岩体的地形、地质及环境条件。
2.2废渣清运工程
废渣清运工程主要包括危岩清理、坡面清理及治理区内部堆积的土石方危岩清理、坡面清理。除就近回填至附近采坑或地势低洼处外,其余土石方清运至CC1内的9区,按照设计标高回填平整压实;对于区内的废石、石子筛选后可用于挡墙、树池、排水沟、道路台阶的砌筑材料,根据调查统计,共需清运26107m3。
2.3场地平整工程
对采场内依据地表现有形态采用整形、回填措施等,清理残留的岩土体、垃圾、杂物等,地表整形后,整形区坡面平缓,无凹槽,无反坡,利于排水,以达到后期作为攀岩活动区、修建停车场及植树条件;根据调查统计,共平整整理面积113659m2。
2.4覆土工程
针对采场现状及恢复治理设计,对治理区内的地面进行回填覆土,由于部分位置地面实际标高较低,可用废渣回填一定深度后,上层再按照设计要求的最低覆土厚度覆土,其覆土工作量为78209.9m3。土源位于月山镇镇政府南50m,后乔新村附近,距治理区约3km。
2.5浆砌石护坡及挡墙工程
依据现场的地形地势,为达到治理区治理后效果突出,及保证道路路基安全,在治理区内部及道路边设置了浆砌石挡墙,根据设计,浆砌石工程共计7103.92m3。
2.6道路修复工程
(1)治理区南部道路:本治理区南侧在原路基基础上重新修整并加宽铺筑,设计修筑长度936.3m,路宽6.0m,水泥路面厚度30cm,采用C30混凝土。
(2)治理区内部道路:依据整体治理意图及功能,治理区内部设计道路包括主路、支路及汀步;治理区主路:考虑到生产及消防用途,主路设计修筑长度1122.3m,宽度为4.0m~5.0m,路面采用C30混凝土,厚度20cm;治理区支路:考虑到休闲游玩等用途,治理区设计了多条支路,支路修筑长度1119.3m,宽度2.0m;治理区汀步:考虑到休闲游玩等用途,治理区设计了多条汀步,宽度1.20m。
2.7凿井工程
在治理区内布设水井1口,井深400m,预计出水量30m/h~40m/h;推荐型号为AT200QJ32-136/8潜水泵,流量32m/h,扬程136m,具体型号应结合实际含水层位置及成井后的抽水试验数据确定。
2.8灌溉工程
本工程包括治理区内的绿地灌溉,结合水井工程设置了合理的灌溉管道。
(1)管材及附件:①给水管采用PPR给水管,其中DN110为1144.7m、DN75为896.4m、DN50为957.4m、DN32为607.4m、DN25为1275m,总计4697.5m。压力等级不小于1.25MPa。管道与管道连接為粘接及承插口胶圈连接,管道阀门、金属管连接为法兰连接;②给水阀门选用SZ41X-10型闸阀,绿化给水选用Q4110型球阀。
(2)管线敷设:管线沿地形敷设,主管线埋深0.7m,喷灌支管埋深0.5m。给水管线穿主路处埋深不得小于0.7m;管线与建筑物的距离不小于2.5m。当管径≥90mm的弯头、三通、阀门等处设置支墩,支墩按照国家建筑标准设计。
关键词:焦枝铁路月山编组站;废弃矿山;地质环境;综合治理;技术
1.矿山主要环境地质问题及矿山地质灾害
1.1地形地貌景观破坏
由于长期露天开采,本治理区已形成2处较大的废弃采场,使原来山体变为采坑和高陡边坡等,植被破坏殆尽,地形地貌景观破坏严重。废弃采场CC1南侧较宽,向北逐渐变窄,南北长579.18m,东西宽度149.9m~442.9m,采场面积约146256.6m2,周长2338.9m,采场东西两侧山体因开采破坏较严重;废弃采场CC2面积约10751.8m2,周长599.9m,开采留下的高陡边坡上部较破碎。由于露天开采石灰岩矿,使得原本凸起的山体被挖掉,采场周边形成了多处高陡边坡,边坡角度在75°~90°。
1.2地质灾害隐患
由于矿区长期无序的露天开采,在区内形成了多处露天掌子面,留下多处高陡边坡,边坡顶部由于基岩裸露,经过长期的风化作用,已形成23处较大的危岩体。危岩体上部裂隙发育,岩体原始平衡状态被打破,具临空面,存在崩塌地质灾害隐患。经测量,23处危岩体共计27463.5m3。
1.3土地资源占压与破坏
治理区内由于露天开采石灰岩矿,形成了较大面积的采石场,采场内有废弃构筑物11处,平硐1处。采石场对土地资源破坏与占压严重,主要破坏与占压林地。经现场调查统计,采场共破坏占压土地资源157008.4m2。
2.治理工程设计研究
为达到地灾防治、改善环境、促经济发展和提升城市形象的目的,本次工作针对区内的地质、生态环境条件和矿山地质环境问题现状,充分收集区内气象、水文、环境、地质、地理、人文、历史及区划等资料,对治理区进行综合治理。具体治理情况分述如下:
2.1危岩体清除工程
危岩体采用爆破清除方法,施工时必须充分考虑爆破后石块从几十米高度落下后对下部空间的影响破坏,必须做出严密的防护措施。充分考虑待清除处理危岩体的地形、地质及环境条件。
2.2废渣清运工程
废渣清运工程主要包括危岩清理、坡面清理及治理区内部堆积的土石方危岩清理、坡面清理。除就近回填至附近采坑或地势低洼处外,其余土石方清运至CC1内的9区,按照设计标高回填平整压实;对于区内的废石、石子筛选后可用于挡墙、树池、排水沟、道路台阶的砌筑材料,根据调查统计,共需清运26107m3。
2.3场地平整工程
对采场内依据地表现有形态采用整形、回填措施等,清理残留的岩土体、垃圾、杂物等,地表整形后,整形区坡面平缓,无凹槽,无反坡,利于排水,以达到后期作为攀岩活动区、修建停车场及植树条件;根据调查统计,共平整整理面积113659m2。
2.4覆土工程
针对采场现状及恢复治理设计,对治理区内的地面进行回填覆土,由于部分位置地面实际标高较低,可用废渣回填一定深度后,上层再按照设计要求的最低覆土厚度覆土,其覆土工作量为78209.9m3。土源位于月山镇镇政府南50m,后乔新村附近,距治理区约3km。
2.5浆砌石护坡及挡墙工程
依据现场的地形地势,为达到治理区治理后效果突出,及保证道路路基安全,在治理区内部及道路边设置了浆砌石挡墙,根据设计,浆砌石工程共计7103.92m3。
2.6道路修复工程
(1)治理区南部道路:本治理区南侧在原路基基础上重新修整并加宽铺筑,设计修筑长度936.3m,路宽6.0m,水泥路面厚度30cm,采用C30混凝土。
(2)治理区内部道路:依据整体治理意图及功能,治理区内部设计道路包括主路、支路及汀步;治理区主路:考虑到生产及消防用途,主路设计修筑长度1122.3m,宽度为4.0m~5.0m,路面采用C30混凝土,厚度20cm;治理区支路:考虑到休闲游玩等用途,治理区设计了多条支路,支路修筑长度1119.3m,宽度2.0m;治理区汀步:考虑到休闲游玩等用途,治理区设计了多条汀步,宽度1.20m。
2.7凿井工程
在治理区内布设水井1口,井深400m,预计出水量30m/h~40m/h;推荐型号为AT200QJ32-136/8潜水泵,流量32m/h,扬程136m,具体型号应结合实际含水层位置及成井后的抽水试验数据确定。
2.8灌溉工程
本工程包括治理区内的绿地灌溉,结合水井工程设置了合理的灌溉管道。
(1)管材及附件:①给水管采用PPR给水管,其中DN110为1144.7m、DN75为896.4m、DN50为957.4m、DN32为607.4m、DN25为1275m,总计4697.5m。压力等级不小于1.25MPa。管道与管道连接為粘接及承插口胶圈连接,管道阀门、金属管连接为法兰连接;②给水阀门选用SZ41X-10型闸阀,绿化给水选用Q4110型球阀。
(2)管线敷设:管线沿地形敷设,主管线埋深0.7m,喷灌支管埋深0.5m。给水管线穿主路处埋深不得小于0.7m;管线与建筑物的距离不小于2.5m。当管径≥90mm的弯头、三通、阀门等处设置支墩,支墩按照国家建筑标准设计。