河南省新安縣黛眉山礦山環境治理設計與施工

胡世偉

（河南省國土資源開發投資管理中心，河南鄭州 450001）

1 工程概況

1.1 工程概述

本治理工程位于峪里鄉西部黛眉山世界地質公園黛眉山景區內，距縣城約40km，距離峪里鄉政府所在地約4km，有一條新-峪公路與縣城連接，本工程緊鄰隴海鐵路及310國道、連霍高速公路橫貫東西，交通較為便利。根據黛眉山鐵礦礦山治理區存在的地質環境問題和危害程度以及周邊景區的實際情況，結合勘查報告。礦渣堆無序堆放是黛眉山鐵礦礦區的主要環境地質問題。由于歷史的原因，一些礦渣堆無序地堆放在黛眉山世界地質公園內，嚴重影響了黛眉山世界地質公園的整體形象，對本治理區的治理本著不破壞原始地形地貌的地質公園建設原則，本次治理主要采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、生物工程等治理措施對礦區地質環境進行恢復治理。通過治理措施的實施，修復礦區的生態環境，使黛眉寨鐵礦礦區生態環境得以改善，促進當地經濟持續快速發展，同時也樹立黛眉山世界地質公園對外的良好形象。

1.2 地質概況

根據《河南省工程地質圖》（1/50萬）及收集項目區內的巖土工程勘察報告資料，結合項目區的地形地貌、巖土體特征，本治理區巖體類型為堅硬巖類，塊狀、厚層狀構造，基巖抗風化能力較強，自然邊坡穩定。但山高谷深，畢竟為重力不穩定因素，特別是人為活動將會造成工程地質條件不穩定，區域上小浪底水庫壩址區二疊系砂頁巖向北東緩傾（13°～20°），在巖層坡腳臨空的黃河南岸，就形成了多個順層滑坡、傾倒及蠕變傾側體，故本治理區域上有不穩定因素。礦區內主要表現人工開采鐵礦會造成局部不穩定，工程地質條件較差，多見崩塌泥石流現象，應加以重視。

地貌屬于中低山區，黛眉山主峰海拔1346.4m。礦區位于黛眉山主峰東側、黛眉山北坡。地形總體上山脊呈東西向延伸，西高東低，地勢較陡，地形險峻，溝谷縱橫。

2 工程設計與施工

2.1 設計原則

在充分掌握地質災害危害特點的基礎上，利用科學的方法和手段，治理工程措施必須遵循安全可靠、技術可行、經濟合理、施工方便的總原則。主要遵循以下原則：

（1）以人為本、防災減災的原則。本次治理區的選擇充分考慮治理區域的地質環境問題及危害程度，治理后能有效改善當地居民的生存環境條件、改善礦山地質環境問題。

（2）因地制宜、重點突出、綜合治理的原則。根據治理區的實際情況本次設計主要采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、生物工程并考慮治理后整體工程的協調性和合理性，先平整、后植樹綠化等分階段進行實施。

（3）生物工程設計以宜農則農、宜林則林，農業優先的原則，生物綠化以適應當地氣候、突出鄉土氣息、適宜當地環境條件的樹種為主，并考慮視覺效果。

2.2 工程設計方案及施工措施

治理工程的設計應貫徹安全、合理、經濟的設計原則，在保證安全和正常使用的前提下，尋求方便施工、對環境影響小、最經濟的恢復植被形式。根據項目批復資金，本次治理設計在滿足礦山環境恢復治理技術的情況下，充分考慮了自然地形條件并征得主管部門、當地政府及居民的意見，并結合當地發展規劃和民生需求，提高治理資金效益。根據治理區內存在的主要環境問題，危害程度及環境地質條件，擬采用擋土墻工程、護坡工程、排水工程、礦渣整理工程、并實施生物工程，從而最大限度地改善治理區內的生產生活條件，使人類工程與生態環境協調發展。對治理方案的技術合理性、施工的可行性和經濟等三方面綜合考慮，選擇最佳的結構形式與布置方案。

2.2.1 擋土墻工程

用NTS—331全站儀定出擋出墻中心位置，根據設計圖紙各部分尺寸施放擋土墻開挖邊界線。基坑開挖后對基底進行夯實，開始漿砌石作業。塊石選用石質均勻、不易風化、且未風化、無裂紋的硬質石料，其抗壓強度不應低于30MPa。大致呈立方體，無鋒棱凸角，頂面與地面大致平行；其厚度不宜小于20cm。砂料選用級配均勻、干凈的中砂，抹面和勾縫時砂料均經過篩后使用。為防止實際操作時配合比的混亂及拌合勻質成度差等情況，施工前先根據砂漿配合比進行過磅稱重進行質量比配制，作為施工控制依據。漿砌石采用座漿砌筑的方法。砌筑時，石塊大面向下，小面向上，根據空隙大小，選用合適的整塊小石塊擠入石縫的砂漿中。砌筑過程中，發現個別石塊有松動現象，采取措施是將該塊石拆下，并刮凈石塊上粘附的砂漿，再用新拌砂漿重砌。兩層塊石間做到錯縫搭砌，無通縫、干縫。每一層基本同步上升，等高進行。每日砌筑高度不大于1.2m，且留有斜槎。采用M10砂漿進行墻面勾縫，形式為凸縫，墻頂用M10砂漿抹面，用以加強砌體的整體性和外表美觀。為減少砌體硬化后收縮和溫度變化產生裂縫，需設置沉伸縫，間隔20m一道，縫寬20mm，縫填瀝青亞麻，沿內外頂三方填塞深度不小于0.2m。擋土墻墻趾以上留設橫截面為10cm×10cm的泄水孔一排，間距2m。孔后做好反濾包，以起濾水作用。砌石完工12h后，用草柵、棚布等物覆蓋，定期灑水養護，養護時間不少于7d。墻身砌出地面后，基礎必須及時回填夯實，填筑材料宜選擇透水性較強的填料，并做成不小于5%的向外流水坡，以免積水下滲，影響墻身穩定。

2.2.2 護坡工程

對覆土后礦渣堆邊坡采用漿砌片石護坡，礦渣挖填平整后，對邊坡進行M10漿砌石護坡處理，漿砌石厚度0.5m。護坡間隔15m布置伸縮縫一道，縫寬2cm，縫內用瀝青麻筋填塞。每隔2m按上下交錯設置10cm×10cm泄水孔，泄水孔后應在0.5m×0.5m范圍內設置反濾層以防淤塞，反濾層應先鋪設400g/m2土工布，再選擇顆粒大小勻稱的砂石材料分層填埋，厚度不小于15cm。坡體上部為上擋墻，規格100cm×80cm，上余0.5m，0.3m埋入地下，間距1m。

2.2.3 排水工程

為了防止雨水、洪水沖刷坡面造成坡面崩塌，應在采坑外圍設置一條主排水溝。經過削平整理后的采礦邊坡，為迅速排除邊坡上游坡面的地表匯水，建立坡面排水溝。主排水溝和坡面排水溝相連把邊坡上游的地表匯水通過排水溝導入采礦坑集水池中。基底縱坡不宜大于4%，各排水渠均為7.5漿砌石結構，砌石壁厚0.3m，底厚0.3m，每隔20m設一條寬為2cm的二氈三油沉伸縫，外露部分全部勾成凸縫，頂部用3cm厚的M7.5砂漿抹平。

2.2.4 礦渣整理工程

該礦渣整理工程將原來堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣清運到溝口沖溝內填埋，以增大平臺面積，采取非均衡挖填法進行施工，在礦渣整理工程中，重點工作是把原來堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣運到溝口沖溝內進行埋填后進行平臺整理。平臺整理為正向坡，坡度為1.5%，邊坡坡度為1∶1.50。在施工嚴格按照有關設計和技術規范進行施工。

2.2.5 礦洞封堵工程

礦區現存14個平硐洞口，除留14號礦口作為黛眉寨地質公園景觀外，其余全部封堵。設計采用0.5m厚M10漿砌石垂直砌滿洞口，緊貼漿砌石用0.2m厚C15雙筋混凝土澆筑，漿砌石基座高0.3m，寬1.2m，礦口設計規格為3.5m×4.5m。按照設計要求對～號廢棄坑口進行基坑開挖，基坑開挖采用挖掘機配合人工進行，基坑開挖深度、寬度嚴格按設計要求進行，接近設計標高時，借助施工準備時沿槽體布設高程控制點，礦口砌筑漿砌石基座高0.3m，寬1.2m，礦口設計規格為3.5m×4.5m，施工中嚴格按照設計要求進行實施。

2.2.6 生物工程

在護坡工程的同時，覆土后種植觀賞性樹種間種草綠化采坑邊坡。采用草、樹結合的方法護坡，草種選擇為小冠花、龍須草等。平臺栽樹行距及株距均為3m，采用穴狀整地，規格為0.6m×0.6m×0.6m；栽植時應將樹苗扶直，栽正，根系舒展，深淺適宜。填土時應先填表土、濕土，后填生土干土，分層踩實。

使用的苗木應具備生長健壯、枝葉繁茂、冠形完整、色澤正常、根系發達、無病蟲害、無凍害等基本質量要求，成活率不小于95%。

草籽應顆粒飽滿，色澤、大小均勻，以直播種草，上面覆土，覆土厚度5～10cm，播撒均勻，成活率不小于90%。

3 工程質量和效果

（1）漿砌體工程：按照設計要求，砌縫內砂漿均飽滿，勾縫密實，擋墻砌石分層錯縫。漿砌時坐漿擠漿，墻背填料符合設計要求和規范要求，沉降縫、泄水孔數量符合設計要求。對擋墻、護擋、排水溝砂漿進行取樣試驗，經力學檢測強度達到設計要求。

（2）礦渣整理工程：堆積在斜坡坡面和平臺上的礦渣運到溝口沖溝內進行埋填后進行平臺整理。平臺整理為正向坡，坡度為1.5%，邊坡坡度為1∶1.50。達到設計和技術規范。

（3）生物工程：生物工程主要起到覆蓋地表、穩定邊坡、控制水土流失、美化環境的作用。成活率不小于95%。

4 結論

我們根據現場的實際情況針對性地布設工程，保證了治理的合理性、可靠性和經濟性。通過采取整、填、護、排、攔、植等方面的綜合治理措施，從而達到設計合理、美化環境的目的。最大程度地減小礦山地質災害隱患和安全隱患。通過整個工程的布設消除了不穩因素，保障了當地居民生命財產的安全。從而最大限度地改善治理區內的生產生活條件，使人類工程與生態環境協調發展，同時確保小浪底水庫的正常運行，促使經濟環境協調發展。