浅议乳源某地矿山地质环境恢复治理工程

莫崇剑

（广东省有色金属地质局九三二队，广东 韶关 512026）

1 主要目的与任务

本次治理工程设计目的是为科学开展矿山地质环境恢复治理工作，为恢复治理工程施工提供指导性基础资料，以消除或减弱矿山地质环境问题和地质灾害隐患，在此基础上逐步恢复和重建矿山生态环境系统，美化自然景观，达到与周边环境相协调，确保周边道路和相关人员的生命及财产安全。结合场地现状，经综合比选后确定，本次设计采用对下部坡面松散岩块堆积区域进行松散岩块清运+设置排水沟+覆土植草+坡脚浆砌石挡土墙及乔木绿化的措施，对土质边坡崩塌部位进行崩塌土体清运，并对上部岩壁进行松散危岩体清除+挂设SNS 主动柔性防护网+爬藤及灌木绿化、对边坡坡顶设置截水沟的措施进行矿山地质环境恢复治理[1]。

2 地质环境条件

2.1 自然地理

韶关市乳源县电视台旁高陡岩质边坡位于乳源县城区，乳源县政府正南偏东51°方向，场地北侧坡脚即为南环东路及南水河，交通条件便利。

该场地为剥蚀残丘地貌单元，整体呈南高北低，岩质边坡整体呈东西走向，山体北侧坡脚为南环东路及南水河，东侧坡脚为乳源瑶族自治县广播电视台。坡脚高程为80m 左右，山体最高点处高程约为138m，最大高差约58m，山体仅表层分布较薄的坡残积土层，山顶植被覆盖，其余地段均为中厚层岩质边坡，边坡坡度较陡达70°～80°，局部内倾。因矿山采石活动，致使岩质边坡坡脚堆积0.2m3～3m3大小不等的岩块，松散岩块均集中堆积于山体东北侧的山坡面，堆积面呈近似梯形状，顺坡长约32m、上部宽约10m ～15m、下部宽约35m，采石后岩质边坡现状稳定性较好，但山坡面及岩体裸露，生态环境问题严峻。

根据广东省标准《建筑气象参数标准》（DBJ15-1-90），乳源瑶族自治县气候属中亚热带湿润型季风气候区，一年四季均受季风影响，冬季盛行东北季风，夏季盛行西南和东南季风。四季特点为春季阴雨连绵，秋季降水偏少，冬季寒冷，夏季偏热。东南部平原和丘陵区全年平均气温19℃～20℃，西部山区全年气温16℃～17℃，北部高山地带全年平均气温为15℃。降雨量东南部及西部山区偏多，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。无霜期308 天，四季明显，昼夜温差大。灾害性气象主要有台风、暴雨、强对流等，遇极端气象条件，如强台风、暴雨（强降雨）等是场区内致灾作用的诱发因素。

2.2 地层

场地位于南华准地台一级大地构造单元内，位于广东粤北断块区内，大东山复式岩体的变异部位，为南岭多金属成矿带中段南侧，构造强烈发育。区域岩浆侵入活动剧烈，地层经多期构造活动的影响，形成大范围的地层褶皱，整体上呈现为一个复式向斜。区域出露地层从老至新依次为：泥盆系（D）和第四系（Q），现简述如下。

（1）泥盆系中下统桂头群中亚群（D1-2gtb）：顶部为灰色砂质页岩与粉砂岩互层；中上部为浅灰色中-细粒石英砂岩与紫灰色石英粉砂岩互层；下部为灰黄色块状砾岩、含砾砂岩夹中-细粒砂岩。

（2）泥盆系中统东岗岭组（D2d）：上部为浅黄色泥质页岩夹钙质砂岩，薄层状灰岩；下部为灰绿色绢云母砂质页岩与浅灰-深灰色白云质灰岩互层夹灰色厚层状灰岩。与下伏桂头群呈整合接触关系。

（3）泥盆系上统天子岭组（D3t）：中上部为灰白色、深灰色块状灰岩，偶夹遂石条带或结核；下部以深灰色中—厚层状含生物碎屑泥晶灰岩为主间夹泥灰岩薄层。与下伏东岗岭组呈整合接触关系。

（4）泥盆系上统帽子峰组（D3m）：其下部主要为钙泥质粉砂岩、钙质或粉砂质泥岩，局部夹粉砂泥质泥晶灰岩薄层，往上钙泥质成分逐渐减少；中部以石英砂岩为主夹少量粉砂岩或粉砂质泥岩；上部的岩石组合及生物面貌与下部大致相似，但钙泥质成分往上逐渐增加；与下伏天子岭组呈整合接触关系。

（5）第四系（Q）：主要为坡残积层（Qel+dl）及冲洪积层（Qal+pl），其中坡残积层（Qel+dl）主要分布于区内缓坡地带，主要由褐黄色色亚砂土、粘土夹少量碎石组成，为基岩风化土，厚0.5 ～2m。另外，在溪沟地段及南水河沿岸分布冲洪积层（Qal+pl），灰黄色，由砂砾石夹粘土组成，厚度0.5 ～3m。

2.3 构造

据区域资料，区域构造上属南岭纬向构造带北部—新华夏系隆起带的粤北山字型构造核部。区域上经历了加里东、华力西—印支、燕山及喜马拉雅期构造阶段多次和多种性质的地壳运动，使得各个构造体系相互穿插干扰，联合、复合、截接与归并现象相当普遍，区域地质构造较复杂。

乳源瑶族自治县位于南岭山脉南麓，贯穿弧形山系，地势由西北向东南倾斜。西北部、西部峰峦环峙，属高山地带，溶蚀高原地貌显著，是韶关市主要石灰岩地区之一。乳源瑶族自治县全境在大地构造上处于华厦活化陆台的湘粤褶皱带。地质构造复杂，火成岩分布极广，地层发育基本齐全，岩溶地貌广布、种类多样，岩类以红色砂砾岩、砂岩、变质岩、花岗岩和石灰岩为主。在地质历史上属间歇上升区，流水侵蚀作用强烈，造成峡谷众多、山地陡峻以及发育成各级夷平面，以山地丘陵地貌为主。场地附近区域内无次一级的断裂构造；区域构造无后期构造运动，区域性断裂对场地的稳定性无大影响。

2.4 水文地质条件

（1）地下水类型。根据地下水赋存条件，含水层水理性质和水力特征，矿区地下水含水层有：松散岩类孔隙含水层和基岩裂隙含水层。

（2）地下水补给。场地属亚热带季风型气候，雨量充沛，水系、岩溶及植被较发育，年均降雨量1640mm，大约有15%渗入地下形成地下径流，为地下水补给提供了良好的条件。松散岩类孔隙水由降雨及地表水渗入补给为主；同时，覆盖型碳酸盐岩类裂隙水主要为上部松散岩类孔隙水越流补给和降水直接补给；第四系表层由于土层覆盖，降雨渗入较差；在旱季，地下水补给地表水，汛期地表水补给地下水。降雨垂直补给和溪水侧向补给是本区地下水的主要来源。

（3）地下水径流及排泄条件。地下水的径流排泄与地形地貌、地层岩性密切相关，本区地下水流向与地形倾斜方向基本一致，水流速度较慢，地下水排泄主要以渗流的形式排入附近溪流中，最后以南水河为地下水排泄总渠道，部分用于人工开采及土面蒸发。由于勘查区地下水的开采较少，地下水的补给、径流及排泄条件基本保持天然状态。

（4）地下水动态。地下水动态变化明显受降雨量、地貌及南水河水位的影响，从补给区、径流区到排泄区，径流速度从急到缓，动态变化幅度从大到小。松散岩类孔隙水因埋藏较浅，雨后水位迅速上升，水位变化滞后数天至1 个月，每年3 ～8 月处于高水位期，最高水位出现在6 月丰水期，9 月份后，随着降雨量的减少，水位缓慢下降，每年10 月～次年3 月处于低水位期，常在1 月份出现低谷，水位年变幅较大。碳酸盐岩裂隙水含水层与松散岩类含水层之间没有连续的隔水层，水力联系密切，其动态变化与松散岩类孔隙水基本相同。

2.5 岩土体工程地质条件

根据《1：20 万韶关幅地质图》与现场调查及坡面揭露情况，勘查场地出露的地层较简单，分布主要地层有：泥盆系（D）和第四系（Q）。下面按从老到新的次序分述如下：

（1）泥盆系（D）。岩性主要为中～微风化石灰岩，主要岩性特征为灰色，微晶结构，中厚层构造，矿物成份以方解石为主，次为白云石，岩石较完整（局部较破碎），根据现场调查及区域地质资料，岩层厚度约10 ～200m，场地内未发育夹泥层及溶洞，岩体完整性较好，岩质较坚硬，局部节理裂隙较发育，岩层产状一般为60°∠80°。

（2）第四系（Q）。治理工程场地内的第四系，按成因分类主要为坡残积粉质黏土层。主要分布在山坡较平缓地带，岩性为黄褐色含碎石粘性土，土层厚度多为0.5 ～2m。

3 治理工程设计

本次矿山地质环境恢复治理工程主要为坡面岩块（体）清运、排水工程、覆土绿化、坡脚浆砌石挡土墙及裸露岩壁主动防护和复绿等治理措施。

（1）坡面岩块清运。本次坡面岩块清运范围主要为岩质边坡下部坡面及山体西侧悬挑松散易剥落岩体处，面积约1220m2，共需清运松散岩块约200m3，松散岩块采用人工清理的方式，对较大块岩体，先采用静力爆破后再进行人工清运，坡面松散岩块清运，有利于后续治理工程的实施。

（2）排水工程。截、排水沟：为缓解雨水对坡面的冲刷，坡面危岩清运完成后，根据现有的地形坡面分别于坡顶设置一道C25 混凝土截水沟、于覆土坡面设置一道C25 混凝土排水沟，沟内水体分别向东、西汇集排至坡脚小溪内，截、排水沟截面为矩形截面，设计截、排水沟截面尺寸分别为0.5m（高）×0.5m（宽）及0.3m（高）×0.3m（宽），沟槽开挖深度分别为0.65m 及0.45m，底宽分别为0.8m 及0.6m，过水断面面积分别为0.25m2及0.09m2，设计的截、排水沟满足防洪排水要求。截、排水沟沟体采用C25混凝土砌筑，沟壁及沟底厚0.15m。本方案排水工程共计需修筑混凝土截、排水沟分别约178m 及50m。

（3）覆土绿化。覆土绿化治理面积约1220m2，本次设计拟覆土厚度约50cm，改良土壤所需的种植客土量约需610m3，种植客土拟外购至治理场地坡脚处，再经吊车转运至覆土坡面。

根据现场调查及复绿相关规定，本次矿山地质环境恢复治理的绿化应以尽快恢复植被为主，兼顾营造景观，且不宜种植高大乔木、灌木，因此，在植物选择上以树苗易购、耐酸、易成活且价格低廉的草本植物为主，配置部分景观灌木、花草及藤类，并尽量种植与治理区景观相协调的植物，丰富生物多样性，构建立体生态防护体系，科学、合理地开发利用整治区土地。

（4）浆砌石挡土墙。本次治理工程浆砌石挡土墙主要布置于边坡坡脚处，总长约65m，浆砌石挡土墙墙高1.50m，埋入地面0.60m，墙顶宽0.50m，墙底宽0.95m，墙背垂直，正面设计坡率为1:0.1，墙后回填种植土并绿化，墙前拟设置一排乔木进行绿化。

（5）裸露岩壁主动防护及绿化。裸露岩壁坡面清理悬挑松散易剥落的岩块后，在坡面上挂设SNS主动柔性防护网，柔性防护网采用锚钉固定于坡面，锚钉采用直径为25mm长4.0m@2.5m的螺纹钢筋，成孔直径110mm，倾角20°；岩壁防护网施工完成后并结合下部坡面、岩壁中部及坡顶进行复绿种植爬藤及灌木类植物。

4 治理工程监测

监测方案应充分利用现有监测设施及监测资料，建立精密仪器与简易监测相结合，专业监测与群众监测相结合，安全监测与防治工程设计施工效果监测相结合的群防系统。监测仪器的选择应满足可靠性、操作简便性、稳定性和耐久性的要求，在保证实际需要的前提下力求少而精，网点布设应便于安装、维修和观测。本工程监测项目主要包括变形监测和宏观前兆监测。

（1）变形监测。施工阶段变形监测选择地表绝对位移监测，绝对位移监测方法采用大地测量法，测量仪器采用经纬仪、全站仪，监测崩塌部位的位移量、沉降量及坡面变形量等。拟对本次治理工程设裂缝监测点及变形监测点各3个，监测频率为施工期间每周3次。

（2）宏观前兆监测。变形破坏宏观前兆监测一般包括宏观变形监测、宏观地声监测、动物异常观察、地表水和地下水宏观异常观察等。根据本次治理工程特征，治理工程宏观前兆监测只布置宏观变形监测。

5 治理工程施工顺序

本治理工程在施工中，应考虑各项工作的顺序。一般先进行坡面松散岩块清运，修筑坡面排水系统、进行坡脚支挡后，再实行坡面及岩壁绿化施工。

6 结语

为恢复矿山地质环境和自然生态，要针对矿山开采的自然问题以及地质灾害类型，提出合理的方案，以消除或减弱矿山地质环境问题和地质灾害隐患。