宜兴矿山宕口治理方案探讨

蔺芳 张家洋 朱晓勇

摘要：通过对宜兴市宜城镇矿山宕口的地质环境现状进行调查，初步探讨了该矿３个区的治理方案，以期通过综合治理，消除地质灾害隐患，改善治理区生态地质环境，为该矿区地质环境治理项目精品工程的实施打下基础。

关键词：矿山宕口；治理方案；设计；宜兴

中图分类号：Ｘ３７文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）16－3465-03

Discussion on Mines Control Scheme Design in Yixing

ＬＩＮ Ｆａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａ-ｙａｎｇ１，ＺＨＵ Ｘｉａｏ－ｙｏｎｇ２

（１． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｏｌoｇｙ， Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｊｉａｎｇｓｕ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｌｔｄ． Ｃｏ．， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏn ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ of ｍｉｎｅｓ ｉｎ Ｙｉｃｈｅｎｇ ｔｏｗｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅｓ was prilimilarily discussed ｔｏ ｌａｙ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｂｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｈｉｄｄｅｎ ｄａｎｇｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｉｎｅｓ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ； ｄｅｓｉｇｎ； Ｙｉｘｉｎｇ

位于江苏省宜兴市宜城镇西南城郊结合部的矿山采石宕口现有环境与周边绿阴成群的青山绿水极不协调，而且成为宁杭高速公路、宁杭公路等交通沿线的最大视觉污染源，严重破坏了宜兴市南大门的景观，影响了区内人民工作、生活环境和宜兴市开放发展及建设“绿色宜兴”的整体形象，同时也造成土地资源的巨大浪费。矿区内存在多处滑坡、崩塌等地质灾害隐患，随意堆放的废矿渣等固体废弃物，易诱发泥石流灾害，危及周边村庄及人民的生命财产安全，并加速周边土壤的退化。国内外对矿区治理成功案例较多［１－６］，目的是消除矿区遗留的地质灾害隐患和环境污染，改善其生态地质环境。通过对宜兴矿山宕口的综合治理，可以美化宜兴市的城市形象，营造良好的生态环境与生活、生产、投资环境，有效利用矿区的土地资源，进一步促进宜兴市经济社会的可持续发展。

１宜兴矿山宕口地质环境现状

结合前人对矿区的调查情况［５，７，８］，分析了治理区内存在的多处地质灾害隐患，其主要分布于采石宕口中上部高陡边坡区域，地质灾害类型主要为山体滑坡、崩塌及危岩等。

根据该矿区１∶１ ０００地形测量图等相关资料，该宕口占地总面积约８２ １８０ ｍ２，其中宕口底部平面面积约４５ ０６０ ｍ２，露采坡面面积约３７ １２０ ｍ２。露采坡面最高约１０６ ｍ，坡顶线长约８４６ ｍ，坡脚线长约９８０ ｍ。整个坡面一般上部较陡，中下部较缓，上坡面局部陡立，甚至反坡。该宕口露采坡面顶部及坡面上存在多处崩塌、滑坡地质灾害隐患。根据矿区地形地貌并结合矿区治理后的整体效果，将整个矿区分为３个治理区，各区的地质环境现状如下。

１．１治理一区现状

该区现状包括露采坡面及宕口底部平面两部分，其中，露采坡面面积约８ ７３１ ｍ２，平均坡长约３６５ ｍ，最大高差约６２ ｍ，平均坡度约５０°，局部较陡，甚至反坡。宕口底部平面面积约５ ３２６ ｍ２，高差约８ ｍ。宕口坡面岩石裂隙发育，局部岩体极不稳定，存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患，不利于露采坡面的环境治理，必须在消除地质灾害隐患的前提下，对坡面陡立区域进行适当爆破削坡降坡，以满足露采坡面植被恢复的需要，并保证治理效果的长期稳定。

１．２治理二区现状

该区包括露采坡面及宕口底部平面两部分，其中，露采坡面面积约１２ ７５３ｍ２，平均坡长约３３２ ｍ，最大高差约６４ ｍ，平均坡度约４０°，局部较陡，甚至反坡。宕口底部平面面积约１６ ７６９ ｍ２，高差约４ ｍ，宕口底部平面堆放有部分生产废料。宕口坡面岩石裂隙发育，局部岩体极不稳定，存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患，不利于露采坡面的地质环境治理，必须在消除地质灾害隐患的前提下，对坡面陡立区域进行适当爆破削坡降坡，以利于露采坡面植被恢复工程的施工，并保证治理效果的长期稳定。

１．３治理三区现状

该区包括露采坡面及宕口底部平面两部分，其中，露采坡面面积约１５ ６３６ ｍ２，平均坡长约２７８ ｍ，最大高差约６６ ｍ，平均坡度约４５°，局部较陡，甚至反坡。宕口底部平面面积约２２ ９６５ ｍ２，地势南部较低，北部较高，最大高差约１６ ｍ。宕口坡面岩石裂隙发育，局部岩体极不稳定，存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患，不利于露采坡面的地质环境治理，必须在消除地质灾害隐患的前提下，对坡面陡立区域进行适当爆破削坡降坡，以利于露采坡面植被恢复工程的施工，并保证治理效果的长期稳定。该区南部露采面已生长有部分植被，可不进行植被护坡与绿化。

２治理方案设计

２．１设计范围

根据该矿区１∶１ ０００地形测量图，治理区占地总面积约８２ １８０ ｍ２，其中，宕口底部平面面积约４５ ０６０ ｍ２，露采坡面面积约３７ １２０ ｍ２。根据治理区工程地质条件、露采面的坡度、采石开挖对岩体的破坏程度及地形与周边环境等综合因素设计治理方案［９，１０］。

２．２治理区设计方案

２．２．１爆破削坡及人工清坡通过爆破削坡及人工清坡，消除坡顶及坡面的崩塌、滑坡等地质灾害隐患，降低坡度，满足复绿施工需要，保证治理效果的长期稳定。治理区露采坡面存在多处地质灾害隐患，治理一区分布在宕口露采坡面中上部，治理二区分布在治理一、三区的接合部及坡顶，治理三区分布在宕口露采坡面中上部及坡顶，其主要隐患均为岩体的崩塌与滑坡等。爆破主要采用岩体内浅孔爆破与块体表面聚能爆破相结合的方式，消灾排险、削坡降坡。治理一、二、三区爆破土石方量分别约３ ６９８、４ ４４９和１２ ６９３ ｍ３，人工清坡面积分别约８ ７３１、１２ ７５３和１５ ６３６ ｍ3。爆破削坡及人工清坡所产生的土石方均用于露采坡面坡脚处的顺坡堆积及宕口低洼处的平整回填。

２．２．２挂网客土喷播削坡、清坡和顺坡堆积施工结束后，在露采坡面上进行挂网客土喷播复绿施工，治理一、二、三区的挂网客土喷播面积分别约

８ ０１３、１２ ７５３和１５ ６３６ ｍ２。

２．２．３鱼鳞坑种植为增加露采坡面的绿化覆盖率及整体绿化景观效果，在挂网客土喷播区域的坡面较平缓，岩体裂隙较多、岩质疏松、沟槽面积较大的地方进行鱼鳞坑种植。治理一、二、三区共施工的鱼鳞坑分别为１ ８２０、１ ７９６和７００个（１个鱼鳞坑种植区平均面积约４ ｍ２）。

２．２．４普通客土喷播主要对治理一区南部低矮陡立坡面回填压脚、顺坡堆积、边坡平整压实后进行普通喷播，普通喷播面积约７１８ ｍ２。

２．２．５养护浇灌系统的设置

１）坡面养护浇灌系统。在坡面上布设横、纵向水管，通过矿区供水系统进行养护。

２）坡顶排水沟的砌筑。坡顶排水沟的布设与施工必须在削坡、清坡分项工程施工结束后进行。在坡顶设置排水沟，以防雨水（洪水）冲击坡面的植被和土壤，避免对坡面所种植物造成侵害。坡顶排水沟应结合地形、地貌状况设置，排水沟设置在最终边坡界线向外５ ｍ（水平距离）处。坡顶排水沟与其他治理区的坡顶排水沟相连，总长度约３５７ ｍ。坡顶排水沟与坡脚排水沟、治理区平面排水沟及蓄水池相通。

３）坡脚排水沟的修建。沿坡脚外侧约２ ｍ修建一条排水沟，在保证排洪泄水的同时，还有部分挡土作用。坡脚排水沟与治理区平面排水沟及蓄水池相通。

４）覆盖种植土种植。对经过场地整治后的治理区平面、道路两侧等地，根据种植需要覆盖种植土，再进行苗木种植。乔、灌木种植区沉实土壤厚度为０．５ ｍ以上，花草种植区沉实土壤厚度为０．２ ｍ以上，具体厚度可根据苗木种类及规格作适当调整。苗木选择适宜当地生长的乡土植物，适当种植观赏价值较好的经济树种。选用良种壮苗，按照多样性和自然生态化原则进行科学种植，如种植常绿与落叶、阔叶与针叶、彩叶与林果树木等混交林，合理配植乔、灌、草、藤、花，建设生态苗圃，营造绿色的山野风光。

３治理区简易景观步道的修筑

在原有矿区道路路线及路基的基础上修筑简易景观道路，路面根据现有地形地貌特征，按照排水坡度的要求主要采用石料铺垫。为方便人车通行及满足一定的休闲需求，在矿区内分别修筑宽约３ ｍ、碎石铺面（一级道路）和宽约２ ｍ、块石铺面（二级道路）的道路。该矿区共修筑一级道路约１ ８５６ ｍ，二级道路约７６０ ｍ。在一级道路两侧４ ｍ范围内和二级道路两侧１ ｍ范围内进行景观绿化种植，使之成为一条排列有序、错落有致、伸展通畅的景观通道。

４治理区供水与排灌系统

根据绿化养护需要，结合地形、地貌，在该宕口地势较低处开挖、砌筑蓄水池。蓄水池深约１．５～２．０ ｍ，总蓄水量约１８ ０００ ｍ３。水源主要从宕口东侧附近村庄或厂房引水进入蓄水池。在宕口底部平面依地势修建排水泄洪沟，满足宕口泄洪排涝的需要，排水沟连通坡脚排水沟和蓄水池，总长约２ ７５２ ｍ。

参考文献：

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［２］ 郭二辉，孙然好，陈利顶．河岸植被缓冲带主要生态服务功能研究的现状与展望［Ｊ］．生态学杂志，２０１１，３０（８）：１８３０－１８３７．

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［７］ 章梦涛，付奇峰，吴长文．岩质坡面喷混快速绿化新技术浅析［Ｊ］．水土保持研究，２０００，７（３）：６５－６７．

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［９］ 张俊云，周德培，李绍才．岩石边坡生态护坡研究简介［Ｊ］．水土保持通报，２０００，２０（４）：３６－３８．

［１０］ 章梦涛，李天安，邱金淡，等．有机植生基材在岩质坡面快速绿化技术中的开发应用［Ｊ］．生态环境，２００３，１２（２）：２５０－２５２．