某地区典型地质灾害工程治理技术措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-07-18
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某地区典型地质灾害工程治理技术措施探讨

李泗龙,谢超

山东省煤田地质规划勘察研究院250104

摘要:烟台经济技术开发区部分山体受长期采石、采矿等人为活动的影响,造成原地貌破坏严重,其残存活动性碎石崩落、采空塌陷,使当地生态环境严重恶化,由此造成的安全隐患给当地群众、行人、过往车辆造成很大的威胁。因采石、采矿后遗留的废弃采坑,既破坏了当地很宝贵的土地资源,也产生了极大的视觉污染,在我国经济可持续发展及生态文明发展战略方针指导下,该区域的生态治理、植被修复工作势在必行。

关键词:地质灾害;工程治理;措施

1治理区概况

本次治理的毁损山体位于烟台经济技术开发区西侧,主要包括赵家山、顾家围子山、长山、祈雨顶、九目山、磁山等17个矿区或采石场,矿区之间最远距离约16km,毁损山体面积约70万平方米。治理区地貌属丘陵地貌,海拔一般为50~350m,切割深度多小于100m,坡度多小于20°。由于前期人为开挖采矿,地形变化较大。

2综合分析

17处毁损山体中4-承东白云矿、5-小苗家滑石矿初旺矿区以平硐结合竖井方式开采,2-阳山东采石场、3-赵家山采石场以露天结合少量平硐、竖井方式开采,其余采石场均采用露天方式开采。露天开采形成岩质边坡,现状条件下边坡坡体整体稳定性为稳定,坡面危岩体易发生的地质灾害为崩塌。12-祈雨顶由于前期经过回填治理形成的土质边坡,现状条件下稳定性以基本稳定为主,不稳定斜坡的发育程度弱。在4-承东白云矿、5-小苗家滑石矿初旺矿区存在多处开采平硐及竖井,均形成了3处规模不等的采空区,并在采空区周边发现了规模不等的采空塌陷坑,具体见表1。

表1治理区现状及地质灾害汇总表(部分,共17处)

序号

名称

边坡及采空区

地质灾害

类型

数量

稳定性

类型

潜在崩塌体积估算(104m3

危险性

1

1-阳山东采石场

岩质

边坡

5

稳定

崩塌

0.02~0.62

2

2-阳山东南采石场

岩质

边坡

5

稳定

崩塌

0.05~0.64

小~中等

3

3-赵家山采石场

岩质

边坡

3

稳定

崩塌

0.03~0.42

4

4-承东白云矿

采空区

3

基本稳定

采空塌陷

1.7~8.2

小~中等

5

5-小苗家滑石矿初旺矿区

采空区

3

基本稳定

采空塌陷

0.8~5.6

小~中等

3恢复治理技术探讨

3.1工程治理技术措施探讨

(1)削坡整形

主要针对采用露天开采方式的毁损山体。在开采过程中,形成的高陡边坡岩体较破碎~破碎,存在较多的危岩体,建议首先对边坡残留的危岩体进行清除,并根据周边环境特征,适当进行削坡整形,削坡整形的边坡高度及坡率按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)中相关规定执行。若边坡陡倾且存在软弱岩体或不利组合面等影响边坡稳定性坡段,必要时采取锚杆加固结合主动防护网防护,也可考虑设置格构梁等防护措施,降低发生崩塌等地质灾害的危险性,以达到与周边环境的和谐统一。削坡整形过程中产生的碎石土,可结合回填整形处理方案就近利用。

(2)土方清理

考虑到部分治理区现阶段区内还存在大量的碎石料堆、生活垃圾堆等情况,如15-石岚村采石场及10-恒兴采石场。这些填土不能用于植被种植,生活垃圾对治理区可能带来环境污染等问题,建议进行清除处理。部分碎石料土可结合毁损山体的回填整形处理方案就地利用。

(3)回填整形

17处毁损山体在前期开采过程中,形成了规模不等的深坑,对周边环境造成严重的破坏,存在产生崩塌、滑坡及采空塌陷等地质灾害的可能,建议结合周边原始地貌,可考虑回填整形处理,在降低地质灾害危险性的同时,达到与周边环境的和谐统一。

(4)宾格挡墙

宾格挡墙在区内的应用,挡墙是坡面整治过程中必不可少的一项措施,既能起到稳固坡体又能达到保土保水的效果。该技术施工简单、成本较低,具抗压、抗拉及生态性,尤其在坡面施工过程不仅解决了浆砌石挡墙所需物料运输难及用水困难的问题,同时汛期便于保土排水,减少水土流失。

3.2生态复绿治理措施

(1)植生袋技术适用于坡度≤40°的岩质或土质坡面。使用简单方便,植物出苗率高,坡面绿化效果持续稳定。该技术在区内的应用主要考虑具有条件通过工程治理能形成一定坡度的采场面,且底部往往需以挡墙稳固。植生袋铺设需进行加固,紧固件采用铁钉或6mm的钢锚钉,一般采用200~400mm等不同长度。

(2)植被混凝土技术主要应用存在一定坡度、位于公路可视范围内的高陡采面。本技术是以水泥为黏结剂,加上CBS植被混凝土绿化添加剂AB菌,有机物含量小于20%(体积比),并由沙壤土、植物种子、肥料、水等组成喷射混合料进行护坡绿化的技术。该技术机械化程度高,生产能力大,采用干式喷锚机喷播,喷射距离远,喷射层有一定强度且不易产生龟裂,抗冲刷能力强,特别适用于高陡岩石边坡。

(3)锚杆植生槽主要应用于采面近直立的采石场,采面施工部位主要以中上部为主。在高陡边坡表面按设计间距打入锚杆,并在坡面以外留有一定长度,通过预留锚杆段作为载体,在其上构筑钢筋混凝土槽,槽内铺设防渗土工布,其上覆盖植生土,槽内种植灌木及爬藤植物。

(4)种植土覆盖种植植被,对毁损山体进行整形处理且边坡稳定后,应选用可种性较好、成活率高的种植土进行覆盖处理。建议选用易成活的树苗。选苗、种植及后期养护均应按照相关规范要求严格执行。在进行植苗前,可考虑在坡面先种植一些生产周期短的草本植物,以减小雨水对坡面种植土的冲刷作用,为后期苗种的正常生长提供良好的环境。

4结语

露天开采造成了严重且短期内难以恢复的矿山地质环境问题,恢复治理过程采用何种技术措施直接影响治理效果。针对矿山地质环境问题及其恢复治理提出以下建议:(1)该区矿山地质环境恢复治理应偏重地表复绿及土地复垦,因此在工程治理消除地质灾害隐患的同时需更多考虑工程治理后能否为复绿工程创造有利条件。(2)前期局部地段进行了削坡整形、回填及种植树苗等处理,但效果一般。建议结合前期治理成果进行优化设计,对该治理区进行环境恢复。(3)毁损山体中部分地段作为规划建设用地使用,可结合后期建设规划进行整体治理。

参考文献

[1]白耀丹.矿山典型地质灾害的发育分布规律研究[J].世界有色金属,2021(22):116-117.

[2]于成龙. 和龙市典型地质灾害风险性区划与地质环境承载力综合评价研究[D].吉林大学,2021.

[3]胡芹龙. 川西地区地质灾害防治工程效果评价研究[D].成都理工大学,2020.

[4]陈奇. 矿山环境治理技术与治理模式研究[D].中国矿业大学(北京),2009.