废弃矿山地质环境治理研究

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1、废弃矿山地质环境治理研究  矿产资源开发,曾经在相当一个时期内对地方经济发展起到了支撑作用,然而强烈的矿业活动,尤其是露天采矿不仅对土地资源造成了严重破坏,从而形成了高陡边坡,还造成生态环境、自然景观的破坏【1】,如与道路相邻还会危及过往车辆和人员的安全。把这些矿山所破坏的土地恢复到原来的自然状态,这是矿山地质环境治理所要最终达到的目标,可谓是“功在当代,造福万代”。  久字取土场为已废弃多年的小型矿山,过去开采主要是提供碎石和表土,位于辽宁省凌海市双羊镇久字村北部,北临秦沈快速铁路,周边分布有102国道、锦阜高速、京沈高速等交通干线,交通便利,面积。    1.地质环境背景  自然地理  

2、气象  治理区地处中纬度地带,属暖温带大陆性半湿润半干旱季风气候区。区内多年平均气温℃。降水多集中在6~9月份。无霜期为170天,多年冻土深度。  水文  治理区内无河流或冲沟,区域上属大凌河流域,东距大凌河约。  土壤植被  治理区内土壤主要为棕壤性土和粗骨土;植被多为天然次生杂木林或灌木杂草。由于采石、取土,表土被剥离,区内土壤植被破坏严重。  地形地貌  治理区地貌类型为剥蚀低丘,总体地势东高西低,相对高差。丘顶呈圆顶状,坡度较缓,地面自然坡度15~20°。陡坡坡高5~20m,坡角多为50°~70°,最大坡角可达80°。坡面凸凹不平,在边坡的中上部可见松动悬挂岩块,时有碎块沿坡面剥落。

3、  水文地质条件  该地段地下水类型单一,为碎屑岩类风化裂隙水,地下水埋藏不稳定,水量贫乏。地下水主要接受大气降水补给,以径流排泄为主。    2.地质环境治理工程  崩塌和滑坡的防治措施主要为【2】:在坡面修筑排水工程。加强坡面排水,防治坡面积水,以减少雨水渗入坡内。在坡脚一定距离处砌筑挡墙。当坡体发生变形滑塌时,坡脚处修建挡墙可起到支挡的作用,使坡面滑下的物质不能继续前进,起到了阻挡的作用,防止对邻近铁路路基的毁坏。  排水工程  根据坡面形态及坡体工程地质条件,以“截、排和引导”为原则,布置地表排水工程,在坡顶修建截水沟、坡面修建排水沟。  根据类似地区排水工程建设经验本文由论文联盟h

4、ttp://收集整理,结合场地区地形地貌及降雨条件确定排水沟规模。截水沟内侧梯形上底、下底和高的尺寸分别为:、、。水泥砂浆抹面截水沟两侧面底部,砂浆抹面采用防水砂浆,厚度为20mm。排水沟为矩形,高、宽的尺寸为:、,采用浆砌石砌筑,水泥砂浆抹面排水沟两侧面底部,砂浆抹面采用防水砂浆,厚度为10mm。  截水沟设计流量Q与所在地区的气候,汇水区域的大小、坡度、土质和植被状况以及设计降雨重现期有关,其计算式为:  Q=C·I·F  式中:I——降雨强度,与设计重现期P和降雨历时t有关;无降雨资料时:I=Cp·Ct·I5,10锦州地区I5,10取;Cp取;Ct取;  C——径流系数,与坡面状况有关

5、。  F——汇水面积。  在强降雨或久雨时,雨水夹带少量泥沙碎石沿所设计修建的排水沟流下,其条件与稀性泥石流相仿,可根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》附录I中形态调查法计算设计频率地表水最大汇流量,其公式为:  QC=VC·WC  式中:WC——过流断面面积;  VC——断面平均流速;平均流速VC采用铁三院经验公式  a=1/2  式中—泥石流平均泥深;—泥位纵坡率,以沟道纵坡率代替;—泥石流固体物质重度;—泥石流泥沙修正系数;  通过计算,坡顶截水沟过水流量为/s,设计频率地表水最大汇流量为/s,可满足排水要求。    3.植被恢复  山体的绿化,植被的繁茂是地质环境治理的目的,一方面有利

6、于防治地质灾害的发生,减少对过往车辆和行人的威胁,另一方面也可以发展生态农业,有利于美化环境和提高当地居民收入【3】。  场地平整  对于堆积的大块碎石,可采用大型推土机将其推放到斜坡底部,对于小块的碎石可采用推土机进行平整、压实。靠近斜坡边缘的压实作业应采用人工或轻型设备,防止滑坡。  植被种植  植被恢复应与周边环境协调一致,根据附近的植物种类确定树种和草种,推进乔灌草套种混播、乔灌藤草相结合、植被绿化与工程护坡相结合。  根据附近山体植被发育情况,可选择2年生的刺槐或榆树等耐旱耐低温适宜当地环境的乔木树种,种植间距2m×2m;灌木树种可选择荆条或沙棘,种植间距1m×1m;其它地面播种草

7、籽,首选高羊茅、黑麦草、早熟禾和紫花苜蓿,选择喷播方式。    4.结论  治理工程是典型的公益性工作,可提高区内居民的生活质量,使原来风起时沙满天的景象在小区域内得到遏制。治理工程项目的实施,可改善本区生态环境;对提高人民的生产、生活、健康水平亦有重要作用,可实现区内社会效益、经济效益、环境效益多赢。  通过边坡整治、场地整平、植被恢复等治理措施,将使原来伤痕累累荒山秃岭变成葱绿秀美的青山,使地质灾害隐患得

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