中小型矿山环境治理与生态修复设计
摘要：地质环境修复与生态设计是实施“山水林田湖草”环境工程的重要组成部分，本文以渣石堆设计为例，通过个例探讨渣石堆的成因、分布、危害因素来优化设计的具体措施与步骤，达到环境治理与生态修复的目的。
关键词：矿山环境治理；生态修复；渣石堆设计；地质灾害
胶东半岛区域内矿产资源丰富，随着国民经济的大发展，区域内矿产开采程度较高，伴生的各类地质环境灾害问题日益明显。对于地质灾害防治而言，最基本的任务可能是：①科学描述地质灾害体的特征及其成因的地质环境，自然衍化过程或人为引发因素，初步判断地质灾害体的发展趋势，解决其是什么（What）的问题；②给出地质灾害的成因机理，建立地质灾害概念模型和变形破坏力学模式，评价其稳定性或变化性，预测对人类社会生存与发展的危害性或变化性，解决为什么（Why）的问题；③提出防灾减灾对策、工程方案、结构设计、施工技术工艺和工程效果检测评估等，解决怎么办（How）的问题。地质环境修复与生态设计是解决怎么办（How）的具体措施之一，是指依据实际的地质灾害类型有针对性的采取工程防护措施，对破坏的土地及潜在的地质灾害体进行整理，使其恢复可供使用的状况。本文以“丁家金矿矿山环境治理与生态修复”为例，重点探讨矿山环境中渣石堆的防治设计及生态修复设计工作。
1项目背景
下丁家金矿区开采历史悠久，地质环境条件复杂，小型断裂构造发育。现阶段矿区内山体已遭到严重破坏，渣石堆遍布，且分布杂乱无章。导致了大量土地破坏、潜在不稳定高边坡的形成、泥石流诱发松散堆积体、新的崩塌滚石、地面塌陷及地裂缝等一系列潜在的地质灾害隐患。
2治理与修复设计思路
设计的目的是不良地质环境向良性转化，消除安全隐患，改善视觉效果，从而与周围的环境融为一体为。在工程地质调查、勘察的基础上，结合堆积区原始地形、地貌特征，兼顾安全、成本控制等，确定设计内容为：渣石堆边坡修整设计；挡土墙设计；盖板涵设计；截水沟工程设计以及生态修复工程设计。
2.1渣石堆边坡修整优化设计
目的是提高松散堆积体自然条件下的稳定性，满足修整后边坡坡角小于松散堆积体自然休止角。在充分考虑防治地质灾害危害和生态修复的双重作用的基础上，将治理区内现状堆积的渣石堆，依据竖向标高，自下而上重新规划坡体标高，边坡坡率≥1:1.5，分级放坡，坡体表面压实度≥90%，理顺坡面，保证坡体的稳定性。
2.2挡土墙优化设计
目的一是在通过修整坡体坡度后，通过埋压坡脚提高渣石堆整体稳定性；二是在极端气候条件下防止渣石体滚落，对交通及人员安全造成影响。通过稳定性验算，在渣石堆坡脚处设计挡土墙，上边墙宽1000mm，外侧坡为1:0.05，内侧坡为1:0.35，外露面采用块石镶面。砂浆强度M7.5，毛石强度不低于30Mka、中部厚度不小于20cm的毛石，墙顶、外露面采用1:2水泥砂浆勾缝、抹平。
2.3盖板涵优化设计
目的是有效疏散地表水体，防止地表水对坡体冲刷。根据渣石堆周边地形现状，东侧为三处沟谷，雨季时地表汇流水量较大，对坡体冲刷现象严重。故此在汇水区主动截流，增设1m~4m盖板涵及两侧附属沟槽，以解决雨季汇水对坡体冲刷问题。
2.4截水沟工程优化设计
目的一是在雨期山体汇水量较大，防止其对治理坡体进行冲刷；二是减少渣石体滚落到安全区以外，造成不必要的安全隐患。根据现场渣石堆与原始地形地貌相对位置关系，截水沟位置设置于与原山体原貌衔接处外1m，截水沟出水口的位置根据总体设计图沿坡体向外一侧自由排放，一侧进入板涵内；截水沟为浆砌片石，砂浆强度M7.5，形状为矩形，上边宽90cm，下底宽40cm，深度50cm。
2.5生态修复工程优化设计
所谓生态修复是指通过人工方法，按照自然规律，恢复天然的生态系统。依据渣石堆特点，设计既要充分考虑坡体条件、土壤成份，又要结合区域人文地理环境及生态要求，做到与当地自然环境相协调。根据以上条件，生态环境修复设计应选择适合当地气候条件的黑松、紫穗槐等作为主要绿化树种。黑松种植于南侧道路挡土墙外，用以遮挡挡土墙；紫穗槐种植于坡体，起到护坡固土的作用。
3结论
回顾并总结以往胶东地区中小型矿山环境治理与生态修复设计经验，得出以下重要认识：（1）渣石堆在不同的自然条件下，极易产生滑塌、滚石、泥石流等，对周边群众的生产、生活等构成了较大威胁。（2）设计的根本目的是回答How的问题，设计必须使不良地质环境向良性转化，消除安全隐患。（3）工程设计首先在满足安全的条件下，充分考虑不利因素，采用多种设计措施相结合的方式并结合当地自然环境进行优化设计，最大程度使设计效果与自然环境融合。（4）生态修复工程设计的根本原则是必须与当地生态环境相一致，不能违背生态发展的自然规律。
参考文献
［1］DZ/T0219-2006，滑坡防治工程设计与施工技术规范［S］.
［2］GB50003－2011，砌体结构设计规范［S］.
［3］GB/T15776-2006，造林技术规程［S］.
［4］刘传正，重大地质灾害防治理论与实践［M］，北京：科学出版社2009.
作者：梅志华 单位：山东省第三地质矿产勘查院
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