浅谈建筑用石料矿山水土流失防治措施及分析
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【摘 要】建筑用石料矿山在建设生产期间，扰动地表，破坏植被，形成大面积开采裸露面，在强降雨作用下，极易发生严重的水土流失，完善的水土流失防治措施能有效地减少矿山开采过程中造成的水土流失。
【关键词】建筑用石料矿山;水土流失;防治措施
中图分类号： TD87 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）21-0162-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.074
Preventive Measures and Analysis of Soil and Water Loss in Stone Mines for Construction
YANG Ji-yu
（Taizhou design institute of water conservancy & hydro-electric power， Zhejiang Taizhou 318000， China）
【Abstract】During the construction and production period of stone mine for construction， disturbing the surface， destroying vegetation， forming a large area of mining bare surface， under the action of heavy rainfall， serious soil erosion easily occurs. Perfect soil erosion prevention and control measures can effectively reduce the soil erosion caused by mining process.
【Key words】Stone Mine for Construction;Soil and Water Loss;Preventive Measures
近年來，随着新农村及城镇化建设的需要，建筑用石料的需求巨大，矿山开采期间由于缺乏水土保持意识，采空区的水土流失成为当地主要的水土流失来源。随着社会的进步，经济的发展，采空区就像是一个城市的伤疤一样，迫切需要治理。本文通过对台州市路桥区金清镇海燕村朝岩嘴头建筑用石料（凝灰岩）矿水土保持方案的实例，来阐述对建筑用石料矿山水土流失防治措施及效益分析。
1 项目概况
台州市路桥区金清镇海燕村朝岩嘴头建筑用石料（凝灰岩）矿位于路桥区金清镇海燕村，矿区核定面积28.55hm2，其中老矿区面积1.50hm2。矿区核实产量1622.20万m3（4147.92万吨）。矿山开采年限为15年（包括基建期1年），生产规模为108万m3/年（280万吨/年），开采方式为山坡露天开采，主要产品为碎石、瓜子片及石粉。
项目所在地属沿海低山丘陵，现状标高在5～147.6m之间（黄海高程），地形自然坡度为15°～35°，除老矿区外现状为林地，土壤类型以红壤为主，植被属中亚热带常绿阔叶林，植被覆盖率在70%以上。
2 水土保持治理措施
针对矿山开采建设生产活动引发水土流失的特点和危害程度，将水土保持工程措施、植物措施和临时措施有机结合，合理分析确定水土保持措施总体布局，形成完整的水土保持措施防治体系。
在具体的防治措施布置上，充分利用工程措施的控制性和速效性，同时发挥植物措施的后效性和长效性，植物措施与工程措施结合进行综合防治。采用点、线、面相结合，全面防治与重点防治相结合，并配合主体工程设计中已有的水土保持功能工程进行综合规划，建立布局合理、措施组合科学、功能齐全的水土流失防治措施体系。
根据露天采矿工程特点、施工工艺及项目建设区的自然条件，结合水土流失防治责任范围的划分和主体工程中具有水土保持功能工程的分析和评价，遵照治理措施布局合理、技术指标可行、方案实施后经济有效的原则，将工程水土流失防治分为3个区进行防治。
2.1 矿区开采防治区
开采前期要做好表土剥离、坡顶截水沟、平台及坡脚排水沟;开采期间要做好平台及宕底坡脚挡土墙、拦渣栅栏等;治理期主要是平台、坡脚、坡面的绿化。
表土作为一种稀缺资源，在矿山开挖前要做好表土的清理工作。根据地质条件对占用的林地进行剥离，平均剥离厚度按0.3m计。
坡面的截排水是一个系统工程，根据最终开采边界情况，矿区开采前在矿区东侧、北侧开挖边坡线外设置截水沟。截水沟上宽1.0m，下宽0.50m，深0.50m，采用M7.5浆砌片石衬砌。各级安全平台、清扫平台内侧设置横向排水沟，并设置3条纵向排水沟，将各平台排水沟雨水汇集排至坡脚排水沟。横向排水沟采取单侧浆砌片石，深度0.3m，底宽0.3m，M7.5浆砌片石，厚度0.2m。纵向排水沟采用矩形断面，深0.4m，宽0.4m，采用浆砌片石衬砌，厚度0.2m。排水沟沟底及两侧面用M7.5水泥砂浆抹面。排水沟间隔15m设置一条宽度2cm的沉降缝。坡脚排水沟设计深度0.5m，宽度0.6m，凿岩后采用厚10cm厚的C25混凝土浇筑，沟底形成向下游3‰的下降坡度。在各个排水出口设置沉沙池，汇集的水流需经沉沙池沉淀后，再排入附近溪沟。
挡土墙既能加强边坡的稳定性，也能减少裸露边坡，在平台前缘、坡脚设置挡土墙，各级的挡土墙根据实际地形设置大小。
为防止开采区的碎石、土方滚落到下游，埋压坡面植被，造成水土流失，在开采期间，在矿区西侧、南侧界设置防护栅栏进行拦挡。防护栅栏材料主要由木桩和毛竹片等组成，并用铁丝绑扎而成，木桩可利用开挖时砍伐的树木。栅栏地面以上高约1.5m，木桩埋深不小于50cm，毛竹片用铁丝捆绑固定在木桩上。 在开采结束后要做好复绿工程，平台、挡土墙内侧中间种植胡枝子、黄馨等耐旱，适宜性强的植物，坡脚挡墙内侧种植杉树等，在靠近挡墙一侧种植黄馨。开采边坡在坡面清坡后采用厚层基材客土喷播进行复绿。喷播主要以高羊茅、紫花苜蓿、白三叶、狗牙根、野菊等草本，同时掺以灌木种子复绿，使坡面在2～3年后灌木的根系较深的插入基岩风化裂隙中，提高绿化质量以效果。
2.2 运输道路防治区
运输道路修建前进行表土剥离，道路内侧开挖临时排水沟，出口设沉淀池，同时根据地形条件，还需设置跌水坑。后期矿区外运输道路还需复绿。
运输道路建设前需先剥离表土，剥离厚度为20～30cm。剥离的表土除回用于运输道路后期复绿。
为排除路面上游来水，减少道路下游边坡冲刷，在新建运输道路内设置临时排水沟，梯形断面，上宽0.6m，下宽0.4m，深0.5m。排水沟底坡降大，易产生急流冲刷处，在排水沟中间设跌水坑，以缓冲流速，减少对沟底的冲刷，同时可起到沉沙作用。跌水坑深1.0m，长1.5m，宽为1.0m，采用M7.5浆砌石结构，每150m设置一个，并在出口设置沉沙池。
在开采结束后对道路拆除并复绿，复绿采取种植胡枝子等灌木植被。
2.3 临时设施防治区
临时设施主要包括破碎场地、中转场地等。在破碎场地、中转场地周边设置临时排水、沉沙等措施，以及后期的覆土和绿化等。
在破碎场地周边设置临时排水沟，排水沟与周围的排水系统连接。为减少矿石经破碎成产品临时堆放期间的水土流失，在成品堆放区外侧设置干砌石矮墙进行拦挡。在采矿完成后对整个场地进行复绿，植物选择适宜的灌木或者小乔木并撒播草籽。
3 效益分析
通过对本工程的现场实际踏勘及对周边其他料场的调查了解，我们在对类似采石场的水土流失防治措施效益有了直观的了解。
表土作为一种稀缺的资源，如果不做好防护措施，极易产生大量的水土流失。如做好相应的防护，既能有效地减少水土流失，也能产生的一定的经济效益，减少后期绿化的覆土费用，也在一定程度上避免了因二次取土而造成的破坏。
截排水体系是一个必不可少的工程，完备的截排水体系能有效地减少地表径流对坡面的冲刷，既减少了大量的水土流失，也稳定了开挖坡面，提高了工程的安全系数。
挡土墙在修筑减少了边坡的裸露，提升了边坡的抗冲刷能力，能有效地减少水土流失。
拦渣栅栏是一个小投资大收益的措施，制作简单，就地取材，但是能大量地拦截住下榻的土石方，而这些土石方是水土流失的重要来源，拦渣栅栏是一个简单有效的防治措施。
由于该项目还处于开采期间，相应的复绿工作还没有开展，参考及调查周边的其他采石场的后期恢复工作，采空区的复绿十分必要，复绿后的边坡能有效地减少水土流失，并改善该区域的生态及景观环境。现阶段复绿的方式主要有框格植草和厚层基材客土喷播，主要是以保护边坡稳定为主的一种工程措施，在下一阶段，我们应当在有条件的地方结合周边的环境进行一定的景观设计，使得能更加自然的融入周边的环境。
4 总结
采石场的采空区是水土流失重要部位，未治理的采空区大面积的裸露边坡在雨水的沖刷下极易产生水土流失，并与周边的环境格格不入，所以采石场的水土流失防治十分必要。矿山水土流失防治工作主要把源头抓好，在开采前期就做好相应的防治措施，在开采期间要同步落实设计的各项措施，开采完成后要及时复绿，减少裸露时间。各项水土流失防治措施的实施，能有效地控制矿山开采过程中产生的水土流失。对于城市周边的采石场采空区，我们在治理过程中要充分的结合城市规划设计，在整体治理上既要治理水土流失，也要考虑城市的景观设计，通过合理的景观设计因地制宜，能极大地提升整个工程的治理效果。
【参考文献】
[1]中华人民共和国水土保持法释义[M].法律出版社，李飞，2011.
[2]赵永军.新开发项目水土保持方案编制技术[M].中国大地出版社，2007.
[3]赵方莹，孙保平.矿山生态植物恢复技术[M].北京：中国林业出版社，2009.
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