矿山土地复垦中岩土工程与地质灾害Word文件下载.docx

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〔3〕黄土高原无需剥离，由于上下土体的无机质含量差不多，经过土壤改良可以完成；

〔4〕黑土区土层剥离厚度普通50~80cm。

公式〔8-1〕提供了一种简易算式，但山区的表土掩盖厚度不一，甚至基岩暴露，在计算剥离土方时要依据现场调查、测量、浅钻、取样等资料，分块、段计算。

假定剥离土层较厚时，要将表土层、心土层和底土层分开堆放，在土方平衡剖析时，应分层计算，尤其是要准确计算复垦需求的〝表土〞量。

表土剥离区厚度变化较大时，普通采用三角剖分法停止剥离土方量计算，地势较平整时可采用方格网法。

方9格网法普通将场地划分为边长10~40m的正方形方格网，通常以20m居多。

再将网格内取土厚度和自然空中标高区分标注在方格角上，然后区分计算每一方格剥离土方量，将剥离区一切方格计算的土方量汇总，即得场地内剥离总土方量。

如图8-1所示。

〔a〕方格网土方简易计算表

〔b〕多样的方格网内挖填形状及公式

图8-1方格网法计算剥离土方量

此外还可采取方断面法、三角网法等方法，停止土方量计算，详见第七章。

2、堆放场地选择

要选择适宜场地停止剥离表土的集中堆放。

堆场选择要结合外地的自然环境、气候水文条件、工程地质和水文地质条件，如应避开活断层、滑坡、溶洞、河床、淤泥质不良地质地段。

堆放场地选择应思索就近原那么，如选择剥离区左近废弃地或老采场。

在山区，中选择沟谷作为表土堆场时，要做好下游来水的截、排措施，防止成为渣土泥石流的物源。

3、堆放设计

剥离土方堆放时，应防止堆土的失稳破坏及水土流失现象，普通堆土高度不宜大于5m，堆土坡角小于30º

，当高度大于8m时，需分台阶堆放，并在坡角设置挡土墙；

挡土墙需停止专项勘查与设计，以确保挡墙的动摇性；

无论堆场运转时间的长短，都需采取防尘和防止水土流失的措施，如外表覆膜、植草、植树、表层固化等；

在矿山土地复垦工程布置时，要尽量采取跟进式复垦，以增加表土堆放时间或二次搬运的费用。

矿山除表土需堆放外，还有矸石、夹石、渣土等堆放场，其堆场设计可参照表8-1停止设计。

表8-1堆场设计参数

堆场类型

堆场方式

堆场允许高度〔m〕

堆场边坡最大角度〔º

〕

土方堆场

自然堆放

3~8

30

矸石、废石堆场

8~12

35

粉煤灰堆场

2~5

25

注：

表中堆场坡角主要依据堆放资料的自然休止角推算。

二、土石方开挖

土石方开挖是将土和岩石停止松动、破碎、开掘并运出的工程。

按岩土性质，分土方开挖和石方开挖。

土石方开挖是工程初期以致施工进程中的关键工序。

在矿山土地复垦中主要采用明挖方式。

明挖除运用各类凿岩、钻孔机械钻孔，停止爆破作业外，还运用开掘机械〔开掘机〕、铲运机械〔推土机、铲运机和装载机〕、运输机械〔牵引矿车，自卸汽车等〕。

要依据不同场地的施工条件，停止土石方开挖工程布置，合理选用适宜的机械和施工方法，注重各种机械协分配合，有序停止挖、装、运、卸等各项作业，防止出现存在工序上的脱节。

在特定条件下，可采用水力开挖方法停止土方开挖〔如泵吸法〕，或采用爆破开挖的方法〔即用抛掷爆破或扬弃爆破技术，不只将土石破碎，并全部或局部地将其丢弃到设计边界以外〕。

在矿山土地复垦中，除位于平原地域采煤塌陷区复垦开挖工程量较大外，普通矿山复垦中的开挖工程量因限于局部地段，触及工程量较小，动用开掘机械较少。

1、削坡

削坡是指经过人工或机械方式，对坡体岩土停止卸载，以降低边坡的高度或坡度，防止坡体发作滑坡、崩塌等重力腐蚀的边坡波开工程。

削坡的对象是坡体上滑动的岩土体或欠动摇的岩土体，当高角度陡立的岩质边坡受节理缝隙切割，存在危岩体时，可予以剥除。

当矿山废渣土〔石〕堆场的允许高度、最大角度不满足边坡动摇性要求时，也需求对其停止削坡。

〔1〕矿山边坡分类

矿山边坡是指由于采矿活动中土石方开挖构成的边坡或对采矿活动有影响的边坡。

矿山边坡类型多样，详细划分类型见表8-2。

表8-2矿山边坡类型划分

分类依据

边坡类型

结构面与边坡倾向关系

动摇边坡

〔多为顺向坡〕

欠动摇边坡

〔多为斜向坡〕

风险边坡

〔多为逆向坡〕

坡面裂隙发育状况

完整边坡

较完整边坡

散体边坡

边坡高度

高边坡〔≥10-20m〕

低边坡〔≤8-10m〕

边坡坡度

缓坡〔≤30°

斜坡30°

~45°

陡坡〔≥45°

坡体物质

岩质边坡

土质边坡

土石边坡

①边坡高度划分关于完整岩质边坡取大值，散体边坡取小值；

②散体边坡是指边坡由破碎块石、砂构成，如强风化层。

〔2〕土质边坡

当复垦的露采矿山边坡为土质边坡时，可依据边坡土的类型、密实度，查表判别边坡的动摇性，契合表中所列条件的，可不停止削坡工程设计，不契合的，那么需削坡，以降低边坡高度或角度〔表8-3、表8-4、表8-5、表8-6〕，确保边坡的动摇性。

表8-3土质边坡坡率允许值

土的类别

密实度或形状

边坡高度〔m〕

5m以下

5~10m

碎石土

密实

1：

0.35~1：

0.50

0.50~1：

0.75

中密

0.75~1：

1.00

稍密

1.00~1：

1.25

粉土

稍湿

1.5

老粘性土

稳固

1.50

硬塑

普通的粘性土

1.25~1：

①本表中的碎石土，其充填物为稳固或硬塑状的粘性土；

②砂土或碎石土充填物为砂土时，其边坡允许坡度值按自然休止角确定。

表8-4碎石土边坡参考数值

土体综合密实度

10m以内

20m以内

20~30m

胶结的

0.30

0.30~1：

密实的

中等密实的

1

大少数块径大于40cm

少数块径大于25cm

1~1：

普通小于25cm

1.5~1：

1.75

①含土多时还需按土质边坡停止验算；

②含碎石多且松懈时，可视详细状况挖成折线形或台阶形；

③如大块石中有较多粘性土时，边坡普通为1：

1.50。

表8-5砂砾石边坡参考数值

中细砂、砾卵石、碎石

细砂

粉细砂

坡高〔m〕

坡度

0~10

1:

0~6

10~20

6~12

2.0

20~30

6~18

12~18

2.5

30~40

2.25

表8-6黄土路堑边坡参考数值

工程分区

工程分类

≤6m

6~12m

12~20m

30~40m

Ⅰ

东

南

地

区

新黄土〔马兰黄土〕QⅢ-QⅣ

坡积

0.5

0.5~1：

1.0

洪、冲积

0.2~1：

0.3

0.3~1：

新黄土〔马兰黄土〕QⅢ

0.4

0.4~1：

0.6

0.6~1：

1.0~1：

老黄土〔离石黄土〕QⅡ

0.1~1：

Ⅱ

中

部

冲、洪积

白色黄土〔午城黄土〕QⅠ

0.2

Ⅲ

西

洪积、冲积

06~1：

Ⅳ

北

老黄土〔离石黄土上部〕QⅡ2

老黄土〔离石黄土下部〕QⅡ1

①本表所列数值系由公路科研、消费等单位的调查研讨效果，并参照铁路、水利等有关部门的资料，经剖析、汇总整理而成；

②当边坡高度H＞20m时，宜思索停止力学验算；

③本表所提供的参考数值，系指普通均值土，并无不良水文地质及工程地质现象的坡度值。

〔3〕岩质边坡

关于露采矿山的采场边坡、矿山路途边坡、工业广场和办公区的修建边坡为岩质边坡，可依照«

工程地质手册»

〔第四版〕中的〝岩石边坡坡度与高度参考数值〞规范停止判别〔表8-7〕，当边坡角在允许坡度角范围内时，可不削坡，反之应按表中所列界限值，停止削坡设计。

表8-7岩石边坡度与高度参考数值

岩石种类及特征

岩石风化水平

岩石破碎

水平

边坡坡度与高度值

高15m以内

高30m以内

高40米以内

酸中性侵入岩类稳固的花岗岩、正长岩、闪长岩、及其过渡型岩石，全结晶细粒至中粒单一或同时出现或无岩脉侵入

和风化至中等风化

节理很少，至节理较多

节理发育

节理极发育

强风化

0.7

基性侵入岩类，单一或多种，同时出现一次或屡次侵入，辉长岩、辉岩、辉绿岩，块状稳固

0.2~1:

0.3~1:

0.75~1:

喷出火山岩类，流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰岩

砂岩、砾岩、厚层块状钙铁硅质胶结，结构致密

0.1~1:

0.4~1:

0.5~1:

砂岩、砾岩、中薄层泥质、钙质胶结不完整，结构不密实

表8-7续表

1~1:

薄层砂岩、页岩、砾岩互层，或页岩含泥质，炭质及黄铁矿等有害矿物者

节理较多

1.25~1:

中薄层砂质页岩或其与砂岩、砾岩的互层〔无夹层者〕

石灰岩厚层，块状致密稳固

01~1:

白云岩、燧质、硅质、泥质、铁质石灰岩、磷灰岩或互层薄层，中层致密

角砾岩及凝灰角砾岩胶结不完整

0.75-1:

1-1:

①本表系岩石边坡调查资料汇编，尚不够充沛，由于影响岩石边坡的要素甚多，如气候、地震、水文地质条件以及修建物的重要水平等，应对所在地域详细状况综合研讨确定；

②结构破碎带或残积风化带的各种岩石，普通节理极发育，在边坡高度小于20m时，普通可采用l：

1或1：

l～1：

1.5的边坡，一般的可采用1：

0.75的边坡；

③边坡数值栏有空白者相应岩石边坡高度加以限制，防止发作变形。

2、削坡开阶

在露采矿山的矿产资源开发应用方案中，依据采场的工程地质条件，曾经设计出了采场境界内的采场台阶边坡角和总边坡角、采场台阶高度、台阶数、采场平台及宽度、采场底盘等，假设矿山严厉按设计开采，在露采场土地复垦时，普通不需重新削坡开阶，只需对局部因断层带、密集节理带所发生的不动摇边坡段，停止工程处置即可。

但一些老矿山，尤其是一些中、小型民营的老矿山，为了扩展开采量，不按设计开采，致使采场构成〝高架头〞，这种高角度、长斜坡给矿山土地复垦带来很大难度，使凿宕穴及覆土植树无〝立锥之地〞，针对这种复垦单元，普通需求采取削坡开阶，即在斜坡上，经过人工或机械方式，修筑阶梯战争台，到达相对截短坡长，改动坡型、坡度、坡比，降低荷载重心，维持边坡动摇，为前期宕穴开凿、覆土植树提供场地。

在削坡开阶工程设计中，要依据边坡体的岩土体性质、地质环境条件、场地条件等确定合理的坡度角、台阶高度、宽度及台阶数。

复垦工程设计的台阶与开采平台有所不同，即不再有平安、开采、清扫平台之分，台阶宽度取值亦小于开采台阶宽度设计值，普通取3.0~5.0m为宜，因台阶宽度决议了开挖方量，要尽量增加新的挖方工程量和新的土地挖损，严禁〝以采代治〞的状况发作。

图8-2削坡开阶表示图

削坡开阶构成的最终边坡角越缓，剥岩量越大，从经济目的思索，边坡角应尽能够加大。

但是，陡边坡虽然可浪费复垦费用，但设计边坡角过大，会招致边坡失稳，构成崩塌与滑坡，不只破坏复垦工程设备，还会带来平安隐患，故需综合思索经济、技术与平安要素，合理选取边坡角。

表8-8和表8-9区分提出了按边坡动摇性停止的岩石分类和露天采场边坡角概略值、台阶坡面角参考取值。

表8-8按边坡动摇性停止的岩石分类和露天采场边坡角概略值

岩石类别

本类岩石的

普通特点

确定边坡动摇性的基本要素和岩石动摇性目的

地质条件

边坡角〔°

稳固〔基岩〕岩石，火山岩和蜕变岩，石英砂岩，石灰岩和硅质砾岩

样品抗压强度：

α≥7848×

104Pa

软弱面〔断面破坏层理、长度很大的结构节理、等等〕的方向很不利

具有软弱裂痕的硬岩，没有方向不利的弱面，软弱面对开挖面的倾角是急倾斜〔＞60°

〕或缓倾斜〔＜15°

〕的

小于55

其它条件同上，但岩石具有裂痕

40～45

具有软弱裂痕或节理的硬岩，软弱面对开挖面的倾角为35°

～55°

30～45

具有软弱裂痕的硬岩、软弱面对开挖面的倾角为20°

～30°

20～30

中硬石，风化水平不同的火山岩与蜕变岩、粘土质、砂质一粘土质页岩、粘土质砂岩、泥板岩、粉砂岩、泥灰岩等

样品抗压