萊蕪市石棚損毀山體恢復(fù)治理方案探討

張憲堯，薛林，王建偉

(1.萊蕪市國土資源局，山東 萊蕪 271100；2.萊蕪市環(huán)境保護(hù)局，山東 萊蕪 271100；3．山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250014)

環(huán)境是人民生產(chǎn)、生活的生命線，更是生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)。近年來，人民的環(huán)境意識逐步強(qiáng)化，黨的十八大更是提出了“五位一體”的總布局，闡述了生態(tài)文明建設(shè)[1]。但由于種種原因，礦產(chǎn)資源開發(fā)給環(huán)境留下了難以治愈的“瘡疤”，尤其是歷史開采造成地質(zhì)環(huán)境破壞，不同程度影響了礦區(qū)周邊群眾的生產(chǎn)生活[2-4]。為解決歷史遺留的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，踐行生態(tài)文明建設(shè)理念，國土資源部門在全國范圍內(nèi)開展了“礦山復(fù)綠”行動，對因采礦活動引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理。在全面開展“礦山復(fù)綠”行動，建設(shè)生態(tài)文明的框架下，萊蕪市積極推進(jìn)礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作[5，6]。該文以萊蕪市石棚損毀山體的恢復(fù)治理為例，對工程、生物等治理措施進(jìn)行分析探討，達(dá)到山體景觀綠化的最佳效果，以確保生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)三大效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 治理區(qū)基本概況

治理區(qū)位于萊蕪市萊城區(qū)高莊辦事處石棚村東南，距離萊蕪市區(qū)約8km，面積0.101km2。北距泰萊高速約4km，東距萊蕪-新泰高速約9km。治理區(qū)地貌類型屬于剝蝕-溶蝕丘陵，地形總體為南高北低，治理區(qū)內(nèi)海拔245～319m，相對高差74m。該區(qū)域內(nèi)礦山開采歷史較久，開采的主要礦種為石灰?guī)r礦，屬于露天開采，呈層狀賦存，地勢低洼處被第四紀(jì)殘坡積物堆積，主要巖性為沖洪積粘質(zhì)粉砂、粉質(zhì)粘土及砂礫層等。開采地層屬奧陶紀(jì)馬家溝群北庵莊組，該組地層以灰—深灰色中薄層微晶灰?guī)r、厚層云斑灰?guī)r為主，上部夾少量薄層白云巖,地層呈單斜狀向NE緩傾，傾角10°左右，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，該地層以灰?guī)r的深灰色和云斑構(gòu)造為該段特征，從開采剖面上可見節(jié)理裂隙溶洞發(fā)育，導(dǎo)水性好，大氣降水為該地區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源。大雨過后礦坑內(nèi)不會長時(shí)間積水，雨水順坡或通過節(jié)理裂隙溶洞迅速流走，開采的巖層傾斜面上難以固土。

2 治理區(qū)礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

由于該區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)賦存條件較好，自解放前就有零散的礦山開采點(diǎn)，無序開采時(shí)間較長。經(jīng)過萊蕪市礦產(chǎn)資源整合，無序開采得到了整頓，礦山廢棄采石場治理責(zé)任人滅失，遺留了多個(gè)采石坑、開采立面、渣石堆、對當(dāng)?shù)刈匀坏孛埠偷刭|(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，給附近居民生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的威脅[7，8]。

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

治理區(qū)范圍內(nèi)共有7個(gè)開采坑，每個(gè)采坑均遺留有開采立面。開采立面都是中間部位最高，向兩邊逐漸降低，開采立面近垂直狀，最高處約30m，最低處約12m。由于石灰?guī)r礦坑在開采過程中使用機(jī)械或爆破手段，礦區(qū)關(guān)停之后，開采面上遺留了許多松散石塊，部分基巖面上存在明顯的卸荷裂隙，部分巖石與母巖已脫離，只靠部分巖石支持巖體，極易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，給當(dāng)?shù)氐木用裨斐蓸O大的安全隱患，危巖體約2965m3。

2.2 破壞土地植被和占用土地資源

該區(qū)域礦山開采前植被較好，礦山開采破壞了原來的生態(tài)植被。該區(qū)域內(nèi)的第四系松散堆積物較薄，礦山開采遺留開采平臺基巖裸露，無植物生長條件。同時(shí)遺留了一系列的采坑，采坑底面渣石堆雜亂堆放，浪費(fèi)了土地資源，面積合計(jì)15312m2。

2.3 揚(yáng)塵污染環(huán)境。

在開采平臺內(nèi)遺留大量渣石堆，由細(xì)小粉塵與石塊組成。由于當(dāng)?shù)囟囡L(fēng)，年平均風(fēng)速較大，加上海拔相對較高，在風(fēng)力作用下，大量揚(yáng)塵直接影響空氣質(zhì)量，嚴(yán)重威脅周邊群眾的身體健康。該區(qū)內(nèi)粉塵渣石堆約11900m3。

2.4 地質(zhì)地貌景觀破壞

多年的露天開采引起了地質(zhì)地貌景觀嚴(yán)重破壞，例如，開采形成采石坑、挖掘面、棄渣和滾石帶等，使昔日郁郁蔥蔥、風(fēng)光秀美的山體變得千瘡百孔，破亂不堪，自然生態(tài)功能退化。特別是，該區(qū)屬于通往萊蕪市旅游景區(qū)蓮花山的劉鄂線的直線可視范圍內(nèi)，破損的山體給過往的游客造成極大的視覺污染，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)芈糜蔚恼w形象。

3 損毀山體恢復(fù)治理措施

根據(jù)實(shí)地勘查資料，結(jié)合治理區(qū)礦山的地質(zhì)環(huán)境條件，萊蕪石棚地質(zhì)損毀山體恢復(fù)治理措施主要為：對開采立面危巖體進(jìn)行卸載，對立面頂端松散巖體進(jìn)行削坡，消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害安全隱患；對開采平臺進(jìn)行場地平整,清理粉塵渣石堆；在開采平臺上修建擋土墻，支擋回填的渣土和回填種植土；在回填土上種植爬山虎和側(cè)柏進(jìn)行綠化，在開采平臺上爆破樹穴綠化，治理區(qū)工程布置截面詳見圖1。

圖1 治理區(qū)工程布置截面示意圖

3.1 危巖體卸載

開采陡立面頂端脫離母巖的危巖體存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，主要分布在陡立面的中上部，高度為3～5m。該次治理對開采立面的已脫離母巖、體積較小的崩塌危巖體采取人工撬棍、千斤頂?shù)群唵喂ぞ呤顾蓜痈∈瘽L落到陡崖底部，大塊石清理則采用風(fēng)鎬破碎清理。卸載的危巖和碎石可以堆積在立面底端，平整后為下一步覆土做準(zhǔn)備。消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，為后續(xù)施工提供安全保證，確定巖壁無危巖體后，方可進(jìn)行下一步治理工程。

3.2 場地平整

該次治理充分考慮到治理區(qū)的特點(diǎn)，場地平整工作主要是：渣石土機(jī)械清運(yùn)與平整，渣石坡削坡，客土回填后進(jìn)行機(jī)械碾壓、填土。由于該各個(gè)治理區(qū)開采平臺相對較為平整，略有起伏，在客土回填之前將開采坑附近的渣石堆全部清運(yùn)到開采坑底部，對平臺內(nèi)遺留的渣石堆，卸載的危巖，新清運(yùn)的渣石以及樹穴爆破的巖石，進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠秸?，將體積較大的渣石放在底部與坑洼處，較細(xì)的渣石放于渣石頂部。

3.3 修筑擋土墻

為了保證回填渣土堆的穩(wěn)定性，創(chuàng)造綠化空間，防止回填渣土及種植土變形失穩(wěn)，并充分考慮開采平臺現(xiàn)有地形特征，在開采平臺中修筑砂漿毛石擋土墻。治理區(qū)所修筑擋土墻一律采用漿砌毛石重力擋土墻，規(guī)格為：Ⅰ號擋土墻上頂寬0.5m，底寬0.75m，高0.5m；Ⅱ號擋土墻上頂寬0.5m，底寬0.9m，高0.8m。擋土墻內(nèi)側(cè)墻壁直立，外側(cè)傾斜，坡度1∶0.5，擋土墻中留設(shè)泄水孔，泄水孔使用pvc管，坡度為4°，間隔5m，孔后放置反濾層包(圖2)。擋土墻基礎(chǔ)必須設(shè)在密實(shí)的堅(jiān)土或堅(jiān)石上，擋土墻部分地段由于地勢起伏，可按實(shí)際情況確定擋土墻具體高度，擋土墻基本參數(shù)應(yīng)盡量保持一致。

圖2 擋土墻規(guī)格示意圖

3.4 爆破樹穴

在遺留開采平臺內(nèi)，渣石土較少，因此選擇在平臺上爆破出樹穴進(jìn)行綠化，爆破采用控制性爆破，樹穴規(guī)格為80cm×80cm×50cm,株距與行距為2m×2m與3m×3m。

3.5 客土回填

由于治理區(qū)第四系覆土較薄，植物生長條件較差，在綠化之前要進(jìn)行客土回填。覆土綠化區(qū)客土厚度為40cm，削坡區(qū)、渣石回填區(qū)、渣石清理區(qū)覆土不少于20cm，所有種植土都覆在渣石土上。客土來源為建筑工程基坑開挖土，客土要進(jìn)行分層壓實(shí)?？屯亮揭∮?5mm，在運(yùn)到工業(yè)場地后采用人工加機(jī)械的作業(yè)方式進(jìn)行篩選，在篩土的同時(shí)按照一定的比例將草炭土、牛糞、雞糞、木纖維、鋸木屑、保水劑、土壤改良劑、植物生長劑、pH緩沖劑、復(fù)合肥料以及草種等填料按照不同階段進(jìn)行拌和后，晾曬至干爽程度，首先將適合于山體綠化的種植基土拉至加工場地，按照粒徑要求，采用精篩，鋪在渣石上，壓實(shí)。治理區(qū)共需客土量為6163m3，其中覆土綠化區(qū)需客土3753m3，樹穴綠化區(qū)需客土966m3，渣石回填區(qū)859m3，渣石清理區(qū)450m3，削坡綠化區(qū)135m3。

3.6 綠化

為了更好的實(shí)現(xiàn)恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境，根據(jù)礦山基本情況礦區(qū)綠化樹種以側(cè)柏和爬山虎為主。綠化方式為開采立面種植攀爬能力較強(qiáng)的爬山虎進(jìn)行綠化，在每個(gè)陡立面底端種植一排爬山虎，種植密度為1.0m/株，治理需爬山虎920株。在客土回填區(qū)種植側(cè)柏，種植穴規(guī)格為80cm×80cm×50cm，側(cè)柏高1.5m，苗木種植密度為222株/畝，綠化面積為9382m2，需側(cè)柏3125棵；在開采平臺爆破出樹穴進(jìn)行綠化，樹穴規(guī)格為80cm×80cm×50cm，要求側(cè)柏高1.0m，株距與行距為2m×2m與3m×3m，樹穴綠化區(qū)面積為12935m2，需側(cè)柏3012棵。渣石回填區(qū)面積4284m2，需側(cè)柏(1.0m)1071棵。削坡綠化區(qū)面積673m2，需側(cè)柏(1.0m)169棵。渣石清理區(qū)面積2246m2，需側(cè)柏(1.0m)562棵。該次治理需側(cè)柏(1.5m)3125棵，側(cè)柏(1.0m)4814棵。樹苗植入后，澆灌充足水量，做到樹干垂直地面，根須要舒展，澆水后填土要密實(shí)，為減少蒸發(fā)量，栽植后未成活前可用穿有小孔的塑料薄膜覆蓋樹坑。并要注意適時(shí)澆水，精心護(hù)理，以提高成活率。

4 “礦山復(fù)綠”社會環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 社會效益分析

治理工程社會效益主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是隨著經(jīng)濟(jì)和社會高速發(fā)展，人們的環(huán)保意識也逐漸提高，已毀山體的恢復(fù)治理是一項(xiàng)惠民工程，充分體現(xiàn)了黨中央提出的“生態(tài)文明建設(shè)”的發(fā)展要求；二是使已毀山體得到治理，消除視覺污染，從而有利于招商引資發(fā)展萊蕪市的旅游業(yè)，結(jié)合萊蕪悠久的歷史底蘊(yùn)內(nèi)涵，提高萊蕪市的社會知名度。

4.2 環(huán)境效益分析

改變該區(qū)千瘡百孔，粉塵及渣石堆遍地，崩塌等地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境問題十分突出的現(xiàn)狀，保障了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，提升“生態(tài)萊蕪”的整體協(xié)調(diào)性，促進(jìn)社會和諧發(fā)展。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

本方案充分考慮了保護(hù)與治理恢復(fù)工程經(jīng)濟(jì)合理、最小量化的原則，充分利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源。卸載的危巖體和清理的渣石可加工成石子，能夠充分利用，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益；通過治理新增耕地、林地面積近2hm2，在美化環(huán)境的同時(shí)，有助于緩解當(dāng)?shù)氐娜说孛?，為?dāng)?shù)乩习傩諑硎找妫揖唛L遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

該文分析了萊蕪石棚損毀山體的現(xiàn)狀和危害，從生態(tài)文明建設(shè)的要求出發(fā)，以根治地質(zhì)災(zāi)害和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境為基本理念，提出危巖體卸載、場地平整、客土回填、植樹綠化等破損山體的“礦山復(fù)綠”措施，為消除礦山地質(zhì)災(zāi)害，提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，改善人居生態(tài)環(huán)境的打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪民.以礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)[J].中國科學(xué)院院刊,2013,28(2):226-231.

[2] 尚紅,楊波,張尚路,滕祺.濟(jì)南皇上嶺破損山體修復(fù)治理方案設(shè)計(jì)[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2011,26(2):158-161.

[3] 劉洪磊,方寶明.山東省礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略思考[J].山東國土資源,2002,18(5):18-20.

[4] 王學(xué),張祖陸,張超,高揚(yáng)子,孫媛媛,程剛.山東省地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)研究[J].山東國土資源,2011,27(8):14-18.

[5] 張憲堯,薛林,周楊.萊蕪市主要地質(zhì)災(zāi)害及防治對策初探[J].中國人口·資源與環(huán)境，2013(11專刊):13-15.

[6] 張永偉,劉懷念,劉元本.山東省損毀山體景觀影響度分析[J].山東國土資源，2009,25(2):25-27.

[7] 賀為民.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估分級因素的探討[J].災(zāi)害學(xué)2013,28(3):111-116.

[8] 劉衡秋,朱志剛,何維彬.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作發(fā)展現(xiàn)狀及若干技術(shù)問題探討[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)2008,19(4):128-130.