淺談鉛絲籠技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理中的應(yīng)用

朱偉

西北有色勘測工程公司 陜西西安 710054

1 概述

鉛絲籠也叫鉛絲石籠、格賓網(wǎng)，是用重型六角網(wǎng)組裝成箱籠狀，在工程現(xiàn)場向箱籠內(nèi)填充一定規(guī)格的、滿足一定要求的石料，以形成自透水的、柔性的、生態(tài)的防護(hù)結(jié)構(gòu)。

早在2000多年前的先秦時(shí)期，我國勞動(dòng)人民，已在長江上游眠江上修建了世界著名的都江堰工程。該工程大量采用了竹蔑編織的石籠擋水筑壩。這便是迄今為止所知道的世界上最早的鉛絲籠芻形。近代，鉛絲籠最早是在1894年修復(fù)意大利雷諾 （Reno）河決口時(shí)得到應(yīng)用的，由于鉛絲籠結(jié)構(gòu)簡單、透水性大，產(chǎn)生的揚(yáng)壓力小、適應(yīng)不均勻沉陷的性能好，可就地 取材、造價(jià)較混凝土護(hù)面低，施工水平要求不高，受 氣候影響小，損壞后便于修理[1]，廣泛地用于護(hù)岸、護(hù)坡、丁壩、鎖灘、溢流堰等工程中[2]。

隨著國家十二五規(guī)劃中對(duì)礦山建設(shè)的要求，建造綠色礦山、可持續(xù)發(fā)展的要求，以及改革開放以來我國進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，礦山開采規(guī)范化及環(huán)保意識(shí)的淡薄，礦山地質(zhì)災(zāi)害造成礦山及周邊造成了嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境破壞，及極大地任命生命財(cái)產(chǎn)損失。

近年來，隨著對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問題的逐步研究與實(shí)踐，工程界總結(jié)出了一些可行的治理方法，如鋼筋混凝土攔渣壩、格柵壩、重力式擋墻等結(jié)合必要的截排水措施，對(duì)滑坡、泥石流等具有一定的治理效果[3]。但鉛絲籠在礦山地質(zhì)環(huán)境治理過程中鮮有應(yīng)用，本文根據(jù)已完成某工程中鉛絲籠工藝在治理礦山地質(zhì)災(zāi)害中泥石流地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用。

2 鉛絲籠的特點(diǎn)

鉛絲籠因其工藝特性，及施工工藝的特殊性具有以下特點(diǎn)

（1）造價(jià)低廉。鉛絲籠內(nèi)充填塊石或鵝卵石，可就地取材，減少材料成本，鉛絲籠壩施工條件簡單，對(duì)施工場地條件要求不高、占地少，且不需要購置大型機(jī)械。

（2）施工速度快。鉛絲籠壩的的操作簡便，施工速度快，大部分工作只需明確施工規(guī)格，普通民工即可完成。

（3）自適應(yīng)性強(qiáng)。鉛絲籠具有較強(qiáng)的柔韌性，對(duì)壩體的局部變形具有良好的自適應(yīng)性。

（4）生態(tài)綠化效果顯著。鉛絲籠或者鉛絲石籠護(hù)墊表面拋灑一層土壤或者自然沉積的土壤，就可以生長草等綠色植物，這樣不僅能夠固定石塊，更主要的是有利于綠化環(huán)境，用綠色植物來固定土壤，防范山坡石漠化。同時(shí)結(jié)合花卉樹木，可形成人造景觀，進(jìn)一步達(dá)到美化效果。

（5）改善水質(zhì)。鉛絲籠或者網(wǎng)墊內(nèi)石塊與石塊間的孔隙為水流動(dòng)創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)水體與土壤間的自然交換，為水中生物和微生物創(chuàng)造生存環(huán)境，這樣就增強(qiáng)了水體自凈能力，保護(hù)和改善了水質(zhì)。

（6）壽命長。網(wǎng)籠砌壘的擋土墻或者鋪設(shè)的護(hù)坡，由于網(wǎng)籠內(nèi)的填充料為塊狀固體，存在較多的孔隙，滲出的水，能溝及時(shí)排出，降低了墻被破壞的幾率，同時(shí)墻體的變形性能夠緩沖突發(fā)的外力沖擊，這樣石籠網(wǎng)壘砌的墻體的壽命長，

（7）使用時(shí)效。石籠網(wǎng)的編織鋼絲采用鍍鋅、涂聚氯乙烯、鍍高爾凡；還有得是不銹鋼等材料，使用壽命長。據(jù)試驗(yàn)，將涂層塑料在30℅濃度鹽酸中浸泡10天，塑料無變色，無破裂現(xiàn)象。由此可見，即使在高污染地區(qū)使用石籠網(wǎng)，耐腐蝕也是可靠的。

3 工程概況

秦嶺南麓某鐵礦，由于歷史原因、以及民采作業(yè)的無序化，廢棄礦渣隨意排放，形成的渣堆對(duì)礦區(qū)所在的小東溝造成了嚴(yán)重的植被破壞、并且形成了嚴(yán)重的泥石流隱患，對(duì)下游居民、學(xué)校、廠房、道路造成了嚴(yán)重威脅，急需治理。

3.1 地形地貌

小東溝排渣場位于小嶺鎮(zhèn)大西溝小東溝支溝內(nèi)，地形地貌屬中山地貌。區(qū)內(nèi)地形西北高東南低，地面標(biāo)高介于1148m-1480m，相對(duì)高差340m。溝谷兩側(cè)坡度30°-40°，溝道長度1025m，溝道平均比降為331.7‰，斜坡體表層絕大部分為粘土及碎石土所覆蓋，坡體表面植被覆蓋率70%，以灌木為主，其余為耕地及荒地，坡體切割較嚴(yán)重。

3.2 氣象條件

多年平均降雨量742.0 mm，最大降雨量1225.9mm，小東溝匯水面積約0.608km2。

3.3 泥石流固源

小東溝80年代就有采礦活動(dòng)，隨著開采能力的增加現(xiàn)在在溝內(nèi)排放有大量廢棄礦渣，小東溝棄渣的排放始于2013年6月，據(jù)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查，小東溝內(nèi)目前堆積廢棄礦渣共計(jì)約90萬方。此外，溝內(nèi)坡面堆積有大量第四季松散堆積物也為泥石流的形成提供了固源，綜合評(píng)定小東溝為泥石流易發(fā)區(qū)[4]。

4 治理方案選擇與比較

方案一：鉛絲籠攔渣壩+分級(jí)放坡+坡面覆土綠化+坡面截、排水的綜合治理措施

方案二：采用鋼筋混凝土攔擋壩+鉛絲籠攔渣擋墻+分級(jí)削坡+坡面排水+溝底排洪涵洞+覆土綠化的綜合治理措施；

方案三： 固源外運(yùn)、削方減載+坡面排水+覆土綠化。

三個(gè)方案技術(shù)上均可行，但通過對(duì)的技術(shù)可行性、投資、工期、生態(tài)效果等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可發(fā)現(xiàn)鉛絲籠攔渣壩優(yōu)點(diǎn)顯著。

方案比較表

5 結(jié)語

（1）礦山地質(zhì)環(huán)境問題首先應(yīng)做好普查，其次做好地勘工作，定量分析查明堆渣厚度及范圍，為下一步設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確詳實(shí)的數(shù)據(jù)。

（2）對(duì)大中型渣堆，可采用鉛絲籠工藝對(duì)滑坡泥石流進(jìn)行治理，較其他治理方法工藝簡單，可節(jié)省工程費(fèi)用，工期等，同時(shí)可在治理后壩體植樹種草，生態(tài)效果明顯，可達(dá)到其他方法無法實(shí)現(xiàn)的理想效果。

（3）鉛絲籠最大設(shè)計(jì)壩高可達(dá)20m以上，具有較大庫容，可滿足一般礦山渣堆治理要求。

（4）鉛絲籠工藝優(yōu)點(diǎn)顯著，在礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程中應(yīng)用前景廣闊。