介休市JX16007建筑石料灰岩矿区水土保持设计

冀瑞瑞

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

JX16007建筑石料用灰岩矿区位于介休市龙凤镇圪垛村东南，项目为新建采石场，矿区面积为0.051 km2，属中型矿山企业，设1个采区，露天开采奥陶系中统上马家沟组二段石灰岩。年生产规模为25万t，服务年限为21.64年，开采标高为1 240～1 375 m。工程建设内容为工业场地平整、建构筑物、排水和绿化工程；采区的道路建设、覆岩剥离；拉沟和矿帮工程、截排水工程；场外道路工程和输电工程。项目组成有工业场地、露天采场、弃渣场、场外道路、输电线路。工程占地面积10.87 hm2，其中永久占地5.57 hm2，临时占地为2.73 hm2。工程开挖回填土石方总量19.41万m3，其中挖方15.86万m3，填方3.55万m3，弃方12.31万m3。

2 项目区自然概况

矿区地貌类型，主体属褶皱溶蚀、剥蚀低中山区，地形切割较陡，相对高差较大，冲沟发育。矿区内出露地层，为奥陶系中统下马家沟组二段、三段，上马家沟组一段、二段、三段及奥陶系中统峰峰组一段、二段。

项目区属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，年平均气温10.7℃，≥10℃平均积温为3 580.0℃，多年平均降水量454.9 mm，降雨主要集中于6～9月份，年平均蒸发量1 673.7 mm，年平均相对湿度为60%，无霜期平均176 d，最大冻土深度63 cm。主导风向为西南风和西南偏南风，年平均风速2.2 m/s。土壤类型主要为褐土，植被类型属暖温带落叶阔叶林。项目区植被覆盖率在15%左右。

项目区地貌类型为黄土高原土石山区，水土流失主要为水力侵蚀，重力侵蚀次之，侵蚀强度以轻度～中度为主，年容许土壤流失量为1 000 t/km2。

3 水土保持措施布置和设计

3.1 工业场地防治区

3.1.1 工程措施

排洪设施，工业场地雨水采用明沟排水方式。在工业场地东北部边坡布设截水沟，采用底宽0.7 m，高0.7 m浆砌石矩形结构，浆砌石壁厚0.4 m。截水沟末端修筑干砌石护坦，汇水通过护坦防冲，排入工业场地下游沟道，护坦尺寸为5 m×3 m×0.5 m（长×宽×厚）。在工业场地场内道路两侧布设排水沟，采用浆砌石矩形断面形式，底宽0.3 m，深0.3 m，浆砌石壁厚0.3 m，在排水沟末端设置沉沙池，澄清水排入下游沟道。沉沙池容积4.5 m3，尺寸为3.0 m×1.5 m×1.0 m（长×宽×深），池体衬砌材料为机砖抹面，墙体壁厚0.12 m，底厚为0.06 m，沉沙池要定期清沙。

施工结束后对绿化区域进行土地整治。

3.1.2 植物措施

场地绿化，工业场地内的空闲处撒播草籽，植草恢复植被，草籽选用无芒雀麦，撒播草籽前进行全面整地。场内道路两侧栽植行道树，树种选用落叶松。

3.1.3 临时防护措施

施工期对工业场地临时堆土堆料进行防护，设置防护网。运行期，在工业场地石料加工及堆放场设临时挡护，在堆料四周坡脚用彩钢板拦挡。在大风或暴雨前对堆放场物料进行苫盖。

3.2 露天采场防治区

3.2.1 工程措施

排洪设施。采石场应在开采范围周边，布设截排水工程，防治径流冲刷。在采场上游北侧和东侧，布设采场道路，利用采场道路排水沟兼做采场上游截水沟；在采场上游西南侧和东南侧，距开挖边缘线10 m以外布置截水沟，采用底宽0.7 m，高0.7 m浆砌石矩形结构，浆砌石壁厚0.4 m。截水沟末端修筑干砌石护坦，设置尺寸5 m×3 m×0.5 m（长×宽×厚）。

施工排水沟。主体设计以水平台阶式开采全区矿层，采用由上而下分台阶式开采，在采区内每个平台坡底附近设置施工排水沟，将各阶段采区内的积水直接排至采区边界外，导向自然沟道。施工排水沟尺寸：宽0.4 m，深0.4 m，矩形断面，铺设土工布。

3.2.2 植物措施

露天采场开采结束，平台均为裸露岩石，不适合大面积覆土，临时排水沟内侧用植生袋装土种植攀缘植物爬山虎，恢复植被。爬山虎选用一年生苗，生长健壮，无病虫危害，间距0.3 m。

3.2.3 临时措施

在采区内每个平台边缘设置临时拦挡。临时拦挡采用干砌石梯形断面，顶宽0.5 m，高1 m，坡比1∶0.5。

3.3 弃渣场防治区

3.3.1 工程措施

拦挡工程。在弃渣场下游布置浆砌石挡渣墙进行拦挡，挡渣墙采用浆砌石重力式挡渣墙，墙高5 m（地面以上为3.5 m），墙顶宽为1.0 m，面坡比1：0.1，背坡比1∶0.5，墙趾宽0.5 m、墙踵高为0.8 m，M7.5水泥砂浆砌石砌筑，M10水泥砂浆勾缝。每隔10 m设置沉降缝（原则上按地形情况设置）与伸缩缝一道，沉降缝与伸缩缝合并设置，缝宽3 cm，缝内用沥青木板填充，填深0.2 m。为了排出弃渣场内的部分渗水，在挡渣墙上布置10 cm×10 cm的排水孔，排水口呈梅花状布置，并在上游坝面上设置反滤体粗砂与碎石厚度均为20 cm。

排水工程。在弃渣场沟道上游位置布设挡水墙，墙高5 m（地面以上高3.5 m），基础埋深1.5 m，在渣场底部布设排洪涵洞，上游洪水通过排洪涵洞汇入消力池，排放至下游沟道。排洪涵沿沟底铺设，为半填半挖形式，地面埋深为0.8 m，每隔3 m设孔径为0.1 m的放水孔。排洪涵洞采用浆砌石结构，涵洞为标准门洞型断面，门洞半径为0.9 m，有效水深1.4 m，涵洞净高2.3 m，底宽1.8 m，壁厚0.8 m，基础开挖深0.8 m。为防止洪水冲刷下游，在排洪涵洞末端设置渐变段后设消力池，消力池为矩形断面，长8 m，宽5 m，深为2.5 m，侧墙顶宽0.8 m，基础厚0.8 m。

堆渣过程中，弃渣与两侧山体始终保持临时排水通道，形成永久平台及坡面后，修整为岸坡排水沟，底宽0.6 m，高0.6 m，浆砌石壁厚0.4 m，坡比1∶0.5的浆砌石梯形结构；马道内侧布设横向排水沟，永久坡面布设纵向排水沟，采用浆砌石矩形断面型式，深、底宽均为0.4 m，侧墙和底板厚均为0.3 m；马道排水沟与纵向排水沟汇流后流入岸坡排水沟，洪水经护坦消力后汇入下游沟道，干砌石护坦长度为10 m，宽度为5 m，干砌石厚度为0.5 m。

土地整治、覆土工程。弃渣场堆渣至设计标高后，坡面及顶部表面要进行土地整治和覆土，坡面覆土厚0.8 m，顶面覆土厚1.0 m。

3.3.2 植物措施

当堆渣至挡渣墙墙顶高程后，先设一个宽为4 m的马道，然后按坡比1∶3堆渣，每堆高5 m设一宽为4 m的马道，在弃渣坡面种植紫穗槐和无芒雀麦灌草护坡的方式进行防护，当弃渣堆置到最终高程时采用落叶松与无芒雀麦混交的方式对顶部进行植被恢复。

3.4 采场道路防治区

3.4.1 工程措施

在采场道路靠近山体一侧布设道路排水沟，排水沟上游与采场截水沟相接，下游与工业场地截水沟相接，中间段如有沟道，直接接入附近沟道，排水沟采用浆砌石矩形断面形式，宽0.7 m，深0.7 m，浆砌石壁厚0.4 m。施工结束后对道路两侧绿化区域进行土地整治。

3.4.2 植物措施

在采场道路填方边坡采用灌草护坡，灌木栽植紫穗槐，草种选用无芒雀麦及紫花苜蓿混合腐殖土装植生袋种植，挖方边坡在排水沟内侧坡脚采用植生袋装土种植攀缘植物护坡，种植爬山虎。

3.4.3 临时防护措施

在填方路段的坡脚采用临时拦挡措施，临时挡护采用编织袋装土石方进行挡护并做临时覆盖。

3.5 输电线路防治区

施工结束后对临时占地进行土地整治，土地整治后，种植灌木进行植被恢复，灌木选用紫穗槐。

4 结语

通过对山西介休市JX16007建筑石料用灰岩矿区水保措施设计，制定了分区的水土保持措施，尽量减少水土保持设施损坏的面积和对地表的扰动面积，针对性地做到了分区治理，既符合开发建设项目水土保持的有关技术规范和要求，又保证了主体工程的安全，工程建设的水土流失得到有效控制。