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1、浙江省桐庐县凤川镇竹桐坞煤矿废弃矿山治理设计方案浙江省地矿勘察院二O O九年三月 杭州浙江省桐庐县凤川镇竹桐坞煤矿废弃矿山治理设计方案设 计：制 图：审 核：审 定：总 工：刘 锦 文院 长：朱 连 根提交单位：浙江省地矿勘察院资质证书：国土资地灾设资字（20063113022）单位地址：杭州市留下镇荆山岭联系电话：0571-88695110浙江省桐庐县凤川镇竹桐坞煤矿废弃矿山治理设计方案 浙江省地矿勘察院目 录前 言1一、工程概况21.1 工程名称21.2 工程地点21.3 工程规模3二、治理区地质环境条件32.1 气象水文32.2 地形地貌42.3 地层岩性42.4 地质构造52.5 水文
2、地质62.6 矿山现状72.7 稳定性分析92.8 不良地质现象102.9 施工条件分析11三、综合治理的技术设计123.1 设计依据和标准123.2 设计原则123.3 治理设计133.3.1 工程措施133.3.2 治理后稳定性分析17四、工程质量要求184.1 坡面修整184.2 截排水沟184.3 挡墙施工184.4 监测19五、主要工程量及费用概算205.1 主要工程量统计及概算205.2 治理工程项目效益分析21附件1：工程地形地质图；附件2：工程平面布置图；附件3：工程1- 1剖面图；附件4：工程2- 2剖面图；附件5：工程3- 3剖面图；附件6：工程4- 4剖面图；附件7：工程
3、5- 5剖面图；附件8：工程6- 6剖面图；附件9：工程7- 7剖面图；附件10：工程8- 8剖面图；附件11：工程9- 9剖面图；附件12：工程10- 10剖面图；附件13：工程11- 11剖面图；附件14：工程12- 12剖面图；附件15：截排水沟、挡墙断面图；附件16：跌水详图。23前 言浙江省桐庐县凤川镇竹桐坞煤矿矿山已有30余年开采历史，在2008年凤川镇政府对矿山进行建设用地复垦，在设计和施工过程中，对矿山两侧边坡坡脚进行开挖，北侧边坡于2008年6月梅雨后发生小规模崩塌，2009年3月暴雨后又发生小规模滑坡，塌落的土体堆积在坡脚，占据已复垦农田6.7亩，但未造成人员伤亡和其他财产
4、损失。根据浙江省人民政府关于矿山自然生态环境保护与治理工作的通知、杭州市人民政府关于进一步加强矿山自然生态环境保护与治理工作的实施意见，受桐庐县国土资源局委托，我院对该废弃矿山进行治理工程的设计。业主明确的设计要求为：本次治理设计目的为保护宕底复垦土地耕作安全，要求对该废弃矿山进行治理，达到合理的经济效益目标。一、工程概况1.1 工程名称本工程名称为：浙江省桐庐县凤川镇竹桐坞煤矿废弃矿山治理。1.2 工程地点治理区位于桐庐县东部10km，肖岭水库西北侧约2km处，中心地理坐标：东经1193925，北纬294752，地理位置详见交通位置图（图1）。图1. 交通位置图(1:230000)1.3 工
5、程规模治理区石煤矿山自上世纪70年代开始开采，至2008年6月由于多年开挖形成北、西、南三条边坡，中央场地填土89m，已平整复垦为农田。北侧边坡高约60m，长约250 m，宕面面积约为16150m2。西侧边坡坡脚下为一深塘，由开矿形成，据村民介绍深度大约9m，宕面面积约为5650m2，不在治理范围内。南侧边坡高约45 m，长约200 m，宕面面积约为9500m2。根据业主委托，将北坡、南坡列为治理对象，治理区边坡总面积为25650 m2。二、治理区地质环境条件2.1 气象水文桐庐县属亚热带季风型气候，四季分明，光照充足，温暖湿润，雨量充沛。季风和台风对气候影响显著。冬春寒潮多，夏秋间常受台风侵
6、袭。境内多年平均降水量1462mm，年最大降雨量2596.2mm（1954年），年最少降雨量1106.6mm（1978年），日最大降雨量183mm（1969.6.24，分水），时最大降雨量100mm（1985.6.24，罗山），多年平均蒸发量1256.1mm， 1985年前，年均暴雨日数（日降雨量50mm者）为2.7天，多的年份为5天。近5年来暴雨日数共24天，以6月最多，达15天，年均达4.8天，多分布在59月间。全年有两个主要降雨期，一是67月的梅雨季节，该季节降雨强度中大，持续时间长；二是78月的台风季节，该季节降水强度大，随着台风的影响，往往伴有暴雨大风。全年风向以东北向为主，年均风速
7、1.6m/s。治理区属于钱塘江水系富春江大源溪流域，但治理区内无常年性河流，东南侧2km为肖岭水库。2.2 地形地貌治理区内属剥蚀丘陵地貌，地形坡度2545。周边山体植被发育良好，以阔叶林、灌木及杂草为主，植被覆盖率约80%。西侧沟谷地貌发育。宕底地面高程95.8897.73m之间。2.3 地层岩性根据野外调查成果和参照区域地质资料，治理区地层为寒武系荷塘组和第四系堆积物，现就治理区所见地层岩性由老至新简述如下：（一）寒武系下统荷塘组（1 h）该组岩性主要分为两层：一、黑色石煤层（1 h2），薄层状构造，泥质结构，黑色，含碳较高。北侧边坡地层产状30065。南侧边坡地层产状2005；二、灰黑色
8、硅质页岩（1 h2），薄层状构造，泥质结构，层理清晰，厚度0.10.5cm，风化后为灰白色页岩，层理和垂直节理发育。（二）侏罗纪上统黄尖组（J3 h）矿山南侧山体岩性主要为紫色流纹质熔凝灰岩，凝灰结构，假流纹构造。主要由钾长石、斜长石、岩屑组成。岩石容易风化，风化后为紫红色粘土，风化层厚。（三）第四纪地层第四系主要为一套坡积物组成，主要是由硅质页岩碎块和泥砂组成，呈灰黄色，一般较为松散，碎石粒径一般为34cm，多呈棱次棱角状，含量约20，厚度一般约1m。2.4 地质构造一、地质构造治理区属杨子准地台的华埠新登陷褶带，其基底大体构成一个复式向斜。隐伏断裂构造发育，受开化淳安北东向大断裂、球川萧山
9、北东向深断裂、淳安温州北西向大断裂、昌化普陀近东西向大断裂的影响，区内断裂构造以北东向为主，发育少量北西向断裂。北东向及北西向断裂构成本区主要构造基本格局。该区寒武纪地层经受多次构造运动，岩层褶曲强烈，形成北部边坡岩层产状30065，南部边坡岩层产状2005，此外，该地层节理十分发育。在矿区入口以南150m处一断层（F1），为北东东向延伸，断层面倾向SE或近于直立，断层上盘出露为中生界火山岩系，下盘出露古生界寒武系地层，断裂上盘下降，下盘上升，断距大于100m。二、区域地壳稳定性据史料记载，杭州市自公元二世纪以来有记载的4级以上地震共6次，最大震级为公元929年杭州发生的5级地震，次为1856
10、年发生在富阳的4.75级地震。近期地震活动微弱，地震仪记录的有震感地震共7次，震级一般都小于3级，最大的一次为3.2级，最近一次有轻微震感地震发生于2005年7月17日，震级2.4级。从区域地质构造和历史地震记载的时空分布情况分析，地震震级小，强度弱，频率低。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），治理区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为度，区域地壳稳定性好。三、侵入岩治理区侵入岩为石英斑岩（），呈脉状分布，岩石为青灰色、微肉红色，风化后为浅褐黄色，块状构造斑状结构，主要成分为石英、长石、云母。四、节理据野外调查统计，寒武系下统荷塘组节理十分发育，主要有三组：215
11、3040，延伸长度12m，平均间距2050cm，节理面较平直，闭合；1655560，延伸长度310m，平均间距4060cm，节理面较平直，闭合；1208090，延伸长度35m，平均间距1020cm，节理面较平直，闭合。2.5 水文地质治理区山坡植被发育，坡面及水平面汇水面积小，但后缘山体汇水面积较大。地表水主要为大气降水，多以片流方式自然排泄，部分通过渗透进基岩，形成地下水，向沟谷低凹处渗透，或以泉水形式排泄。地下水可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水：（1）松散岩类孔隙水：浅表部的地下水分布于残坡积层含碎石粘性土中，为孔隙水，地下水主要赋存于碎石的结构孔隙中，透水性较好。地下水主要接受大气降水的
12、补给，动态随季节变化显著，水质好。（2）基岩裂隙水：基岩裂隙水主要赋存于基岩的构造裂隙、风化裂隙中，因节理裂隙连通性较差，地下水的富水性不均一，受构造、地貌及气候等因素控制，该含水层主要接受大气降水的入渗补给，季节性动态变化大，地下水一般往低处渗流，有的以泉形式排泄，降雨丰富时流量较大，平时流量较小。为HCO3-CaNa型水，矿化度一般0.71.3 g/L。2.6 矿山现状矿区自七十年代开始开采，历经三十余年于2008年3月为开展矿区宕底农田复垦工程工作而关停。北侧边坡为呈东西方向展布的逆向坡，沿1-15-5剖面之间边坡坡顶分布有土质滑坡，边坡坡面中下部为滑坡体堆积处。滑坡体由残坡积层和强风化
13、层破碎岩块组成，主滑方向192，滑坡体长100m，宽20m，堆积体平均厚度约23m，坡面堆积体体积约5000m3，属小型滑坡。滑坡呈直线型，滑壁倾向192，倾角80，顶部0.501.0m残坡积层，其下为强风化硅质页岩，碎石含量高，厚度1015m。滑床后缘出露地层为中风化页岩层。滑动面为一组裂隙面，产状为21530。滑坡体西侧上部残坡积层崩塌物堆积在坡面中部及坡脚。滑坡体东部的宕口边坡（7-79-9剖面）呈向南开口的“”型，坡高40m，坡面不规则不平整，坡角一般5560，局部可达7090，裂隙面上部有突出危岩体，存在安全隐患。南侧边坡为呈东西方向展布的逆向坡，最高高差约40m，长200m，坡面不
14、规则不平整，坡角一般3555，局部可达80，边坡局部有少量土层滑塌，堆积于坡脚。照片1 北侧边坡照片2 南侧边坡2.7 稳定性分析北侧边坡滑坡处，原先由于矿山开采方式为“一面墙”式，形成高边坡，近期在土地复垦时，人工挖除坡脚，造成岩土体向临空方向发生剪切蠕动，坡体上产生自地表向深部的拉裂，进一步明显变形产生贯通良好的拉裂缝，然后在强降雨的作用下，沿顺坡向节理产生滑动。由赤平投影图2看出：节理倾向与边坡倾向相近，节理倾角比坡角缓，上部全强风化层在重力及强降雨作用下，产生沿节理面滑动。节理分布于边坡8-89-9剖面间，边坡直立，局部呈悬岩，倾向与节理倾向相近，节理倾角比坡角缓，上部全强风化层在重力及强降雨作用下，易产生沿节理面滑动。节理分布于边坡7-78-8剖面间，边坡与节理大角度相交，处于相对稳定状态。南侧边坡层理产状2005，边坡倾向3，坡角67，节理、及投影线均与边坡大角度相交，交点均位于边坡投影线内侧，说明节理组合形成楔形体倾向坡内，边坡处于稳定状态，但该边坡坡度陡，上部强风化层厚度610m，遭遇强降雨冲刷作用时，发生少量溜坡。 图2. 北坡赤平投影图 图3. 南坡赤平投影图综合分
