一种废弃矿山抗震生态修复方法技术

一种废弃矿山抗震生态修复方法，涉及一种废弃露天矿的抗震修复方法，包括边坡修理、打桩、浇注混凝土、安装聚水槽、聚水槽养护、铺设泥土、浇水渗透、泥土填坑、栽树、种草和定期养护的工艺步骤；本发明专利技术利用固定桩管外拉与锥形体之间的间距中浇入混凝土，获取钢筋笼和间距处混凝土聚集形成的扩大化水泥块，在增加抗震效果的同时也起到抗拉拔和防沉降作用。效果的同时也起到抗拉拔和防沉降作用。效果的同时也起到抗拉拔和防沉降作用。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃矿山抗震生态修复方法


[0001]本专利技术涉及一种废弃露天矿的抗震修复方法，具体地说本专利技术涉及一种废弃矿山抗震生态修复方法。

技术介绍

[0002]公知的露天矿是指把覆盖在岩体上的浮土和围岩先行剥去，然后对矿体进行开采，这种方式的开采成本相对较低；在矿体被开采殆尽后出现的矿坑中以无用岩石、其它临近矿体的浮土和围岩倾倒物等为主，这些矿坑通常堆积层较厚，为了防止出现滑坡溃坝的发生，还会在下方使用水泥制作出围堰，稳固度极差，并且在大风季节便会出现大量扬尘并被大风裹挟至远方的城市乡村，这也是空气中颗粒物的主要来源之一，而且这些矿坑还对土地资源造成严重破坏等，由于先期的采矿活动也造成原有的含水层破坏、水土流失、植被破坏及生物多样性受损等问题；为了修复废弃的矿坑，我们通过野外调查，勘查发现存在的地质灾害主要为崩塌，尤其是大雨季节在雨水的冲刷下还会在极端特定的情况下出现溃坝；由于多年大规模的露天开采、剥采比未按设计的台阶式开采要求，在这些区域形成多处露采高陡边坡，边坡高度一般都在5
°
～90
°
，坡度在70
°
～90
°
，大部分边坡都为直立开挖，部分边坡表层岩石的完整性已受开采时的爆破扰动破坏，其岩石结构极易松动，采掘面边坡岩体构造节理和卸荷裂隙发育产生较多危岩体，而且这些区域分布有大量露采深坑、矿渣堆及工业场地，形成大面积裸露山体；为了修复这些区域我们采用小规模实验，将修复边坡的采掘面边坡松动岩体由上至下通过推土机平整使边坡呈阶梯状，然后设置网格状水泥柱，然后在每一网格内填土并在上部种植树木和草，试验后发现水的存留是一个难以克服的问题，对于树木和草的养护成了最大的成本，主要问题是采矿活动产生的废弃矿渣，随意堆放在斜坡及沟谷地带，渣堆表面以块碎石、渣土为主，回填土在天降雨时快速渗透后落入矿渣底部，这样不仅带走表土水分涵养功能，减少地下水补给量；降水沿废渣孔隙瞬时渗入转变为地下径流，不利于植被养蓄，在雨时形成短时、强烈的地表径流，易造成水土流失等环境问题；而使用喷洒方式对回填土补水以便树木存活，这样费时费力，效果仍然较差，并且在出现局部塌陷后会使整个网格状水泥柱遭到破坏。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是基于现有的不足，本专利技术公开了一种废弃矿山抗震生态修复方法，利用固定桩管外拉与锥形体之间的间距中浇入混凝土，获取钢筋笼和间距处混凝土聚集形成的扩大化水泥块，在增加抗震效果的同时也起到抗拉拔和防沉降作用。
[0004]为了实现本专利技术的专利技术目的，本申请公开了如下技术方案：一种废弃矿山抗震生态修复方法，包括边坡修理、打桩、浇注混凝土、安装聚水槽、聚水槽养护、铺设泥土、浇水渗透、泥土填坑、栽树、种草和定期养护步骤；S1边坡修理：将待修复边坡岩体外部的采掘面边坡松动岩体由上至下通过设备平整使边坡呈
斜面，然后使用设备将采掘面边坡松动岩体的松动岩体表面夯实；S2打桩：使用设备将内部具有钢筋笼的插桩打入采掘面边坡松动岩体，插桩呈田字形分布，然后外拉每一插桩的固定桩管使打入的锥形体与固定桩管内端之间形成间隔，进一步使钢筋笼在间隔中裸露；S3浇注混凝土：利用固定桩管的管孔浇入混凝土，浇入的混凝土便在间隔裸露处向外扩散形成混凝土聚集，这时固定桩管的管孔中也留有混凝土，待混凝土凝固后进行下一步作业；S4安装聚水槽：在固定桩管外端的采掘面边坡松动岩体四周间隔铺设回填土，将十字形混凝土箱的中部穿口套在固定桩管外端剩余的钢筋笼上，并使十字形混凝土箱四个外端下部分别压在回填土上，使用筒体插入十字形混凝土箱的中部穿口中，并使筒体下端套在固定桩管外端；S5聚水槽养护：使用混凝土倾倒至固定桩管外端剩余的钢筋笼外部和十字形混凝土箱的中部穿口中，等待混凝土凝固，然后在十字形混凝土箱的内水槽放入吸水储水材料；S6铺设泥土：在十字形混凝土箱上部铺设一定厚度的回填土；S7浇水渗透：采用喷射方式在回填土上部，使回填土部分渗入采掘面边坡松动岩体中，此时十字形混凝土箱中水槽也储存一部分水；S8泥土填坑：在浇水后回填土上部出现的凹坑中再次加入回填土使地面平整，然后对再次加入的回填土喷水；S9栽树：在回填土表面的对应十字形混凝土箱上种植树木；S10种草：在树木与树木之间的间隔地面种植矮植物；S11定期养护：根据树木情况定期浇水至树木成活，若出现树木或矮植物死亡应及时补种。
[0005]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，步骤S2的打桩设备为打桩机，将钢筋笼内端放置在锥形体的扩径面凹陷中然后浇入高强度水泥，在高强度水泥凝固后形成水泥连接块使钢筋笼内端固定在锥形体上，将钢筋笼穿入固定桩管的管孔，然后使用防脱插杆穿在钢筋笼中，利用打桩机夹持固定桩管外端的扩径环后使插桩打入采掘面边坡松动岩体内。
[0006]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，固定桩管为高强度高强混凝土管桩“PHC管桩”；锥形体为高强度高强混凝土。
[0007]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，所述钢筋笼包含三根直钢筋和钢筋三角，三根间隔设置的直钢筋外缘间隔设置有多个钢筋三角，每一钢筋三角与三根直钢筋的外缘通过滚焊连接，或每一钢筋三角与三根直钢筋的外缘通过钢扎丝捆绑连接。
[0008]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，所述十字形混凝土箱为四个箱体，在四个箱体中部的十字形混凝土箱上设有中部穿口，所述中部穿口口下端设有内突出环。
[0009]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，在筒体上部外缘设有与中部穿口内壁结构匹配的扩径板。
[0010]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，步骤S5所述储水材料为周边建筑拆除过程中的门窗碎木材料或为碎石。
[0011]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，所选树木包含但不限于花椒树、枣树、大叶女贞、侧柏、刺槐或松树。
[0012]所述的废弃矿山抗震生态修复方法，矮植物包含但不限于乔木、灌木、藤类植物和各种花草。
[0013]通过上述公开内容，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的废弃矿山抗震生态修复方法，通过将打入采掘面边坡松动岩体的固定桩管外拉，使固定桩管与锥形体之间的钢筋笼裸露，再利用固定桩管的管孔注入混凝土，这时混凝土的流淌便会将裸露钢筋笼周边的岩体一块粘合形成较大的水泥块，由水泥块确保固定桩管不会出现沉降或拔出，也可起到一定的防止采掘面边坡松动岩体震动和流动效果，而固定桩管也与钢筋笼通过混凝土凝固连接；同理，十字形混凝土箱通过筒体与固定桩管的混凝土连接也起到表层的稳固作用；本专利技术的锥形体、固定桩管和十字形混凝土箱最后为一体结构，即便是采掘面边坡松动岩体出现局部沉降，也不会影响周边的稳定性，也就是在采掘面边坡松动岩体中插入一根根稳定个体；本专利技术十字形混凝土箱的水槽在回填土喷射浇水时以及在种植后的初次浇水过程也可储存一部分水，通过储水材料可防止大量的回填土占用水槽的储水空间，本申请的十字形混凝土箱为混凝土材质，在平时便可一直阴出水气，由水气确保树木和草的根系获得水分，在大雨时水槽可以储存水，防止了水的过多流失；本专利技术的储水效果可大幅度减少维护成本，也可使树木和草在生长时得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿山抗震生态修复方法，其特征是：包括边坡修理、打桩、浇注混凝土、安装聚水槽、聚水槽养护、铺设泥土、浇水渗透、泥土填坑、栽树、种草和定期养护步骤；S1边坡修理：将待修复边坡岩体（3）外部的采掘面边坡松动岩体（2）由上至下通过设备平整使边坡呈斜面，然后使用设备将采掘面边坡松动岩体（2）的松动岩体表面（1）夯实；S2打桩：使用设备将内部具有钢筋笼（4）的插桩打入采掘面边坡松动岩体（2），插桩呈田字形分布，然后外拉每一插桩的固定桩管（6）使打入的锥形体（7）与固定桩管（6）内端之间形成间隔，进一步使钢筋笼（4）在间隔中裸露；S3浇注混凝土：利用固定桩管（6）的管孔（19）浇入混凝土，浇入的混凝土便在间隔裸露处向外扩散形成混凝土聚集（8），这时固定桩管（6）的管孔中也留有混凝土，待混凝土凝固后进行下一步作业；S4安装聚水槽：在固定桩管（6）外端的采掘面边坡松动岩体（2）四周间隔铺设回填土（11），将十字形混凝土箱（9）的中部穿口（10）套在固定桩管（6）外端剩余的钢筋笼（4）上，并使十字形混凝土箱（9）四个外端下部分别压在回填土（11）上，使用筒体（18）插入十字形混凝土箱（9）的中部穿口（10）中，并使筒体（18）下端套在固定桩管（6）外端；S5聚水槽养护：使用混凝土倾倒至固定桩管（6）外端剩余的钢筋笼（4）外部和十字形混凝土箱（9）的中部穿口（10）中，等待混凝土凝固，然后在十字形混凝土箱（9）的内水槽（15）放入吸水储水材料；S6铺设泥土：在十字形混凝土箱（9）上部铺设一定厚度的回填土（11）；S7浇水渗透：采用喷射方式在回填土（11）上部，使回填土（11）部分渗入采掘面边坡松动岩体（2）中，此时十字形混凝土箱（9）中水槽（15）也储存一部分水；S8泥土填坑：在浇水后回填土（11）上部出现的凹坑中再次加入回填土（11）使地面平整，然后对再次加入的回填土（11）喷水；S9栽树：在回填土表面（13）的对应十字形混凝土箱（9）上种植树木（12）；S10种草：在树木（12）与树木（12）之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚南，周奇蒙，张林兵，刘华南，朱华增，赵翩翩，张沐，史真，王栋，朱传凯，孟冲，焦宇洋，李俊伟，王银西，边凯，郭春辉，邢向渠，李昕，张阳，李阿康，
申请(专利权)人：河南省地质局生态环境地质服务中心，
类型：发明
国别省市：