摘要：废弃矿山生态环境治理的主要任务是边坡稳定性治理和植被恢复。江苏省在矿山地质环境治理方面在全国处于领先地位。本文主要介绍了江苏省矿山边坡治理的基本方法及挂网客土喷播的生态恢复方法，为同类项目提供一些工程实践的参考。
关键词：露采边坡，边坡稳定性，坡率法，生态恢复，客土喷播
0.前言
江苏省是我国矿产资源开发较早，经济较发达的地区之一。但是几十年的矿业活动对生态环境的影响与破坏日趋凸现,随着我省大量的露采矿山关停，停采遗留下来的高边坡存在滑坡崩塌等地质灾害隐患的问题也随之凸显，如何解决此类露采矿山的遗留问题十分迫切。
1.露采矿山边坡治理的基本原理和方法
1.1露采矿山边坡的特点
在进行矿山生态环境治理的工程时，矿山边坡治理是“复绿”的基础工作，边坡的稳定性治理是生态治理的前提，它直接关系到人身和财产的安全。露采矿山边坡的特点主要有：
1）露天矿边坡一般比较高，从几十米到几百米均有，走向长从几百米到数公里，因而边坡揭露的岩层多；
2）最终边坡是由上而下逐步形成，上部边坡服务年限可达几十年，下部边坡则服务年限较短，因此上下部边坡的稳定要求也不相同；
3）边坡是用爆破、机械开挖等手段形成的，边坡岩体较破碎，并易受风化等影响产生次生裂隙，破坏岩体的完整性，降低岩体强度。
1.2边坡稳定性治理
1.2.1坡率法
坡率法适用于整体稳定的岩质和土质边坡，在地下水位不发育、且放坡开挖时不会对拟建或相邻建筑物产生不利影响的条件下使用。坡率法是通过控制边坡的高度和坡度，使边坡对所有可能的潜在滑动面的下滑力和阻滑力处于安全的平衡状态。台阶形边坡稳定性较好，但相应的土石方量较大。
（1）台阶高度及宽度的选择
坡率法是通过控制边坡的高度和坡度，使边坡处于安全的平衡状态的一种方法，因此坡面台阶高度的选择具有很大的意义。一般来讲，台阶高度越小，坡面分级越多，边坡越安全。但是台阶高度过小带来的是土石方工程量的大量增加，从而增加工期及造价。如果台阶高度过高（>20m）时，施工作业时难度较大，施工的坡面不美观需要人工处理，不利于将来的绿化施工。因此台阶高度一般应控制在15m左右。
（2）坡度的选择
边坡坡度的确定可以根据岩石性质﹑工程地质和水文地质条件﹑施工方法、边坡的高度等因素，参考当地自然极限边坡或人工边坡的坡度确定；对于土质均匀的边坡，可采用力学检验法或稳定性验算法进行确定。对于岩质边坡，在坡体整体稳定的条件下，要选择合理的允许坡率，应根据岩性、地质构造、岩石风化破碎程度、边坡高度、地下水及地面水等因素，结合实际经验按照工程类比的原则，并参考该地区已有的稳定边坡的坡率综合分析确定。若边坡所在地层具有明显的倾斜结构面（如层面、节理面、断层面和其他软弱面），且倾向边坡外侧，则此结构面的倾斜坡度及其面上的单位粘聚力和摩擦力的大小将影响边坡的稳定性。此时应通过稳定性计算来确定边坡的坡率，必要时应采取其他相应的加固措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据调查统计资料表明，当滑动面为如下几种情况时，边坡仅在重力作用下，软弱面的倾角大于其摩擦角而小于边坡角时是最危险的软弱面：
①粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩等泥化层面时，滑动倾角为9°～12°；
②砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于30°～35°；
③无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为30°～75°（大多变化于35°～60°范围）
（3）施工方法的选择
露采坡面的清坡一般采用机械结合爆破施工。由于爆破作业容易使修整过的边坡再次出现裂隙，因此需谨慎施工，在技术条件允许的情况下尽量使用光面爆破及预裂爆破以减少爆破施工对坡面的影响。具体施工时按照至上而下的顺序分级施工。
（4）设置截﹑排水沟
江苏地区降水量大（年均降水量1000mm左右），暴雨集中，保证坡面稳定的关键工程措施就在于排水，即理顺水系，使径流不直接冲刷边坡。
1.2.2人工加固法
露采矿山大多位于城市周边，水、陆交通要道旁。基本上也是人们生产、生活频繁出入的区域，因此，矿山关闭前（对于已经废弃的露采石矿，在进行矿山生态环境治理的工程开始之前），应首先进行边坡的安全评估，然后开始治理。一般露采矿山边坡的治理方法有以下几种：
（1）对坡度不符合要求，开采面已过山顶的边坡可以进行削坡减载。对于高度不大的此类边坡，也可填方压坡脚。
（2）对富水地区边坡必须进行疏干排水，必要时可钻引水孔排水。
（3）对于地质条件易造成滑坡或小范围岩层滑动的岩体，须采用抗滑桩、挡石坝方法治理。
（4）对局部受地质构造影响的破碎带，采用锚杆、钢筋网喷砼护面。
（5）对深部开裂、体积较大的危岩，宜采用深孔预应力锚索、长锚杆进行加固。
（6）对于边坡石质较软，岩石风化严重，易造成小范围塌方的削坡后低处宜用挡土墙支挡，高处可采用框格式拱墙护坡。
（7）为防止滚石伤人，坡面要进行严格的检查撬毛工作，然后可结合绿化工程在坡上铺设金属网，或塑料格栅网挡石。
（8）对于地势较高的矿山，须检查矿山废碴场（堆）有无可能形成泥石流和坍塌，若不符合安全要求须进行清理或建拦碴坝拦挡。
2.生态恢复方案
江苏的矿山生态恢复主要采用普通（挂网）客土喷播。“客土喷播”是从国外引进的一项适合在贫瘠土及石质边坡卜进行植被建植的新技术。它通过特定设备，特种子、客土、保水材料、稳定剂等按一定的比例混合后，通过高压设备喷射到经加固处理的边坡表面的一种喷播强制绿化种植技术，其生长的绿草和灌木能够岩石边坡等难以绿化地段实现快速绿化。
客土喷播主要是将保水剂、粘合剂、团粒结构调节剂、植物纤维、泥炭土、缓释复合肥等混合干料，按比例搅拌均匀后，用喷射泵和空压机将干料送至喷射管口，在喷射管口将混合土与适量的水混合后喷射在坡面和铁丝网上，用水量控制在使喷射在岩面上的基质稠度既能粘结在岩面上又不致产生流淌为宜。喷射分二次进行，首先喷射不含种子的混合料，待第一次喷射的混合土达到一定强度后，紧接着第二次喷射含种子的混合材料，将经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、粘结剂、纤维、缓释复合肥、保水剂搅拌均匀后，喷射在混合土层上，喷射混合材料平均厚度应为10cm。
3.结语
绿水青山就是金山银山，目前我国的众多采石场正面临着十分严重的生态环境退化问题，因此本文的介绍能给其他地区矿山环境治理与恢复提供一些参考。
参考文献
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[3]闫车杰.矿山地质灾害研究及防治探讨[J] .中国矿业,2004,13(3) :66- 68.
论文作者:尤弋1,王振宇2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/21
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