关于高陡岩质边坡矿山地质环境治理工程的分析

冯亮勇

（广东省有色金属地质局九三二队，广东 韶关 512026）

乳源瑶族自治县城区废旧矿山环境修复治理工程（武警部队旁高陡岩质边坡）位于韶关市乳源县政府正北偏东33°方向[1]，直线距离1.5km处，中心点坐标为东经113°17′02″，北纬24°47′14″，即位于县城武警部队南侧，边坡坡长约567m，坡高15m～55m，边坡坡度65°～80°，山坡坡面基本裸露，治理范围的平面面积约为12500m2。边坡东侧坡脚下方约40m～60m为砂场，建有若干单层的房屋，坡脚堆有或多或少的岩体石块，坡面植被无法生长，进一步加剧破坏了地质环境[2]。近期仍有小规模岩块（体）崩塌滚落。矿山的地质环境问题突出，严重违背了生态环境发展的要求，需要尽快采取措施消除地质灾害隐患及重建生态环境十分必要。

1 治理区地质环境条件

1.1 地形地貌

乳源瑶族自治县武警部队旁高陡岩质边坡场地原为自然山坡，经过人工开采形成两个较为陡峭的岩质边坡，呈型，其中，东北侧边坡（边坡1）坡高最高约为73m，坡宽约为175m，边坡较陡达65°～80°，局部近似直立，内倾，坡向为110°，坡面岩体的局部节理裂隙较发育；西南侧边坡（边坡2）的坡高最高约为65m，坡宽约为60m，边坡较陡达70°～80°，局部近似直立，坡向110°，坡面岩体局部节理裂隙较发育。目前，两边坡坡面均裸露，植被稀疏，坡顶为自然山体，植被发育一般，主要以乔木、杂草为主。

1.2 区域地质

场地位于南华准地台一级大地构造单元内，位于广东粤北断块区内，大东山复式岩体的变异部位，为南岭多金属成矿带中段南侧，构造强烈发育。区域岩浆侵入活动剧烈，地层经多期构造活动的影响，形成大范围的地层褶皱，整体上呈现为复式向斜。

1.3 水文地质条件

（1）松散岩类孔隙水。分布在松散填土、第四系坡残积层的颗粒孔隙之中，属包气带水性质，局部为上层滞水，地下水水位因为地貌单元不同有所差异，其水位由于地形差异变化较大，其水量与地势高低及填土厚度存在关联性，主要由大气降水渗入补给，受大气降水、季节、气候以及地形的变化较大，无稳定地下水位且分布不连续。

（2）碳酸盐岩裂隙溶洞水。广泛分布于治理区基岩中，含水岩组为泥盆系石灰岩层。地下水赋存于裂隙溶洞中，富水性中等，主要由上覆土层中的孔隙水直接渗透补给，局部基岩裸露处直接受大气降水补给。

1.4 岩土体工程地质条件

根据治理区的现场调查揭露，勘查场地出露的岩土层较简单，主要分布的地层有第四系坡残积层（Qdl+el）和泥盆系天子岭组石灰岩层（D3t）。各岩土层特征分述如下：

（1）第四系坡残积层（Qdl+el）。粉质黏土层：主要分布于山脚处，分布较广泛。土层特征为：黄色、黄褐色等，可塑，主要成分为粉黏粒，含少量风化角砾以及风化岩块，稍具光泽，无摇振反应，干强度较高，韧性一般，土体均匀性较好。

（2）泥盆系石灰岩层（D）。中～微风化石灰岩：山顶和山腰坡面直接出露，分布广泛。岩层特征为：灰色、灰黑色，微晶结构，中厚层构造，主要矿物成分为方解石节理裂隙较发育，敲击有回弹，声音清脆。

2 高陡岩质边坡现状特征

矿山生态修复治理区域为两个较为陡峭的岩质边坡（东北侧为边坡1及西南侧为边坡2），坡长约567m，坡高15m～55m，面积约12500m2，边坡坡度65°～80°，局部反倾，斜坡出露主要岩性为天子岭组（D3t），岩性主要为中厚层～薄层瘤状灰岩、含泥质条带灰岩，风化裂隙、节理裂隙较发育，岩质较坚硬，岩层产状为135-150°∠45-55°之间。岩层为顺坡岩层，倾角大。局部存在临空面较大的危岩，稳定性差，边坡在降雨、雨水下渗及人工干扰等作用下，容易诱发崩塌或滑落等地质灾害。近期仍有小规模岩块（体）崩塌滚落。为确保坡脚人民的生命及财产安全，需要对乳源县城周边废旧矿山进行加固治理。

3 治理目标及预期效果

本次治理工程设计目的是为科学开展矿山地质环境的恢复治理工作，为恢复治理工程提供指导性的基础资料，以消除或减弱矿山地质环境问题和地质灾害隐患，在此基础上逐步恢复和重建矿山生态环境系统，美化自然景观，达到与周边环境一致的目的，确保周边道路和相关人员的生命及财产安全。本文通过实施综合治理措施后，消除或减弱地质灾害隐患同时整体植物覆盖率提高到70%以上，有利于提升乳桂线的旅游观光形象。

4 方案比选

通过对治理区的基础信息和前期资料进行收集、分析和研究，识别出治理区的破坏区域，结合具体的治理目标，制定详细的矿山生态恢复治理方案，并按照方案实施矿山生态恢复治理工程，实现治理区破坏区域的有效恢复。

根据治理场地的地质环境条件、工程地质条件、水文地质条件及施工条件，结合现场调查的结果，本文治理工程目标主要以防治地质灾害和恢复自然景观为主。因此，针对悬空坡面顺层岩体治理形式可供选择的方案见表1所示。

表1 高陡岩质边坡矿山地质环境治理工程方案对比表

经过方案比选，边坡修复治理方案确定采用方案三，即坡面松散危岩（体）清理、坡面岩壁锚索（杆）锚固+种植洞绿化+绿色土工格栅网、乱石堆客土复绿穴种、坡下设置浆砌石挡土墙及护栏+新修排水沟等措施进行矿山地质环境恢复治理。

5 矿山生态修复治理方案

本项目的矿山生态修复治理方案，即治理措施主要分为六个部分：坡面松散危岩（体）清理、乱石堆客土复绿穴种、坡面岩壁锚杆锚固+种植洞绿化+绿色土工格栅网、坡脚设置挡土墙+新修排水沟等。

（1）坡面岩块清理：通过人工清理的方式清理边坡1坡面乱石堆中岩块。针对较大块的岩体，通过静力爆破后，经过人工清运，坡面松散岩块清理，有利于后续治理工程的实施。

（2）岩壁锚杆（索）锚固工程：在边坡岩壁上采用锚杆（索）锚固，利用锚杆（索）的锚固力减弱地质灾害隐患，岩壁锚固主要采用孔径110锚索或钢筋锚杆，悬挂岩体区域采用锚索，并施加预应力锚定，其余区域采用普通锚杆进行锚固。

（3）挡土墙工程：距坡脚20m～25m处设置浆砌石挡土墙，阻挡滑落的岩体。

（4）排水工程：为了疏导边坡范围内水体，坡脚毛石混凝土挡土墙完成后，根据现有的地形于坡底设置一道排水沟，沟内水体汇集后接排到道路水沟。

（5）绿化工程：对于缓坡条件允许的地方直接进行覆土操作，对乱石堆拟采用袋装客土种植绿化方式，袋子材料选用可降解的包装袋，在袋中装土种植。

对陡峭的岩质边坡坡面，采用岩壁种植洞挂网绿化的方式，在坡面上钻凿种植洞，洞内充填营养土，每孔种植3-5粒催芽后的藤本或小灌木种子，在锚杆尾部挂设土工格栅及喷淋系统，人为干预后期的爬藤覆盖进行生态修复。

（6）绿化养护工程：矿山治理点采用3套绿化喷淋系统，在场地适合的部位设置3个蓄水池，便于追肥加药养护。绿化养护的周期为12个月。喷淋系统由水源、首部枢纽（水泵、过滤器、注肥器及控制装置等）、干管、分干管、支管、毛管、灌水器等组成。

6 结语

乳源瑶族自治县城区废旧矿山环境修复治理工程（武警部队旁高陡岩质边坡）通过实施相应措施后，快速有效地恢复矿山的地质环境，美化了自然景观，达到与周边环境相互协调的目的，同时，消除或减弱了地质灾害隐患，本文方法对类似的高陡岩质边坡矿山地质环境治理工程具有一定的指导和借鉴意义。