綠色礦山邊坡支護形式分析及對策

汶曉偉

（長春黃金設計院有限公司，吉林 長春 130000）

1 前景分析

自然資源部近日發布《黃金行業綠色礦山建設規范》等9項行業標準公告，涉及非金屬、化工、黃金、煤炭、砂石、陸上石油天然氣水泥灰巖、冶金、有色金屬等，將于2018年10月1日起實施。標志著我國的綠色礦山建設進入了一個新階段。在我國綠色礦山建設中保護生態環境和礦地和諧發展成為主要目標。而在保護礦區環境中，礦山基礎建設對礦區造成的主要影響表現在對礦區水系河道的破壞、對礦區植被的破壞及對礦區水土資源的破壞。在這三者破壞恢復過程中無論河道水系、植被、水土保持都涉及高、矮邊坡的支護保護問題。本次針對礦區環境恢復過程中涉及的邊坡支護提出了一系列的預防對策。

2 支護形式分析

礦山企業的邊坡形式多種對樣，主要從邊坡高度、填挖形式、邊坡巖土條件、邊坡陡緩、邊坡上部荷載及巖土條件、經濟因素、施工難易程度等多種因素綜合考慮。

結合不用類型邊坡形式，主要支護方式包括：漿砌石擋墻護坡、賓格石籠、主被動金屬防護網、修整邊坡覆土+撒播草籽、窗口式植草護坡、泥土袋復植護坡、三維植物網護坡、骨架護坡、素混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、噴錨網支護等多種支護形式。

當邊坡挖方邊坡高度小、坡度緩、巖土條件較好時采用漿砌石或賓格石籠擋石墻進行防護，當上部存在滾石及小型滑坡風險時在擋墻上部加設被動金屬防護網（見圖1）。當邊坡挖方邊坡高度較高、坡度較陡、巖土條件較差時采用漿砌石或格賓石籠擋石墻+被動金屬防護網進行防護，當邊坡上部巖石條件差存在崩塌、滾石等危險因素時可在邊坡上部增加設置獨立的被動金屬防護網（見圖2）。當邊坡坡度較陡，巖石較為破碎時可采用主動金屬防護網進行防護（見圖3）。賓格石籠可充分利用礦區內基建廢石就地取材，節省材料及人工成本，施工進度快，邊坡擋護工程低矮部分可以主要以賓格石籠為主，在寬度小用地緊張時采用漿砌石擋墻進行擋護。

圖2 單獨設置的被動金屬防護網

圖3 主動金屬防護網

填方邊坡防護主要以修整坡面為主，對于高度小于10m的邊坡將坡面角修整為1：1.5，高度大于10m的邊坡將坡面角修整為1：1.75。對于放坡距離不夠或邊坡巖土條件較差的區域可采用賓格石籠擋墻護坡腳，上部邊坡修坡的形式進行擋護（見圖4）。

圖4 賓格石籠護坡腳

較緩邊坡的支護和保持水土流失可采用植被恢復的方法加固。主要采用直接覆土+噴播草籽和敷設生態復合網+覆土+噴播草籽等形式。當邊坡高度小、坡度緩時采用直接覆土+噴播草籽的方式；當邊坡高度較高、坡度較陡時采用敷設生態復合網+覆土+噴播草籽的方式（見圖4～5）。面積較小零星邊坡可采用植草袋進行生態恢復（見圖4～6）。

圖5 敷設生態復合網

圖6 植草袋復植邊坡

3 環境恢復常見支護形式分析及對策

3.1 泥土袋植草護坡

3.1.1 材料要求

植草護坡其材料配比一般是每平方米用水4000ml，纖維200g,粘合劑(纖維素)3～6g，保水劑、復合肥及草種糧根據具體情況而定。

（1）草種的選擇應該因地制宜，需要符合當地生長習慣，可以通過當時實踐種植獲得。

（2）保水劑一般常用合成聚合物系列，如丙烯酸、丙烯酰胺共聚物等。

（3）粘合劑可選用纖維素或膠液。

（4）根據土壤肥力狀況，一般采用草坪草種子萌發和苗期早期營養元素，一般采用氮、磷、鉀復合肥。

（5）草皮應適合當地環境的生產。草皮厚度可為30毫米，可切割成大小均勻的正方形，依次鋪設。

3.1.2 施工工序

（1）植草護坡施工工序：先將需要種植的護坡地區整平，清除表面所有石塊等不利于草木生長的有害物質。若當地土壤PH值不符合要求需要改良時，需提前進行。根據當地降雨等地形條件影響，考慮是否增加排水設施。然后均勻播草施工，播種施工完畢后，需要進行養護工程，防止雨水沖刷，病蟲害等。

（2）鋪草皮護坡施工工序：先將需要種植的護坡地區整平，清除表面所有石塊等不利于草木生長的有害物質。若當地土壤PH值不符合要求需要改良時，需提前進行。根據當地降雨等地形條件影響，考慮是否增加排水設施。然后準備草皮，鋪設草皮施工完畢后，需要進行養護工程，防止雨水沖刷，病蟲害等。

3.1.3 注童事項

（1）植草護坡可適用于填方，挖方地帶一般坡比要求1：1.5～1：2.0，當選坡坡率次于1：1.25時必須結合其他方法使用。邊坡每緩坡高不超過7m。

（2）鋪草皮護坡坡面覆蓋率要緩于植草護坡，一般要求為1：1.0～1：1.5，一般緩于1：1.0，邊坡每緩坡高不超過7m。

（3）草皮運輸鋪設前，應先澆足夠的水，這樣可以增加草皮攜帶土壤的粘聚力，使草皮整體不容易遭受破壞，也可以避免草皮在搬運過程中因為缺水和干枯。

（4）鋪設草皮時，草皮與草皮之間需留有一定空隙，將空隙用土壤回填。鋪設完成后，還需將草皮固定，使草皮與回填土壤與邊坡坡面緊貼，最后灑水養護。

（5）施工時應在氣候適宜的時節施工，避免在夏季和冬季施工，也應避免在暴雨時節施工。在常年雨量稀少的地區施工時，施工完畢后應保證充足的水量補給。

3.2 三維植物網護坡

3.2.1 材料要求

（1）草種的選擇應該因地制宜，需要符合當地生長習慣，可以通過當時實踐種植獲得。

（2）保水劑一般常用合成聚合物系列，如丙烯酸、丙烯酰胺共聚物等。

（3）粘合劑可選用纖維素或膠液。

（4）根據土壤肥力狀況，一般采用草坪草種子萌發和苗期早期營養元素，一般采用氮、磷、鉀復合肥。

（5）三維網選擇可根據當地氣候，土壤條件適宜選擇市場上合適，可靠的產品。

3.2.2 施工工序

先將需要種植的護坡地區整平，清除表面所有石塊等不利于草木生長的有害物質。若當地土壤PH值不符合要求需要改良時，需提前進行。根據當地降雨等地形條件影響，考慮是否增加排水設施。土工格室施工，回填優質土，鋪設三維植被網，噴播草籽。最后需要進行養護工程，防止雨水沖刷，病蟲害等。

3.2.3 注意事項

（1）三維植物網護坡時坡度應小于53度，坡度應高于每級7m。

（2）三維植被網鋪設時應先整平邊坡，均勻鋪設，避免破損。

（3）在鋪設邊坡頂面時，應用水泥砂漿抹頂，避免上部雨水浸入三維植被網下層，破壞坡體穩固。

（4）鋪設三維植被網及土工格室時應按照設計要求用防腐鋼釬固定。并注入水泥砂漿予固定。

（5）施工時應在氣候適宜的時節施工，避免在夏季和冬季施工，也應避免在暴雨時節施工。在常年雨量稀少的地區施工時，施工完畢后應保證充足的水量補給。

3.3 骨架護坡

3.3.1 材料要求

（1）材料選用應因地制宜，優先選用當地漿砌石，若當地漿砌石缺少時，可選用預制混凝土塊。混凝土強度不低于C20，砂漿強度不低于M7.5，石料強度不低于MU30.骨架網可采用草等輔助防護措施。草種的選擇應該因地制宜，需要符合當地生長習慣，可以通過當時實踐種植獲得。

3.3.2 施工注意事項

（1）施工時應在氣候適宜的時節施工，避免在夏季和冬季施工，也應避免在暴雨時節施工。在常年雨量稀少的地區施工時，施工完畢后應保證充足的水量補給。

（2）砌筑材料選用漿砌石時，砌筑骨架時應先砌筑骨架銜接處，再砌筑其他部分骨架，兩骨架銜接處應保持在同一高度。

（3）骨架砌好后，如基土不適合于植物生長，則應人為改善土壤條件，若改善土壤有困難時，應換填優質土，換填時需振動密實。

（4）施工時砌筑骨架應保證骨架緊貼邊坡，流水面與草皮表面平順。

（5）護坡每10m～20m需要設置伸縮縫。

（6）護坡高度超過8.0m時，護坡之間需設置安全緩沖平臺。

（7）骨架如采用水泥混凝土材料，水泥混凝土預制塊方格相鄰邊應相垂直，并與水平線成45°角。

4 結論

邊坡支護，在綠色礦山建設中占有重要地位。本文通過綜合歸納、總結研究，在現有邊坡支護理論和實際應用基礎上，分析了邊坡支護對礦山環境保護水土保持的重要性，總結出相應的問題，探索了相應的解決方法，并逐一總結了相應的方法，得出了環境保護與水土保持的可行措施，對綠色礦山的建設和應用具有一定的指導意義。