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关键词： 矿山地质环境；掌子面治理；采矿平台治理；废渣堆积边坡治理
中图分类号：TD1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0081-02
0 引言
京昆高速沿线保定段满城县境内周边建有多处建筑用白云岩矿山，矿山经多年开采形成多处残岩断壁、采矿平台、废渣堆积边坡及多处崩塌、不稳定边坡灾害隐患。矿山开采彻底改变了原生地形地貌和景观，取而代之的是千疮百孔、弃渣漫山的人文景观，影响河北省对外形象。为改善京昆高速保定满城县境内段的交通运输环境，确保京昆高速安全运营，保定市国土资源局对其沿线建筑用白云岩露天矿山采取了关、停、并、转（搬迁）等管理措施，自2012年6月开始，先后开展了系列矿山地质环境治理工程，本文对相关矿山地质环境掌子面治理、采矿平台治理、废渣堆积边坡治理、绿化工程树种选择等方法与技术进行总结，对取得的成功经验及工程中存在的实际问题进行分析和阐述，与业内同行进行探讨。
1 掌子面治理工程方法与技术
保定满城县境内段建筑用白云岩露天矿山，因采矿活动形成的掌子面均为高陡岩质边坡，边坡高度一般为10m～100m，边坡角度一般为45°～75°，爆破开采在掌子面上形成厚薄不一、大小不等的危岩体，易发生崩塌或掉块。
京昆高速公路距矿山地质环境治理区的距离一般在100m～1000m，部分治理工程局部位于爆破安全范围以内，因设计工作多回避爆破施工方案，工程中一般禁用爆破法施工。掌子面危岩清理及掌子面上种植池或台阶开凿等一般采取人工结合机械的手段，因未受爆破震动影响的岩层岩石坚硬，工作面高且狭窄，决定了在掌子面上开凿种植池或台阶十分困难，甚至不可能。但治理工程涉及的掌子面均在高速公路的可视范围以内，掌子面的治理效果直接决定了整体工程的治理效果。因此，掌子面治理工程既是工程的治理难点又是工程治理的重点，选择有效、合理的治理方法与技术十分重要。
1.1 掌子面危岩清理
1.1.1 危岩清理方法与技术 掌子面危岩清理主要包括两个方面：一是残存在掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石；二是受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体。工程设计一般根据掌子面的高度、危岩体数量和规模大小、坡面和坡顶松散物情况，综合考虑确定清危方法和工艺。一般根据危岩实际情况，掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石，设计采用蜘蛛侠人工清理方法，主要工具为撬杠和锹镐；受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体，因需清理量大，设计采用搭设综合脚手架人工清理方法，主要工具为撬杠和千斤顶。
1.1.2 上述清危方法优、缺点 人工结合机械手段清理危岩的方法，优点是投入少，比较安全。缺点是坡面的大块石、受爆破震动及裂隙切割形成的危岩体，因体积大、需清理量大，人工无法彻底清除，宜留下安全隐患。为彻底消除掌子面崩塌地质灾害隐患，对人工无法有效清除的较为集中的危岩体，建议设计之初即聘请具有相关资质的单位编写爆破专项设计，在保证高速公路运营安全的前提下尽可能采取浅孔爆破法进行清除。
1.2 掌子面绿化工程 以京昆高速沿线（保定段）矿山地质环境治理恢复二期项目施工A包为代表工程，设计掌子面绿化工程为在掌子面上利用凿岩设备等距（6m）开凿种植台阶，开凿台阶宽度一般0.6m，高一般0.8m，台阶上砌筑种植池，外缘用M10水泥砂浆砌筑水泥砖池壁，壁厚0.12m，高度0.4m，然后在种植池内覆土，前后栽植爬山虎两排，每延米栽植爬山虎幼苗5棵，以达到垂直绿化的目的（其他工程类似绿化方法为在掌子面上利用凿岩设备凿取种植池，“品”字形布置，种植池间距2m，行距不大于12m，种植池长、宽、深基本规格为1m×1m×1m，然后在种植池内覆土种植爬山虎。
工程实践表明，在高陡掌子面上利用凿岩设备开凿种植台阶，因岩石坚硬、施工空间狭小，施工十分困难。人工开凿台阶、台阶砌筑种植池绿化方法的优点是可以实现掌子面全面绿化，绿化效果较佳；缺点是工艺烦琐、施工困难、施工周期长、存在诸多不可预见因素。
2 采矿平台治理工程方法技术
2.1 平台整理 设计一般要求根据采矿平台的现状，“因地制宜”，“随坡就势”进行平整，避免大开大挖，防止出现新的地质环境问题。平台整理以机械手段为主，辅以人工相结合。平台整理宜充分利用掌子面治理工程形成的废渣，粗粒铺垫于底层、细粒铺垫于顶层，回填废渣宜采用推土机分层碾压法，单次回填厚度不宜大于30cm，碾压遍数3～4遍，压实系数宜不小于0.93，废渣回填总厚度以不小于1m为宜，以为生物工程绿化提供基础条件。
2.2 覆土造地及植被绿化 采矿平台覆土造地及植被绿化工程，设计多采用全覆土造地生态重建技术。这种方法是完整基岩土地复垦与生态重建最有效的方法，其工艺简单，易于实施，亦称客土法。即从异地运进土壤，覆盖在采矿平台之上，客土厚度一般60cm以上，以利于植物生根发芽、成活为原则。
工程实践表明，受场地地形条件等制约，掌子面清危工作多不彻底，掌子面残留危岩与碎石在雨、雪等作用下仍可能崩滑，崩滑物有可能对平台上的治理工程及重建植被造成较严重的破坏。因此，采矿平台治理工程中建议在掌子面坡脚设计构筑崩塌缓冲接收平台，以降低坡面高差，尽可能避免掌子面崩滑物对平台治理工程及植被造成破坏，并有效减缓坡面雨水对采场的直接冲刷。建议接收平台坡面坡度宜在3°～5°之间控制，平台宽度视掌子面坡脚废渣储量决定，高度不宜大于3m。另外，由于工程区域属于地下水和地表水缺乏的地区，为解决矿山土地复垦后植被生长用水问题，建议采矿平台治理工程根据实际情况，利用平台上的采坑尽可能设计建造蓄水池。此方面，京昆高速沿线（保定段）矿山环境治理一期项目施工A包，利用采矿平台深坑建造了一集水池，取得了成功经验，值得借鉴。
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