郑于
［关键词］矿山地质；恢复治理；边坡治理
安庆市宜秀区龙珠山为一座采石山，由于长期的露天开采，严重破坏了治理区的土地、植被资源和地貌景观，采石宕口岩石裸露，边坡陡峭高达近百米，危岩众多，且处在重要的视觉廊道节点上，形成了严重的环境视觉污染和地质灾害隐患，采石弃渣随处堆放，形成安全隐患及水土流失，同时废弃物还污染环境，严重影响了作为国家历史文化名城、优秀旅游和园林城市的形象，制约了城市的发展。基于此，针对该矿山区域进行生态修复与恢复治理极为必要。
1. 工程背景
安庆龙珠山原为安庆市宜秀区永林石料厂开采，主要开采建筑用石子，根据土地二调图该土地现状类型为工矿用地，该项目2006开采年产量为1.3×105t。开采方式为露天开采，采矿权面积3.7752×104m2，矿区矿物储量为1.0937×106t，矿山标高为+25～103m。为了推动新城区发展，发掘和保护历史遗留，促进经济发展和生态文明建设，消灭矿山地质灾害隐患，2010年市政府将此矿关闭，并未对此矿进行恢复治理工程。治理区地质环境的地层情况如表1所示，地质图如图1所示。
2. 矿山地质环境治理的必要性分析
2.1 政策要求
治理区属于《安徽省“三边三线”矿山环境治理工作实施方案》中明确的“三边三线”范围内的矿山，该矿山严重影响了安庆新城区的发展，通过项目的实施可促进新城区的经济发展和生态文明建设，消除矿山地质灾害隐患。
2.2 经济发展要求
通过对安庆市宜秀区龙珠山关闭矿山地质环境的治理，可以盘活矿区废弃的土地资源，将为地方建设提供宝贵的可开发利用的土地资源，极大地支持了地方经济的发展，治理区矿山地质环境治理经济效益、社会效益良好。
2.3 生态恢复要求
通过采取工程、生物等技术手段治理安庆市宜秀区龙珠山关闭矿山，使矿山地质环境达到稳定、生态得到恢复、景观得到美化。
2.4 人文发展要求
龙珠山矿山的恢复治理将有利于充分挖掘和保护龙珠山厚重的历史文化底蕴，使治理后的龙珠山与周围自然、人文环境得以有效融合，加快推进新区的建设发展。
3. 矿山地质环境治理的主要技术手段探究
20世纪70年代，龙珠山当地开始了大范围的炸山采石，由于缺少有序管理，多年来的无序无度采石，造成山体自然环境破坏严重。采石场开挖现场如图2所示。
3.1 边坡治理
根据宕口边坡现场调查，边坡为岩质边坡，地层产状与坡向多以斜向坡及逆向坡为主，局部为顺向坡（宕口南侧）。治理区高陡边坡，岩面裸露，影响视觉且易引发崩塌等地质灾害，对于高陡边坡采用削坡手段进行降坡卸载处理。
根据《工程地质手册》（第四版）硬质岩边坡坡度允许值表，岩体结构呈层状结构，风化程度为中等风化，高宽比可采用1：0.30-1：0.40（68°-73°），风化程度为强风化，高宽比可采用1：0.40-1：0.55（61°-68°）。考虑到边坡稳定情况及削坡工程量等因素，采用对于坡角＞45°，且高度＞60m的边坡，按照现有地形，以≤59°坡度进行削坡开阶[1]。
治理区边坡大部分坡段坡角＜60°，只有部分坡段坡角较大。由于岩壁复绿要求坡度不能较大，否则难以保证边坡的整体复绿，而坡度过缓，削坡的工程量太大，对原生环境破坏较大。因此，根据国内相似工程的经验，考虑到边坡实际稳定情况，对不同坡角及高度处的边坡，采用了不同的削坡技术，削坡后对岩壁危岩进行清理，小的用人工撬除，大的用爆破清除。
对于坡角＜45°，且高度＜30m的边坡，按照原坡角进行修坡，清除岩面上的危岩；对于坡角＞45°，且高度＞60m的边坡，按照现有地形，以59°或45°进行削坡开阶，分级高度16.5-28m，开阶宽度2m。
对局部的顺向坡，采用削坡方法治理整顿，经过削坡治理后，使最终边坡角小于等于地层倾角，同时清除了边坡上的危岩，放缓了边坡坡角，设置平台阶，使边坡的稳定性得以提高，安全系数不小于1.3；削坡后的岩石用于回填整平地面，并采用培土技术进行复绿。削坡形成的废石方量约为5×104 m3，所得石料全部回填到宕口内。
现场坡面修整情况如图3所示。
3.2 场地平整及复绿
清理治理区内废弃矿体堆料，根据矿坑地形地貌进行场地平整，高挖低填，清理平面内的废弃矿渣堆及零星的石块等。利用边坡削坡降坡产生的土石方对治理区矿坑进行回填，场地平整1.982×104 m2，覆土需外购土方1×104 m3。平整后的地面坡度＜5°。培土复绿区适用于整平地面的绿化设计。待岩壁治理完成后方可进行培土复绿施工。
在整平区域所用土壤PH值范围5.5～8.5，含盐量不大于0.4%，覆土后地面坡度＜5°。栽植的树木行距和株距为4000 mm，苗木栽植的深度应以覆土至根茎为准，根际周围应夯实[2]。苗木栽好后随即浇水，次日再复水一次，两次水均应浇透。第二次浇水后应进行根际覆土，做到土面平整、疏松。播种绿化：应选择根系发达、茎矮叶茂的耐寒草种，播种量根据土壤和种子的实际情况确定。播种前先将地表土洒水润湿，采用人工播种，人工覆土（5-10 mm厚细粒土），随播、随覆的方式进行复绿，共种植乔木3442株、藤本植物954株。
现场边坡绿化如下图所示，
3.3 边坡植被恢复
针对不同的宕口，不同的边坡采用不同的绿化方式，具体有：
第一，顺坡复绿区适用于坡角＜45°，且高度小于30m的边坡，按照原坡角进行放坡，清除岩面上的危岩，自坡顶往下铺设勾花网，用直径18 mm坡面锚杆将其锚固在岩壁上。预埋直径50 cm PVC水管，水管沿坡面距离为400 cm，整个坡面铺设，水管首尾相接，其上每隔50 cm留出水孔一个。用水润湿岩壁，喷射10 cm厚基层土，覆土层要求满足采坑覆土的土壤要求，所用土壤PH值范围5.5-8.5，含盐量不大于0.4%。液压喷播植草：配合比为每1 m2用水4000 ml，纤维200 g，粘合剂（纤维素）3-6 g，保水剂、复合肥及草种根据具体情况而定。按照比例配合混合料，并通过喷播机均匀喷射于坡面。雨季施工应加盖无纺布。洒水养护应注意控制好喷头与坡面的距离和移动速度，养护期限视坡面植被生长状况而定，一般不少于45d。本治理区北侧和西侧采用此种复绿方式治理，共需喷播草籽175 kg。
第二，削坡开阶复绿区坡角＞45°，且高度＞60 m的不稳定边坡[3]。用凿岩或爆破方式分台阶修坡，清除岩壁上的危岩，削坡后使岩壁坡角在59°或59°以内。自坡顶往下铺设勾花网，用直径18 mm坡面锚杆将其锚固在岩壁上。本治理区南侧主要采用这种复绿方式，共需喷播草籽260 kg。共挂网喷播复绿面积1×104m2。
第三，平台处复绿。采用凿岩或爆破形式开挖种植穴，设计树穴规格：1 m×1 m×1 m（长×宽×深）。地面培土100 mm厚，所用土壤PH值范围5.5-8.5，含盐量不＞0.4%。栽植树种选用马尾松，应在春季解冻后，发芽前或在秋季新梢停止生长后，降霜前进行。栽植的树木行距4000 mm，株距为4000 mm，苗木栽植的深度应以覆土至根茎为准，根际周围应夯实[4]。苗木栽好后随即浇水，次日再复水一次，两次水均应浇透。第二次浇水后应进行根际培土，做到土面平整、疏松。栽植的工序应紧密衔接，做到随挖、随运、随种、随灌，裸根苗不得长时间暴晒和长时间脱水。藤蔓植物可采用播种或扦插法栽植，播种要求每平方米播种量为100 g；扦插株距为300 mm[5]。
第四，边坡绿化养护。边坡绿化植物的前期养护，与一般的林木植被相比有其特殊性，故要特别地重视。刚种植的绿化植物，因覆土保水有限，又位于高坡之上，水分易蒸发，因此，前期持续养护时间一般不＜45天。每天养护两次，早晚各一次，早晨养护时间应在10点以前完成，避免在强烈的阳光下进行喷水养护，以防灼伤幼苗叶片。在高温干旱季节，幼苗由于地面高温容易被灼伤，每天应该增加1-2 次养护，每次湿润5-15 cm即可。喷水养护应该采用雾状水洒向坡面，禁止高压射流水冲击喷射坡面。成活后可逐渐减少浇水的次数。病害和虫害的防治均应以防为主，防、治结合。对各种不同病虫害的防治可根据具体情况选择无公害药剂或高效低毒的化学药剂。应根据植物的生长需要及时追肥。草种发芽后，应及时对稀疏无草区进行补播，以保证绿化效果。
植被恢复效果如下图所示：
3.4 截排水工程
无外来水源补给，所以本次设计边坡坡顶无截水沟，坡脚无排水沟，但在西侧边坡中部的台阶处设置了一道排水沟，防止雨水冲刷，影响绿化效果。排水沟做法主要如下所示：排水沟断面采用梯形，上口宽度0.8m，底宽0.5m，深度0.5m，平台上的排水沟坡降比为0.5%，坡面上的排水沟坡度为坡面的坡度，侧边和底部以水泥砂浆抹面，采用1：2水泥砂浆，两侧顶部采用5cm厚水泥抹面台帽，砂浆强度M7.5，每隔20m设宽2cm的伸缩缝，缝内采用木板浸油防渗。
截水沟设置如下图所示：
4. 建议与小结：
按照上述方案实施龙珠山生态修复面积达58.14hm2，绿化恢复率将达到95%，预期恢复效果良好，另可考虑配套监控监测等信息化手段，对恢复区域进行自动化监测，及时反馈跟踪恢复治理状态，并进行调优工作。
在明确矿山区域现实情况的基础上，依托对边坡修复、绿地修复等恢复治理技术的合理使用，能够达到促使矿山生态环境得到逐步恢复的效果，促进区域可持续发展。
