摘要：近年来，气象地壳堆积的稀土矿床被用作稀土资源开采的主要对象，开采规模较大。同时，边坡稳定性在矿石开采中起着重要作用。因为矿区周期性降水严重影响了矿山的含水量、强度指数等因素，导致结构发生变化、植被遭到破坏，边坡不稳定会造成边坡、山崩等地质灾害。稀土矿山边坡灾害频发，对作业人员、矿区及周边环境影响较大，分析边坡稳定性，设计和模拟有效的边坡防护措施十分重要。

　　关键词：稀土矿山；边坡稳定；稳定结构；强化措施

　　近年来，随着我国设施建设的蓬勃发展，稀土矿山土质边坡工程在国民经济建设中也发挥着重要作用，已涉及到了国民经济方面，稀土矿山土质边坡稳定性研究和维修也分别是矿山管理的重要组成部分，矿山工程涉及到大量的边坡问题，边坡稳定性不仅影响工程本身的安全运行和使用，还影响工程造价。因此，边坡稳定性分析的重要性对项目的顺利施工提供科学的理论依据。

　　1稀土矿山土质边坡的特征

　　1.1矿山稳定性特征

　　黏性松散的土层或砂质土质稀土矿山边坡上发生的山崩问题是比较常见的问题，一般是由大范围降雨引起的山崩起灾。根据工程土的性质，可以细分为黄土滑坡、黏性土滑坡、堆积层泥石流。沿着构造面、破碎带的岩质边坡具有紧密缝隙、强度低、塑性变形强的软夹层。沉积岩在薄层、页岩分布地区最为发达，平面形状大多为垂直或水平。滑动体内形成多级台阶，山体滑坡壁刮伤或凹槽，岩石滑动规模发生巨大变化，经常发生大型巨型泥石流，造成严重损失。

　　1.2矿山倾斜特征

　　矿产资源通常以特定的形状埋藏在地下。在开采过程中，要根据矿山确定的储存状态进行挖掘，矿山完工后，只能根据其形状制定计划，只能确定设置坡度的条件，根据矿山开采规模进行设计，满足矿山生产需要。煤矿边坡和山地的地势通常比较高，开采后要及时进行加固。由于场地限制，建筑地面与坡脚层大量重叠，施工变得困难。需要注意的是离坡顶越近，施工越要小心。另外，矿山由于长期频繁的钻探或爆破作业和频繁的车辆往来，矿山岩体可能会频繁振动。边坡大部分是由机械开挖所形成，裸露的岩体缺乏防护，风化后容易出现裂缝，从而使岩体强度明显降低。

　　2影响矿山边坡稳定性的因素

　　2.1地质因素

　　稀土矿山岩土特性和结构相互作用的影响；矿物成分和岩土体的组成对岩石的耐候性、岩石的强度、对侵蚀的抵抗力等性能有影响，造成岩土大量孔隙、空隙、风洞等。岩石抗压强度、抗拉强度等断层、破碎的存在一方面为水循环提供了通道，而且很容易相互流通，破坏面会破坏坡度的稳定性。此外，还有重力、振动应力、残余应力和水分应力等地质结构应力，会导致边坡不稳定。

　　2.2人为因素

　　露天矿山爆破工程引起的爆破震动改变边坡岩石内部结构发生变化，改变内部应力分布，容易扩大局部应力集中等。开采工作顺序和方向、管理团队混乱等因素容易影响边坡的稳定性。就工作而言，这种工作方式很容易形成危险地区，包括浮石和内部空洞，破坏整个地层的力量平衡，边坡宽度、高度不合理，造成倾角过大。

　　2.3环境因素

　　降水量对稀土矿山边坡稳定性也有一定的影响，我国西南地区雨季降雨量大，降水强度大。随着环境的变化，泥石流、山崩等自然灾害经常发生。下雨必然会导致渗流，对于地下水的渗透来说，孔隙水压力的增减是边坡不稳定的关键因素，孔隙水压力的增加意味着边坡的有效应力减少。温度变化会提高岩石风化的速度，影响岩石风化和动力学变化。岩石风化会大大降低岩石的硬度和强度，除此之外，地下水动力学也会发生变化。

　　3提高稀土矿山土质边坡稳定的方法

　　3.1斜率法

　　在稀土矿山开采的情况下，矿山上岩土体的产生会引起地层向自由面的滑动，此时边坡内部的应力场会发生变化。随着矿山开挖的继续，边坡上松散的岩土体经常沿着现有的软弱构造面滑动，严重的情况下可能会发生泥石流。地雷的出现严重危害了当地群众的生命安全，违反了国家的环境建设政策，破坏了当地的自然景观。

　　倾斜法是应用于土质或岩质边坡的人工边坡设计方法，在开挖过程中，通过控制边坡的高度和坡度，不需要对边坡进行整体加固，可以通过截断路基边坡来实现。控制斜坡的高度和坡度，平衡防滑力和斜坡的滑动动力。倾斜法的施工比其他施工方法更简单，成本更低。适用于工程地质条件较好、地下水位较低的岩土层。另外，平整开挖的场地要求也应足够大。坡度方法还可以与其他方法一起使用，比如锚定坡度等。场地条件空间不足时，可以在坑底使用挡土墙或锚喷支护，顶部采用土坡法，降低经济成本。

　　对于稀土土质矿山边坡，施工时要考虑坡高、地表水、地下水的影响，同时要进行土壤性质测定，获得含水量、相对密度等指标。也要考虑当地的降雨量、地震等因素，然后才可以决定坡度防护的方法。

　　3.2人工加固方法

　　人工加固方法可以有效地实现边坡稳定，但受边坡地形的影响。如果不能使用人工加固方法处理边坡问题，则可以使用人工加固处理要解决边坡问题，提高边坡稳定性。进行开采活动时，可以有效地维护边坡稳定性，人工加固的方法有很多，可以根据现场的具体情况进行选择。

　　如果稀土矿山边坡的实际坡度达不到相应标准，使用削坡、减负荷等手段有效治理矿山坡度问题。在处理和执行填充过程，如果需要调整的边坡有大量地下水，可以先完成排水工作，在边坡的适当部分挖掘排水位置，或者通过钻孔的方法进行有效的排水。

　　如果地质结构比较复杂，可以处理岩层之间的薄弱面和裂缝，在有缺陷的岩土块上加上抗滑桩，或者建设高强度挡土墙。如果边坡岩体有非常深的裂缝，可以使用长锚和专用锚装置进行加固。制作挡土墙时，建筑材料可以直接靠在斜坡上。一般来说，挡土墙本身重量较大，承受的压力较大。

　　3.3抗滑桩技术

　　事实上，抗滑桩不直接承受外部载荷，主要是因为稀土矿山矿山周围的土壤因自重或外部载荷而变形或移动。抗滑桩的稳定作用主要来自两个方面。第一，表面的摩擦阻力可以有效地将土体滑移面上的土体传输到下部面，从而减少滑移力。第二，抗滑桩本身的刚度提供滑动阻力，提高土壤滑动阻力。基础计数法这种方法是将抗滑桩视为弹性地基的梁，计算方法即土壤阻力系数K=mx。

　　大部分的抗滑桩基型都为钻孔型，由于混凝土与灰浆的互相渗入，使得桩身的土体变厚，土体的强度也随之增大。桩与地层的结合非常接近，在滑面上的推力作用下，桩可以承受超过桩宽部分的阻力，与桩一起抵抗滑动。使用这种桩土相互作用，性能优于其他许多被动阻碍物。

　　防滑桩的作用原理和应遵循的原则：第一，整个滑坡要有足够的稳定性。抗滑桩的安全系数必须满足设计要求，不能让抗滑桩越过边坡的顶部，也不能在抗滑桩之间受到挤压。第二，抗滑桩基应具有较好的稳定和较高的耐久性，抗滑桩的加固钢筋和断面应是正确的。以满足稀土矿山土质边坡的变形要求。第三，滑动体的变形和矿山周围的强度必须在允许范围内。第四，防滑桩的大小、间距、深度必须合理、适当，才能使用方便。在稀土矿山土质边坡稳定性的防护中，它可以保证安全，最大限度地减少边坡活动量。

　　根据滑坡推力、地层性质、滑坡厚度、施工条件、滑面坡度、锚固深度等，确定了抗滑桩的布置方式。滑动底部的滑动面缓慢、滑动功率小或有防滑段，是最好的抗滑桩布置位置。从实践上来说，如果是小型的稀土矿山，滑梯前部可以安装防滑桩排，安装方向垂直于滑梯滑动方向或几乎垂直。如果属于多级滑坡或轴向推力较大的稀土矿山，建议设置两行或三行抗滑桩进行平整处理，或设置挡土墙以防止泥石流。防滑桩的间距会受到多种因素的影响，合理与否会直接影响防滑桩的效果。桩与桩之间的距离太大，桩之间的土壤就会被挤压。桩距太小，成本会进一步的增加，工期受到影响。因此，适当的桩间距需要保证桩间土体仅形成土体状态，不受土体滑移影响稳定性。一般来说，防滑桩间距设计为边坡高度的两到三倍。

　　目前，钢筋混凝土抗滑桩在边坡稳定性工程中有着广泛的应用。由于具有较高的横断面刚性和较高的抗弯性能，因此可以采用不同的施工方式。但是，也需要注意水泥抗滑桩的承载能力。

　　3.4加固边坡挡土墙技术

　　加固边稀土矿山坡挡土墙技术是向土体添加应力材料，构成了一种混合土，提高边坡的稳定性。将其加入到土壤中，以达到对土木体系进行改造或提高其力学性质的目的，即所谓的“加固”技术，其所产生的“加固”构造，被称作“加固”。加筋土护坡因其结构新颖，施工工艺简单，施工要求低，施工方便而被广泛应用。

　　3.4.1挖掘基坑，用透水性好的材料填充

　　第一，基坑开发必须严格按照具体的设计要求进行。如果发现薄弱的地板层，就要及时更换。在施工完成之后，先做加载试验，确定加载程度满足工程质量标准，再换上具有良好渗水性能的填料。为确保网架工程的总体品质，必须将网架工程分成上下两个层面进行回填。第一个是25cm厚度的可渗透性物料，其余5cm厚度的可渗透性物料用手工回填法处理。在开始下一个过程之前，有必要确认施工现场的道路表面是否平坦。第二，建造沉降板和位移挡土墙；在把地基用黏土填充以前，一定要先做这个工作。在三个部位分别设置沉降盘和移位桩，在每个部位设置两个侧向移位桩和三个下沉盘，且侧向移位桩在沟槽的外面设置有较大的间距。将沉降板埋于路面中央及路面间，并根据规范对地基沉降及变形进行观测，并详细记录观测数据。

　　3.4.2铺设网结构

　　根据设计图切分割土方格栅，将基础网架置于建筑线段上，并在空隙处留出1.5m左右的空隙。在边坡的纵长上，邻近的石块栅栏顶端的宽度不能大于10cm。此外，在地形图上，需要按照所需的长度、位置和方向来布置。在进行分割时，应在横线上留出一条超过60mm的横线，并延伸到垂直加强筋。加强格栅和螺纹格栅通过链接有效地相互连接，并确保链接通过格栅上的所有加强筋。拉网时，还要做好下一个填充物的填充和包装，这样可以防止设备拆除后的网格收缩。然后逐渐松开，卸下拉力梁，多次重复上述步骤，直到填充完成，使上层土方格栅足够长，可以埋在填充面下面，从而充分保证土方格栅的黏结强度，形成永久锚网，实现边坡工程的稳定性。

　　3.5锚定技术

　　锚定技术是把拉构件深埋在地下，一种能够使岩石和土壤保持自身的稳定性和其自身的强度的一种工程技术。这一工艺使装饰部件的重量大幅增加，既节省了工程材料，又确保了施工的稳定与安全，保证了重要的经济和社会效果，在边坡工程中得到了广泛的应用。锚固技术的建设将按照以下步骤进行。

　　3.5.1设计方法

　　对于各种形式的锚杆，其结构形式也各不相同。比如，在斜坡上，有三种常用的锚杆结构的分析方法：沉入发、表面发、经验法。岩石边坡加固设计可分为三个步骤：首先、对边坡的尺寸及定位进行分析，并对其进行判断。其次，计算钢筋的固定力。最后，优化锚杆参数和施工工艺设计。因此，应根据不同类型的工程合理设计锚固方式。

　　3.5.2锚固材料的选择

　　在各种情况下，出于对各种类型锚固体的适用性和经济上的考虑，各种类型的锚固体已应运而生。在边坡施工中，经常会遇到一些常见的支护结构。主要包括预应力灌浆机械锚、分散荷载锚和压力锚。拉伸锚的类型和型号等为不同的倾斜区域选择适当的定位。例如，硬水泥滚子螺栓经常用于矿山和交通隧道。

　　3.5.3施工技术

　　锚固工程施工主要包括锚孔钻、锚板制作、锚孔注浆、钢筋制作、混凝土浇筑、锚锁和锚封等几个主要程序。在稀土矿山土质边坡的支护中，采用锚杆技术可大幅度减轻斜坡的重量，节省施工成本，确保斜坡的稳定与安全。因此，该技术具有重要的经济和社会效果，是目前边坡工程中广泛使用的技术。同时，在日常使用中，锚固经常与其他加固结构一起使用。

　　3.6排水工程设计

　　为了保证边坡工程的稳定性，排水工程至关重要。许多边坡的松动是由于漏水造成的，使倾斜角度减少。因此，合理的设计排水工程是保证边坡工程稳定性的基本要求。

　　地下工程时，临时排水池的断面大小应满足排水要求，排水体应埋在路堤边坡。防止因膨胀泄漏而造成排水孔侧面和底部进水受损。临时排水口，特别是进水口，容易因施工而受损或堵塞。进水口堵塞时，堤坝顶部堆积的雨水会沿着边坡缝隙沿下流，造成严重的水灾。施工过程中发生降雨时，应及时检查和维修排水口，确保排水口及出入口畅通。对于高陡边坡或岩土稳定性差的边坡工程，排水设计应采用封闭与垂直和水平排水相结合的方式。同时，对于边坡工程，也要做好地表排水工程设计。

　　3.6.1确保裂缝的安全性

　　斜坡上有明显的裂纹或凹陷，说明有可能产生较大规模的泥石流。地表水和大气降水可能堆积在边坡的凹陷处，或沿着裂缝渗透到土层中，降低边坡的稳定性，造成边坡发生滑动。因此，如果出现凹坑和裂缝，必须仔细寻找，填平裂缝。

　　3.6.2科学地确定下水道的平面位置

　　水沟渠的平面应合理，尽可能平坦，并与流出方向垂直。如果有凹槽或小沟，就要把凹槽连接到水渠里，防止破坏水渠的完整性。要结合地域特点和坡地起伏，合理利用自然水渠、建设集渠、急流渠等，方便边坡快速排水。

　　4结语

　　总而言之，在稀土矿山土质边坡中，边坡始终处于不稳定的状态。边坡坍塌会中断矿山的生产，造成严重的经济损失，对相关建筑物的使用寿命构成威胁。因此，员工在露天开采过程中要注意边坡的稳定性，在保证经济效益的同时要注意安全。在对矿山进行生态修复之前，要充分了解矿山的实际情况，明确生态修复的目标，制定出合理科学的生态修复工程方案。同时，要根据当地条件采取新的防护措施，最终改善稀土矿山的土壤、植物，恢复矿山生态功能，促进矿山的可持续发展，维护矿山的边坡稳定性。