矿山边坡生态防护——坡面喷播绿化

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矿山边坡生态防护——坡面喷播绿化

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-01-17 1490


简介: 对矿山边坡进行了分类,研究了边坡绿化方法及不同边坡绿化方法的选择,并以厚层基材土喷播绿化法为重点,介绍了南京市江宁区陶吴东坑采石场环境治理边坡绿化工程实践。关键字:坡面 坡面绿化

1 引言 现代社会“绿色”越来越倍受重视,生态防护也逐渐成为环境绿化的一个主流。其中边坡绿化就是生态防护运用的一个典范。边坡在公路、铁路、水利、矿山等工程中是十分常见的边坡,其中矿山边坡最为典型。这种边坡一般陡峭,无植生条件,靠自然力量很难恢复原有生态平衡。公路、铁路沿线的矿山露岩面边坡还会因为边坡表面颜色灰暗、单调而造成视觉污染,甚至岩石塌方造成道路不能正常运行。采取生态防护措施,不但可以绿化环境,亮丽人们的视觉而且对于涵养水源、保持水土也是一个好的措施。2 坡面2.1边坡分类 我在这所说的边坡是特指矿山边坡。在实践中,我总结了几种矿山边坡的分类:2.1.1 按结构面与边坡的倾向的关系,可分为:稳定、欠稳定、危险三种类型。2.1.2 按边坡所处山坡位置可将其分为:坡脚边坡、坡中边坡和坡顶边坡。2.1.3 按坡面裂隙情况,可将边坡分为:完整边坡,较完整边坡,破裂边坡,破碎边坡。2.1.4 按坡面岩石的持水性,可将边坡分为:水稳性边坡、水软性边坡、水溶性边坡。2.1.5 按边坡的高度分为:高边坡、低边坡,划分标准为10m。2.1.6 按边坡的朝向分为:向阳边坡(朝南),阴阳边坡(朝东或朝西),背阴边坡(朝北)。2.1.7 按边坡坡度可划分为:小于30°为缓坡,30°-45°为斜坡,大于45°为陡坡。2.1.8 按坡面的组成成分分为:岩石坡面、土石坡面、土质坡面。上述划分是针对局部坡面而言的,工程实践中,一片边坡往往同时具有几种边坡类型。2.2坡面整理2.2.1 坡面前期整理坡面整理在喷播绿化上是一个关键工序,其施工方法就是清除坡面杂物、杂草及松动岩块。对坡面转角处及坡顶部的棱角进行修整、凿除,使之呈弧壮,坡面要求达到基本平顺,以利于基材混合物与坡面紧密连接,达到植物生长的最佳状态。2.2.2坡面后期处理挂网采用棱形镀锌铁丝网,网应拉紧,网间搭接宽度不应小于5㎝,每隔30㎝用¢2.2铁丝扎结;对于土质破面,可安装锚杆固定网,对于土石混合边坡和岩石坡面,直接打入L型钉固定网。在钉L型钉时需注意:因为冲击转打的孔不一定与L型钉吻合,所以还需插入细竹签加以固定(工程上也有采用一次性筷子)。铺设固定时要求与坡面间隙均匀一致且固定牢靠,需保证2/3喷射厚度的距离,否则必须安装相应的垫块以保证网与坡面的距离。2.3 小结 在这一节段中,我主要讲了坡面的分类及处理。这里所说的处理是为了以后的喷播做好准备的。处理后的坡面应是一整体的饱满的坡面,这样对以后喷播草种的生长是很有利的。3 坡面绿化 3.1 种子的选择边坡绿化要求效果达到四季常绿的观赏效果,所以在选择草种时应考虑到暖季型草与冷季型草的结合。此外,一些灌木类也是边坡绿化所选择范围内的,这类灌木要求一定的耐旱抗贫瘠土壤的能力。在工程上常用草种,暖季型草如:百慕大、马唐、狗尾草;冷季型草如:黑麦草、高羊茅等;豆类如:大翼豆、白三叶;灌木如:胡枝子、紫穗槐等。3.2 边坡绿化的分类 边坡绿化要解决的难题是如何在陡峭的坡面上固定植生条件,即客土,为植物提供水、肥,且能经受风吹雨打。岩石边坡绿化分类:挂网喷播、纤维绿化法、植生带喷播法、普通喷播、框格客土绿化法等多种方法。我在这简单的介绍两种边坡绿化方法:植生带喷播绿化法是指人工制作一定宽度和厚度的带状物,其剖面结构一般为防护网+防水纤维层+(种子、肥料、土壤、改良剂、保水剂)+无纺布(从上而下)。施工时先清理边坡,再按一定间距铺设植生带,用铁丝等将其固定在边坡上,最后喷射一定厚度含肥料的泥土。覆盖无纺布或薄膜,植物种子长出覆盖坡面后除去。纤维绿化法是指用植物秸杆等粉碎后制成的纤维与肥料、种子等用有机胶胶结,喷射到边坡坡面的一种绿化方法。框格客土绿化法是指先在边坡上用预制框格或用石料、混凝土砌筑框格,再在框格内置土种植绿化植物。由于岩石边坡迎水面积小,浆砌框格是一般不设排水沟。为防止雨水冲刷土壤,可在其上覆盖稻草帘。3.3边坡绿化方法比较挂网喷播绿化法这其中包含了厚层基材土喷播和客土喷播法。该方法工艺简单,成本低廉,坡面覆挂铁丝网能够很好的控制水土流失,绿化效果较好,但是该方法早期,草种未成坪前防护能力较弱。总之,挂网喷播法在景观和防护上都能达到很好的效果。纤维绿化法虽然在工艺方面较简单,而且防护成效很块,早期有一定的护坡功能,能经受暴雨袭击,但是后期防护较差,不耐干旱,养护成本较高。框格客土绿化法成本低,工艺简单,绿化效果好,但对边坡的防护作用小,只适用于坡度小于30°的边坡。3.4 小结 在这一节段中,我主要讲述了坡面绿化,其中包括草种的选择及喷播绿化方法的选择。喷播绿化是一个特殊的绿化方式,在不同的坡面应采取不同的喷播方法,这样才能达到最佳绿化效果。4 边坡绿化的实践研究4.1 实践区域概况陶吴宕口位于南京南面,这里群山环抱,万亩竹海,空气清新、风景宜人,但是几年前,一采石场的开工经营,后又被明令禁止,遗留的废矿让这块绿景景上添疤。如何尽快使这块破碎的坡面披上绿装,是改善此处生态环境,保持水土的要求。陶吴宕口地处长江下游,属亚热带向北亚热带的过渡地带,受季风环流影响较大,四季分明,冬夏温差显著,春季天气多变,初夏梅雨多水,光照充足,无霜期长,年平均气温15.4 ℃,年平均降雨量1036.9mm,主要集中于6-9月,年平均无霜期237天,年均日照时2000—2200小时,而且此处地貌特征以低山丘陵为主,基岩主要有砾岩、泥岩、粉砂岩、粘土岩等,且分化程度各异。自然植被为北亚热带落叶阔叶常绿混交林和中亚热带常绿混交林,因此植物常绿成分较多,植被季相丰富,其中东坑地区处于群山环抱中,易形成小气候环境。其周围山上植被生长茂盛。尽管此处矿山关闭时间不长,坡面有土处已有较多的草本植物生长。但是坡面无任何植被。宕口下土质坡面有水土流失现象,但依坡面岩土质地、坡长、植被生长状况等而异,最严重处冲刷沟密度为4个/米,平均深度30 cm,平均宽20 cm。轻微处坡面只有微小的冲刷沟,平均深度和宽度分别为2cm和3 cm。水土流失情况较为普遍,应因地制宜,尽快采用切实可行的措施,特别是生态防护措施。4.2 实践工程喷播绿化分析4.2.1喷播方法的选择按前面的边坡分类方法,考察边坡地质状况,岩石高边坡属于稳定、干燥、破裂边坡,围岩呈弱酸性。边坡虽然不会发生大面积滑坡,但因风化,局部会形成滚石。考虑安全因素,边坡必须防护处理。同时,陶吴宕口因其环境幽雅,具备旅游价值。因此,边坡需绿化。综合以上因素,选用挂网喷播绿化法与普通喷播法相结合进行边坡绿化。4.2.2 草种选择陶吴宕口地处长江下游,属亚热带向北亚热带的过渡地带,受季风环流影响较大,四季分明,冬夏温差显著。在草种的选择上,既要考到此处的实际情况,又要顾及到景观防护效果,所以选择了暖季型草:狗牙根,冷季型草:黑麦草、高羊茅;豆类:白三叶;灌木:胡枝子、紫穗槐、刺槐、木兰。以达到最佳观赏效果。4.2.3 施工工序分析A. 施工工艺流程:1)准备工作 ——→ 2)坡面整理 ——→ 3)放线 ——→ 4)锚杆钻孔 ——→ 5)安装锚杆 ——→ 6)安装铁丝网 ——→ 7)客土配置 ——→ 8)潮湿坡面 ——→9)喷播绿化基材混合物 ——→ 10)前期养护B. 施工方法:a. 坡面整理:清除坡面杂物、杂草及松动岩块。对坡面转角处及坡顶部的棱角进行修整、凿除,使之呈弧壮,坡面要求达到基本平顺,以利于基材混合物与坡面紧密连接。b. 根据施工图进行放样。c. 钻孔安装锚杆:钻孔埋设紧固件,根据岩面情况的不同,分别钻孔埋设¢6—¢12的桩钉长150㎜—400㎜,不少于6只/㎡。对于土石混合边坡和土质边坡,可不钻孔,用L型钉直接固定。局部采用锚杆注浆(纯水泥浆应填满并捣实)。d. 挂网(采用棱形镀锌铁丝网):网应拉紧,网间搭接宽度不应小于5㎝,每隔30㎝用¢2.2铁丝扎结;安装锚杆拖板固定网,对于土石混合边坡和土质边坡,直接打入L型钉固定网:铺设时与坡面间隙均匀一致且固定牢靠,需保证2/3喷射厚度的距离,否则必须安装相应的垫块以保证网与坡面的距离。e. 客土配制、机械吹附:将保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、黏结剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥,少量当地优质土混合制成客土;按比例配置好的客土依次倒入搅拌机搅拌,搅拌时间不应小于1分钟;机械搅拌后均匀的吹附到挂在坡面被固定的铁丝网上,厚度为3~10㎝;喷射应尽可能的从正面进行,避免仰喷,凹凸不平及死角部分要更注意;尽可能保持喷射面厚薄均匀;厚度必须达到2㎝以上,严防漏喷;喷射施工后几个小时内如果降雨,必须采取防护措施,避免基材混合物流失。f. 种子的选择:暖季型草:狗牙根;冷季型草:黑麦草;豆类:白三叶;灌木:胡枝子、紫穗槐、刺槐、木兰。以达到保持四季常青和良好的观赏效果。g. 种子喷播和营养体:对于选好的种子应进行浸种发芽,然后同谷壳、草纤维、粘胶、保水剂、复合肥、缓释营养液等养生材料,经过喷播机搅拌均匀后再喷播到客土上。h. 前期养护:用高压喷雾器使养护水成雾状均匀地湿润坡面基材混合物,注意控制好喷头与坡面地距离和移动速度,保证无高压水流冲击坡面,冲走基材混合物及种子;发芽期湿润深度控制在3—5㎝;出芽期每天维护两次

长丝土工布具有良好的力学功能,透水性好,并能抗腐蚀,抗老化,具有隔离、反滤、排水、保护、稳固、加筋等功能,能适应凹凸不平的基层,能抵抗施工外力破坏,蠕变小,长期荷载下仍能保持原有的功能。特性:强 度—— 同等克重规格下,各向拉伸强度均高于其它针刺无纺布;抗紫外线光照——具有极高的抗紫外线能力;耐极高温性能——耐高温达230℃,高温下仍保持结构完整及原有的物理性能;渗透性及平面排水性——土工布较厚且是针刺成型的,具有良好的平面排水和垂直透水性,多年后仍能保持此性能;耐蠕变性——土工布耐蠕变性优于其它土工布,因此长效性好。它能耐土中常见化学物质的侵蚀以及耐汽油、柴油等的腐蚀;延展性——土工布在一定应力下有很好的延伸率,使之能适应凹凸不平的不规则基面。

,早晚各一次持续养护时间应不少于45天;每隔15天采用广谱消毒剂喷洒杀菌防治植物病虫害的侵入,以达到绿化、美观的效果。4.3 结果与分析一般地,当周围环境为森林生态时,以建立中低林型为目标;当周围环境为草原生态时,以建立草本型或草灌型为目标;当工程地接近城区、风景区等人群流动多地地区,该工程应以建立观赏型为目标。对于高陡的岩石边坡,即使周围为森林群落时,也不宜建立中低林型植物群落,因为林木根系不能扎入坚硬的岩石中,其根系只能在厚层基质中畸形生长,由此建立起来的中低林型植物群落对自然灾害的抵御力弱,不易形成稳定的植物群落。一般,高陡的岩石边坡首先以建立草本型或草灌型植物为宜,然后在自然营力的作用下,随着植物群落的逐渐演替,早期的草本型或草灌型植物群落被中低林型甚至森林型植物所代替。所以在我们的喷播工程中,选择播种冷暖季草与一些花灌木。这些种子一般在播下去后一个星期就能够发芽。这次我们这个工程共采用了三种边坡绿化方法:(1)厚层基质材料喷播法(2)客土喷播法(3)普通喷播法。比较这三种喷播法,以狗牙根+黑麦草群落为例。(表1)狗牙根与黑麦草群落属于暖季型与冷季型草搭配的群落,其中黑麦草出芽较早,能够很快成坪,较早的达到景观防护效果。

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