矿山开采后高陡边坡生态绿化的技术探讨

2020-04-20 01:52刘蒙蒙
世界有色金属 2020年2期
关键词:坡面边坡基质

刘蒙蒙,王 鹏

(甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院,甘肃 兰州 730050)

传统的边坡防护措施虽然在一定程度上能够起到防护作用,但与周边自然生态环境不协调,影响整体美观,研究新型的防护措施成为必然趋势。如颜春水[1]通过对路基边坡植物纤维毯生态防护原理及防护形式的适用范围进行了阐述,为边坡生态防护的设计和施工提供参考。戴方喜等[2]对常用边坡绿化技术进行了总结介绍,并对实际应用的偏差进行了分析。本文通过对西北地区某矿区开采完成后高边坡生态恢复分别采用生态袋无土草毯绿化技术和三维网喷播绿化技术及施工工艺进行阐述,并提出相应建议。

1 项目背景

该边坡位于漳县某矿山开采区域,气候属中温带亚干旱大陆性气候。矿山长期露天采挖,形成裸露的高陡边坡,造成自然景观和植被破坏。该矿山形成三级终了边坡,长560m,单台阶坡角多大于65°,高15m~25m的人工高陡边坡。该边坡整体稳定性较好,主要破坏模式为局部顺层滑移和掉块破坏。该边坡采用2种绿化方案:一级边坡绿化方案:危岩清理+削坡+挂网喷播绿化。二、三级边坡绿化方案:危险矿物体清理+生态袋基质铺设+无土生态草毯绿化+插种沙棘苗。

2 两种绿化技术方法

高陡边坡传统绿化方法为鱼鳞坑植树种草,栽植垂吊攀缘植物和平台栽树等实现绿化,这些方法简单易行,但对于高陡边坡面往往难以覆绿。现在应用比较广泛的绿化技术为三维网喷播绿化技术、新兴的生态袋及生态草毯绿化技术。

2.1 生态袋无土草毯绿化技术

生态袋技术,采用自然材料和绿色植被,借鉴力学稳定的三角结构原理,辅以标准连接扣等组件,形成透水不透土、对植物友善的新型稳固软体边坡防护系统(图1)。生态袋绿化技术施工工艺如下。

(1)矿山开采后高陡边坡的坡面修整。清除坡面危险体,并在坡面布设短锚杆,间距1m~2m,锚杆长1.5m~3.0m。

(2)基础施工。根据坡脚地质条件设置基础,一般有浆砌石和毛石混凝土两种方案,宽度大于50cm。

图1 矿山开采后高陡边坡的坡面生态袋技术示意图

(3)装袋。现场配制基质土,选最佳含水率的填料,填料一定要尽量装的满实。

(4)垒砌和沉降。由底至顶层层错缝摆砌,袋与袋之间采用三维排水联结扣牢固联结。生态袋向坡外5%倾斜摆放,便于排水和滤水。每天垒砌高度不超过2m,并要浇水预沉降。无土生态草毯是利用无土设施栽培技术播种草种或草茎生产的一种草坪新产品,具有施工便捷、周期短、经济效益高和环保等特点。无土生态草毯绿化技术施工工艺如下:①首先筛选矿区乡土草种,并科学组合配比。②利用专用技术,将混合生态草种在无土基质上养护培育成坪。③将成坪的草毯铺设至坡面基质土上,养护,短期内就能稳固地扎根,将祼露边坡复绿。

2.2 三维网喷播绿化技术

三维网喷播绿化技术是利用土工合成材料,固定基质土和草种,构建一个具有自身生长能力的防护系统,不仅可美化环境,还能抗径流侵蚀,提高矿山那高陡边坡稳定性。三维网喷播绿化施工工艺如下:①用碎稻草拌合在种植土中,整平浇湿坡面。②用U形钉和短锚杆固定坡面三维网,坡脚三维网埋于填土内,坡顶埋于压沟内,确保三维网平顺牢靠。③喷射调制的营养种植土泥浆,使其完全覆盖三维网。④采用液压喷播机将混有种子、肥料和各种添加剂的混合物喷洒在坡面上。⑤覆盖无纺布喷灌追肥养护,直到植草成坪。

3 结语

在矿山开采过后高陡坡坡面上固定植生条件,主要是坡面基质土的附着与固定,它提供了植物生长所必需的物质营养条件,还需考虑雨水冲刷能力要求和保墒抗旱要求。

生态袋护坡技术主要是由生态袋、人造土壤和植物种子组成,在现代边坡绿化中应用越来越多。生态袋为现代高分子抗老化腐蚀材料或,装基质土后,采用三角稳定形式摞放,具有较强的自身稳定性。

三维网绿化以其独特的坡表加筋锚固性能和植被一起,综合作用于边坡控制水土流失,达到锚固、美化、绿化边坡的目的。

文中两种绿化方案采用了不同基质土附着固定方法,一种采用生态袋装配合客土,摞放坡面提供近30cm厚的基质土;另一种采用喷射特定配方具有抗冲刷能力的植生土壤至三维网的方式,提供5cm~10cm的基质土,两者优势显而易见,由于基质土厚度差异,提供的保墒和储肥能力差别很大,其优势随着时间推移更能明显的显现。

尽管现代生态袋绿化技术在矿山边坡生态恢复治理中的运用越来越多,但是在实施绿化措施时还应注意以下几个方面。

(1)尽可能在坡面插播灌木,如沙棘苗等,灌木丛强大的植物根系可以使得生态袋更加稳固,最终达到“草木共生”的效果。

(2)在高陡坡生态施工过程中一定确保锚杆与拉筋的规范施工,并与生态袋紧密连接,以防生态袋出现局部失稳。

(3)装袋。现场配制基质土,选最佳含水率的填料,填料一定要尽量装的满实。

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