伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對(duì)礦產(chǎn)資源,非凡是石礦資源的需求呈跳躍式發(fā)展的趨勢(shì),非凡是改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展刺激了采石場(chǎng)的發(fā)展。這些采石場(chǎng)在促進(jìn)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮了不可磨滅的作用,但是,同時(shí)我們也注重到采石場(chǎng)給環(huán)境、生態(tài)和景觀帶來(lái)了一系列的危害和問(wèn)題,因此采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)日益成為社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題之一。
由于以前沒(méi)有成熟的采石場(chǎng)生態(tài)治理技術(shù)與資金支持,許多廢棄的采石場(chǎng)暴露在城市中成為一個(gè)個(gè)“傷疤”,影響了人與自然的和諧發(fā)展。最近幾十年里,國(guó)內(nèi)外生態(tài)專家與工程技術(shù)人員為采石場(chǎng)等裸露邊坡的生態(tài)重建開(kāi)展了深入系統(tǒng)的研究,并創(chuàng)造了各種各樣的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。近幾年,隨著環(huán)保意識(shí)的提高,我國(guó)地礦、公路、國(guó)土等部門(mén)對(duì)于生態(tài)防護(hù)越來(lái)越重視,設(shè)立了礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)保證金制度,確保了廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)的資金難題。結(jié)合現(xiàn)有成熟的邊坡生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工藝,如客土噴播、植生袋、厚層基材等使廢棄礦山的生態(tài)重建成為可能。
1旺山地區(qū)基本概況
旺山地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候,四季分明,全年平均溫度15.7℃,年平均降水量1088.5mm常年6月16日入梅,7月9日出梅,梅雨量194mm;無(wú)霜期240天;年日照時(shí)數(shù)1940.3小時(shí),年日照百分率為45%。
2材料與方法
2.1噴播植物種子
根據(jù)旺山廢棄礦山所處地區(qū)的氣候、地質(zhì)與水文條件,在前期采用了高羊茅、彎葉畫(huà)眉草、狗牙根、百喜草、白三葉等禾本科和豆科草本植物,后期更多的采用了胡枝子、紫穗槐、馬棘、沙打旺、紫花苜蓿等草灌木品種,并對(duì)前期單一的草本坡面進(jìn)行了灌木種子補(bǔ)播。
編號(hào)種子用量前期后期1高羊茅1532彎葉畫(huà)眉草313狗牙根10.54百喜草215白三葉416胡枝子--57紫穗槐--58紫花苜蓿--29馬棘--510沙打旺--5合計(jì)2528.5
3工藝方法
3.1客土噴播工藝
客土噴播是以團(tuán)粒劑使客土形成團(tuán);Y(jié)構(gòu),加筋纖維在其中起到類似植物根莖的網(wǎng)絡(luò)加筋作用,從而造就有一定厚度的具有耐雨水、風(fēng)侵蝕,牢固透氣,與自然表土相類似或更優(yōu)的多孔穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)。
3.1.1特點(diǎn)
1、錨桿、鐵絲網(wǎng),混合在客土基質(zhì)中的粘合劑、團(tuán)粒劑、加筋纖維,有邊坡防護(hù)和支撐客土基質(zhì)的雙重功能。
2、用空壓機(jī)、客土噴播機(jī)等設(shè)備對(duì)客土基質(zhì)進(jìn)行高壓噴播,保證了基質(zhì)在邊坡的穩(wěn)定性,且機(jī)械化作業(yè)速度快、效率高。
3、植物根系生長(zhǎng),尤其是灌木根系的生長(zhǎng),給坡面的長(zhǎng)期穩(wěn)定起到了重要的作用,同時(shí)改善和美化生態(tài)環(huán)境。
3.1.2技術(shù)要點(diǎn)
1、噴播基材是保證噴播成功的重要因素。泥炭土是噴播的好材料,可和木纖維按一定的配比混合使用,比單用純木纖維具有更優(yōu)良的附著和保水性能,可在土壤層較薄且非常瘠瘦,甚至風(fēng)化巖的坡面上進(jìn)行噴播,一般噴播厚度在10~20cm。
2、保水劑及粘合劑用量。保水劑可根據(jù)各地氣候條件及石場(chǎng)特點(diǎn)的不同而做相應(yīng)的調(diào)整;粘合劑可根據(jù)石壁的坡度而定,與坡度大小成正比。
3、掛網(wǎng)。先把錨釘按一定的間距固定在石壁上,然后掛網(wǎng)。
4、草種選擇。所噴播的草種應(yīng)是根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)成坪快、抗旱、耐貧瘠的多年生品種;假如當(dāng)?shù)氐亩緡?yán)寒的話,還應(yīng)考慮品種的抗凍性。
5、混播。利用草種的互補(bǔ)性,如深根性和淺根性、豆科和禾本科、外地與本地、發(fā)育早與發(fā)育晚等特性進(jìn)行混合噴播。
3.1.3施工流程施工預(yù)備à作業(yè)面清理à截、排水溝施工à鋪網(wǎng)、釘網(wǎng)à客土噴播à噴播植物種子à覆蓋à養(yǎng)護(hù)治理
3.1.3.1施工預(yù)備
設(shè)安全防護(hù)區(qū):施工現(xiàn)場(chǎng)四周,禁止行人、車輛通過(guò),界定安全防護(hù)區(qū),在施工場(chǎng)地兩頭設(shè)施工標(biāo)志。根據(jù)施工安全操作規(guī)范要求,選擇安全防護(hù)措施,搭設(shè)鋼管腳手架,下鋪毛竹腳手片,上掛防護(hù)網(wǎng),或從山頂下懸繩索,系安全帶施工。腳手架搭設(shè)按腳手架搭設(shè)施工規(guī)范進(jìn)行施工,現(xiàn)場(chǎng)施工人員配戴安全帽及必要的勞保用具。
3.1.3.2作業(yè)面清理
清除作業(yè)面雜物及松動(dòng)巖塊,對(duì)坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M(jìn)行修整,使之呈弧形,盡可能將作業(yè)面平整,以利于客土噴播施工,同時(shí)增加作業(yè)面綠化效果。保證施工前作業(yè)面的凹凸度平均為±10cm,最大不超過(guò)±15cm;對(duì)低洼處適當(dāng)覆土夯實(shí)回填或以植生袋裝土回填,以填至使反坡段消失為準(zhǔn),有條件的可在作業(yè)面上每隔一定高度開(kāi)一橫向槽,以增加作業(yè)面的粗糙度,使客土對(duì)作業(yè)面的附著力加大。若巖石邊坡本身不穩(wěn)定,應(yīng)該采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨索進(jìn)行加固處理。
3.1.3.3截、排水溝施工
作業(yè)面排水系統(tǒng)得設(shè)置是否恰當(dāng)和合理直接關(guān)系到作業(yè)面植被的生長(zhǎng)環(huán)境,對(duì)于長(zhǎng)、大邊坡,坡頂、坡腳以及平臺(tái)均需要設(shè)置排水溝。并根據(jù)作業(yè)面水流量的大小考慮是否設(shè)置坡面排水溝。
3.1.3.4鋪網(wǎng)、釘網(wǎng)
采用高鍍鋅棱形鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料加強(qiáng)土工網(wǎng),網(wǎng)孔規(guī)格為5cm×5cm。巖石處用風(fēng)鉆或電鉆按1×1m間距梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長(zhǎng)90~100cm。錨釘長(zhǎng)約15~40cm。掛網(wǎng)施工時(shí)采用自上而下放卷,相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)分別用綁扎鐵絲連接固定,兩網(wǎng)交接處至少要求有10cm的重疊,錨釘每平方米不少于5只。網(wǎng)與作業(yè)面保持一定間隙,并均勻一致,。較陡巖面處,可用草繩按一定間隔纏繞在網(wǎng)上,以增加附著力,使客土厚度得到保證。掛網(wǎng)可以使客土基質(zhì)在巖石表面形成一個(gè)持久的整體板塊。
3.1.3.5客土噴播
客土噴播前澆水濕潤(rùn)坡面,將泥炭、腐殖土、草纖維、緩釋營(yíng)養(yǎng)肥料等混合材料經(jīng)過(guò)專用機(jī)械的攪拌后噴播在鐵絲網(wǎng)上,厚度為2~8cm。由于基質(zhì)水分喪失會(huì)造成基質(zhì)厚度不夠,一般要求噴射厚度為設(shè)計(jì)厚度的125%。
3.1.3.6噴播植物種子
根據(jù)施工作業(yè)面土壤或巖面性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工季節(jié),并結(jié)合各種植物生長(zhǎng)特性選擇植物的種子,并增加當(dāng)?shù)仡愃频孛沧鳂I(yè)面上的鄉(xiāng)土樹(shù)種種子,使次生植被在今后的數(shù)年內(nèi)逐漸與自然生態(tài)植被融合,不顯人工雕琢的痕跡。喬、灌木種子用60~80℃熱水浸種1天,草本植物種子在噴播前浸種1-2小時(shí)使種子吸水濕潤(rùn)即可。將處理好的種子與纖維、粘合劑、保水劑、復(fù)合肥、緩釋肥、微生物菌肥等經(jīng)過(guò)噴播機(jī)攪拌混勻成噴播泥漿,在噴播泵的作用下,均勻噴灑在工作作業(yè)面上。
3.1.3.7覆蓋
為保證多雨季節(jié),植物種子生根前免受雨水沖刷;嚴(yán)寒季節(jié),植物種子和幼苗免受凍傷害;以及正常施工季節(jié)的保溫保濕。要求采用無(wú)紡布覆蓋、并力求仔細(xì),這樣可防早期無(wú)紡布被風(fēng)吹跑,其目的一是預(yù)防成型后的作業(yè)面被雨沖刷;二是可保溫保濕,促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
3.1.3.8養(yǎng)護(hù)治理
植物種子從出芽至幼苗期間,必須澆水養(yǎng)護(hù),保持土壤濕潤(rùn)。從開(kāi)始堅(jiān)持天天早晨澆一次水,澆水時(shí)應(yīng)將水滴霧化,隨后隨植物的生長(zhǎng)可逐漸減少澆水次數(shù),并根據(jù)降水情況調(diào)整。在草坪草逐漸生長(zhǎng)過(guò)程中,對(duì)其適時(shí)施肥和防治病蟲(chóng)害,施肥堅(jiān)持“多次少量”的原則。噴播完成后一個(gè)月,應(yīng)全面檢查植草生長(zhǎng)情況,對(duì)生長(zhǎng)明顯不均勻的位置予以補(bǔ)播。
1.4適用范圍
客土噴播工藝主要應(yīng)用在旺山廢棄礦山坡度小于60°,巖石風(fēng)化或有較薄土層的邊坡上。在更為陡峭或貧瘠的邊坡上需要采用厚層基材工藝。
2厚層基材工藝
厚層基材噴射植被是采用混凝土噴射機(jī)把基材與植物種子的混合物按照設(shè)計(jì)厚度均勻噴射到需要防護(hù)的工程坡面的綠色護(hù)坡技術(shù)。厚層基材噴射植被護(hù)坡技術(shù)主要針對(duì)巖石邊坡的植被防護(hù)而開(kāi)發(fā)。巖石邊坡不同于土質(zhì)邊坡,目前常用的植被護(hù)坡無(wú)法應(yīng)用于巖石邊坡,因?yàn)閹r石邊坡無(wú)法供給植物生長(zhǎng)所需的土壤、水分和養(yǎng)分。