廣東采石場生態(tài)復(fù)綠技術(shù)綜述

廖京略　王孟立

【摘要】：經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展對石料等資源的需求快速增長，同時也對周邊的生態(tài)環(huán)境和自然景觀產(chǎn)生了較大的破壞。因此文章結(jié)合廣東采石場生態(tài)現(xiàn)狀，就采石場生態(tài)復(fù)綠技術(shù)進行綜述。

1、采石場生產(chǎn)經(jīng)營及現(xiàn)狀分析

從20世紀(jì)80年代開始，由于珠江三角洲城市建設(shè)的高速發(fā)展，過度的爆破和采石嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和自然資源，造成山體缺損、水土流失，最終導(dǎo)致植被破壞、土地裸露、水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化、自然景觀受到破壞等一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。

廣東省從2003年起對境內(nèi)2000多個采石場投入巨額資金實施植被生態(tài)恢復(fù)工程；非煤礦山的整治過程中，關(guān)停大批采石場，部分采石場經(jīng)過生態(tài)修復(fù)治理，將露天采石場推平、填土，然后修路、種樹、引水入湖，已恢復(fù)成為人工湖碧波蕩漾，石板小道點綴其間，休閑健身、悠然自得青山綠水的人工自然環(huán)境。

2、廣東采石場綜合整治常采用的技術(shù)方案

2.1陡坡巖石坡面地段采用的技術(shù)方案

2.1.1槽板方式：在石壁上人工安裝種植槽存放土壤，為植物的生長提供必要的生長環(huán)境，這種技術(shù)主要應(yīng)用于石壁坡度≥80°，具體措施是： ①預(yù)制混凝土插板，插板面積40 cm×50 cm，基架用兩條φ20-25mm螺鋼扎成，螺鋼一邊外露20-25cm作插架。②壁面搭設(shè)腳手架。③堅向每3m建1排板槽，以45°角打鉆深20-25 cm的排孔，插入預(yù)制板加注混凝土，槽內(nèi)置優(yōu)質(zhì)生長基質(zhì)，種植攀援藤本植物如爬山虎或香根草、草本植物及大紅花等灌木，復(fù)綠效果快。

2.1.2燕巢方式：利用石壁微凹地形或破碎裂隙創(chuàng)造植物生存的環(huán)境，回填種植土，種植小灌木或爬藤植物，較深的洞穴可種植耐旱、耐貧瘠的喬木如榕樹、馬占相思等，施工靈活，巖土結(jié)構(gòu)比較安全穩(wěn)定。

2.1.3噴播覆蓋：噴播覆蓋的核心是在巖質(zhì)坡面上營造一個既能讓植物生長而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，利用噴混機械將土壤、肥料、有機質(zhì)、保水材料、植物種子、水泥等混合干料加水后噴射到巖面上。

2.2緩坡碎石地段常采用的技術(shù)方案

2.2.1修排水溝，縮短地表徑流路徑，減低水流沖蝕力度。

2.2.2壓低坡頂標(biāo)高，修反坡梯田、魚鱗坑，回填種植土，綠化覆蓋。

2.3采石坑常采用的技術(shù)方案

2.3.1全部回填，上覆種植土，做農(nóng)業(yè)種植或綠化覆蓋。

2.3.2部分回填，做農(nóng)業(yè)種植或綠化覆蓋；部分引水作人工湖。

廣東采石場的特點是地形復(fù)雜，巖石風(fēng)化程度不一，復(fù)綠技術(shù)難度大；采石場復(fù)綠大多存在陡坡巖壁，用槽板方式、燕巢方式施工，需高空作業(yè)，作業(yè)難度大、成本高、效率底。因此綜合國內(nèi)外成功經(jīng)驗和新近研究成果，目前廣東采石場陡坡植被生態(tài)恢復(fù)技術(shù)應(yīng)考慮應(yīng)用以下技術(shù)。

3、巖石邊坡和碎石邊坡修復(fù)最新技術(shù)

3.1巖石邊坡植生基材噴射技術(shù)（PMS）施工技術(shù)

3.1.1巖石邊坡植生基材噴射技術(shù)簡介

巖石邊坡植生基材噴射技術(shù)簡稱PMS技術(shù)，是在不具備植物生存條件的高陡巖石邊坡上人為創(chuàng)造客土環(huán)境，利用植物生長、結(jié)合土工材料對坡體進行加固，坡面得以復(fù)綠的一項技術(shù)。

3.1.2PMS 植生基材噴射施工工藝

坡面清理→排水供水系統(tǒng)施工→生態(tài)棒、植被墊鋪設(shè)→錨釘錨固→掛網(wǎng)固定

↓

植生基材生產(chǎn)→植生基材與植生土拌和→植生基材底層噴射

↓

灑水養(yǎng)護←植被墊鋪設(shè)←植被墊鋪設(shè)←噴射植物種子←種子優(yōu)選、催芽

3.1.3施工方法與步驟

（1）施工主材：掛網(wǎng)選用雙向土工格柵網(wǎng)、鍍鋅鐵絲網(wǎng)或PVC鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸40*40或50*50；錨桿采用￠12mm 螺紋鋼，巖基20-30cm，碎石或土基50-80cm。

（2）混合基材比例及噴播厚度：基材采用分層噴射施工，底層基材比例（體積比）基質(zhì)：土=1：3，噴射厚度為10-12cm；表層（含種子）層：1：2，噴射厚度為3-5cm，保證基材平均厚度≥15cm。

（3）施工輔材：粘合劑30g/m2，保水劑25g/m2；植物種子采用喬、灌、草混播，具體品種參照設(shè)計方案。

（4）坡面處理：開挖順序為從上往下進行，對邊坡削坡時，及時復(fù)核坡頂坡腳控制標(biāo)高，保證按設(shè)計坡頂線和坡度開挖，坡頂宜弧化處理，避免超挖和欠挖；人工清理坡面浮石，消除坡面落石隱患；適度平整坡面，保證植生基材和巖石坡面能緊密結(jié)合；對于光滑的坡面和接近 60°以上的坡面，應(yīng)在坡面上進行鑿毛增加粗糙度。

（5）土石方處理：按設(shè)計要求，平鋪坡腳低洼處，應(yīng)分層壓實，分層厚度<50cm，壓實系>0.90。

（6）邊溝處理：對機械開挖邊溝進行人工修整；鋪設(shè)土工格柵網(wǎng)時，網(wǎng)順溝邊溝兩側(cè)外延伸 0.5米，并用鋼釘固定。

（7）掛網(wǎng)應(yīng)自上而下鋪設(shè)，所有格柵須向坡頂上方延伸50-100cm，并加密錨釘固定，搭接距離≥10cm。

（8）噴播用土應(yīng)過篩，與植生基質(zhì)、粘合劑、保水劑等材料按照比例混合并攪拌均勻，防止雨淋、流失。

3.1.4工程成本70-120元/m2。

3.2三維植被固土網(wǎng)施工技術(shù)

3.2.1三維植被固土網(wǎng)作用機理

三維植被固土網(wǎng)也稱三維網(wǎng)或三維土工網(wǎng)由多層塑料凹凸網(wǎng)和高強度雙向拉伸平面網(wǎng)復(fù)合而成的具有三維結(jié)構(gòu)的塑料網(wǎng)，材質(zhì)為高分子聚乙烯（PE）以及UV抗紫外線穩(wěn)定劑，外觀凹凸不平、柔韌，高15mm左右。三維網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上分為基礎(chǔ)層和網(wǎng)包層（均為雙層），基礎(chǔ)層為雙向拉伸后的平面網(wǎng)，以穩(wěn)定尺寸和形狀；網(wǎng)包層為熱變形后呈波浪的凹凸網(wǎng)?；A(chǔ)層和網(wǎng)包層交錯排布，在交接點處熱熔后粘結(jié)，形成立體形的三維結(jié)構(gòu)。

三維植被固土網(wǎng)90%的空間可填充并儲存沙土，底網(wǎng)強度高，可防止坡體下滑，使草粒牢固均勻的分散在網(wǎng)格間；植物根系通過網(wǎng)孔深入下層泥土，形成牢固的綠色保護層；同時粗糙凹凸不平的表面，使水風(fēng)在網(wǎng)墊表面形成無數(shù)的小漩渦，起到耗能的作用。

3.2.2三維植被固土網(wǎng)施工工藝

清整邊坡 → 開挖溝槽、設(shè)排水供水 → 鋪設(shè)網(wǎng)墊 → 固定網(wǎng)墊

↓

灑水養(yǎng)護 ← 鋪草簾或土工布 ← 覆土 ← 撒播草籽← 草籽催芽

3.2.3三維植被固土網(wǎng)施工要點

（1）草種根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r和土壤條件，選擇合適的草種搭配，經(jīng)催芽和發(fā)芽試驗，確保發(fā)芽率。

（2）選擇土場，土質(zhì)化驗后進行必要的改良，增施有機質(zhì)，土壤過篩。

（3）坡面整平，人工挖溝槽，清理雜草、浮石、整平。

（4）蓋三維網(wǎng)應(yīng)緊貼坡面順勢鋪設(shè)；坡面堅硬用錨釘固定，松軟則用竹簽固定，橫向用6#鍍鋅鐵絲固定。

（5）撒播草籽后撒上5-10cm細粒土，覆蓋保濕保溫，定時噴水養(yǎng)護。

4、工程成本30-50元/m2。

3.3 TBS植被混凝土護坡綠化技術(shù)

3.3.1 TBS植被混凝土護坡綠化作用機理

將黏合劑（普通硅酸鹽水泥或高分子聚合物）、生植土、添加劑、腐殖土與植物種子混合成泥狀物，用高壓噴槍噴射到巖土坡面上，形成厚約10cm左右的人工基質(zhì)，具有一定的強度，不龜裂，抗沖刷，且合適植物生長。

3.3.2 TBS植被混凝土護坡施工工藝

坡面清理 → 掛網(wǎng) → 錨固 → 噴植被混凝土 → 蓋無紡布

↑ ↓

黏合劑、纖維、保水劑、泥炭土、腐殖質(zhì)→拌和、加水 灑水養(yǎng)護

3.3.3 TBS植被混凝土護坡施工要點

（1）主要材料

① 生植土：適宜植物生長的自然土，經(jīng)晾曬、粉碎、過篩，粒徑小于10mm，濕度控制在30%以下，含沙量≤5%，PH值6.5-7.0。

② 粘結(jié)劑：普通硅酸鹽水泥32.5或高分子聚合物。

③ 輔料：腐殖質(zhì)、添加劑、鍍鋅鐵絲網(wǎng)、錨釘、保水劑、無紡布、種子。

（2）植被混凝土配方

① 基層配方：生植土0.8-0.9m3/ m3、32.5水泥90-120KG/ m3、添加劑40 KG/ m3、腐殖質(zhì)0.1-0.2 m3/ m3。

② 面層配方：生植土0.8-0.9m3/ m3、32.5水泥65-803、添加劑3 KG/ m3、腐殖質(zhì)0.1-0.2 m3/ m3、種子500-600g/ m3。

（3）施工機具

① 混凝土噴播機；② 混凝土攪拌機；③空氣壓縮機。

（4）適用坡度40-75°坡面；3m設(shè)排水孔，孔深﹥30cm，孔徑﹥3cm；網(wǎng)片搭接﹥10cm，坡頂長﹥50cm；錨釘1*1m梅花形設(shè)置，長度30-50cm，外露8-10cm。

3.3.4工程造價70-80元/m2。

3.4植生袋或生態(tài)袋技術(shù)

3.4.1植生袋作用機理

用聚丙烯（PP）長絲針刺無紡?fù)凉げ贾谱髦采芍参锓N子、培養(yǎng)土、可降解包裝袋組成。植生袋之間用連接扣連接，植生袋砌好后，在其上種植各種綠色植物或在夾層內(nèi)預(yù)植種子，種子在溫度、水分、土壤條件適宜時發(fā)芽，并穿透袋子的網(wǎng)眼生長出來；隨著植被根系生長會加強緊密度和連接強度，當(dāng)根系深入到基層土壤并相互交錯串聯(lián)生長后，植生袋和植被及其根系相互補充，形成永久性生態(tài)綠色邊坡，從而達到自然綠化效果。

3.4.2植生袋施工工藝

種子處理 基質(zhì)配制

↓ ↓

植生袋裁制 → 作基質(zhì)裝填 → 基質(zhì)裝填 → 基質(zhì)碼放→ 植生袋錨固

↓

澆水養(yǎng)護 ← 二次覆土 ← 植生袋錨固

3.4.3植生袋施工

（1）清理整平：先將坡面清雜并整平，墊鋪碎石，便于坡面積水排出。

（2）植生袋加工：將按設(shè)計要求制成單個或連體的袋狀；預(yù)埋種子的植生袋是先把選好的種子處理后，通過機械設(shè)備復(fù)合在兩層無紡布中。

（3）植生土配制和裝填：種植土選用當(dāng)?shù)氐母鲗油粒m當(dāng)加入草碳土、保水劑和復(fù)合肥配制成基質(zhì)土；將基質(zhì)土裝滿植生袋扎口。

（4）將裝好的植生袋分層碼放，每碼好一層后踩實壓緊再往上繼續(xù)碼放。

（5）對于坡比>1：0.5的邊坡，為保證其穩(wěn)定在做好的植生袋上用鐵鋼絲網(wǎng)拉緊，鋼筋固定。

（6）按設(shè)計要求在袋子上點播灌木種子并移栽地被苗木或花灌木后養(yǎng)護。

3.5高次團粒邊坡綠化施工技術(shù)

3.5.1高次團粒邊坡綠化技術(shù)作用機理

利用噴播機械，將混合基質(zhì)、種子混合噴播在裸露巖石表面，讓種子在濕潤的混合基質(zhì)中迅速發(fā)芽，根部深入巖石縫隙，形成龐大的根系網(wǎng)，供應(yīng)樹木上部生長發(fā)育，形成生態(tài)群落。

3.5.2高次團粒邊坡綠化工藝

客土配制 種子處理

↓ ↓

邊坡處理 → 基材混拌 → 噴播基材團粒反應(yīng) → 巖石坡面噴播

↑ ↑ ↓

高次團粒劑 植物纖維 噴水養(yǎng)護

3.5.3高次團粒邊坡綠化使用材料

（1）客土：粘土、沙、有機質(zhì)、緩釋劑按比例混合或用當(dāng)?shù)馗磷鲗邮焱痢?/p>

（2）高次團粒劑：線狀有機高分子材料，再現(xiàn)理想泥土，促進團粒反應(yīng)。

（3）連續(xù)纖維：植物性纖維強吸水性，使泥土團粒鏈接作用更加緊密。

（4）樹種選用：選用須根樹種，最好具菌根的本土樹種。

3.6粉煤灰陶粒技術(shù)在生態(tài)護坡中的應(yīng)用

3.6.1粉煤灰陶粒在生態(tài)護坡應(yīng)用作用機理

粉煤灰空心陶粒采用高壓壓制，耐雨水沖刷，有保水、吸水、透氣性能，固沙固土性強。粉煤灰空心陶粒富含無機成分，且粉煤灰空心陶粒內(nèi)的腐殖酸成分可為上層植被提供充足的養(yǎng)分。

3.6.2粉煤灰空心陶粒生產(chǎn)

粉煤灰陶粒生產(chǎn)采用粉煤灰空心陶粒專用造粒機；粉煤灰固結(jié)后，加入適量CaCO3粉、水泥、膨潤土、有機肥、復(fù)合肥、土壤等，用制粒機擠壓造粒，焙干。

3.6.3粉煤灰空心陶粒施工

（1）碎石坡面現(xiàn)澆施工工藝

從上往下，壓低碎石坡面重心，整平頂面或隔坡反坡水平溝，安裝噴灌系統(tǒng)；根據(jù)需要支模，現(xiàn)澆坡腳和坡面加固撐；坡面加固撐內(nèi)面積2*3，橫向排列；坡面加固撐內(nèi)墊10-30cm后客土，現(xiàn)澆10-15cm厚粉煤灰空心陶?；炷粒ㄟm量加入速凝劑），布設(shè)直徑15cm種植孔6個；種植孔栽種營養(yǎng)缽苗。反坡水平溝外沿種植孔，栽種袋栽小喬木、花灌木、下垂植物；反坡水平溝內(nèi)沿種植孔，可種爬藤類植物。

（2）碎石坡面干掛施工工藝

從上往下，壓低碎石坡面重心，根據(jù)需要整平頂面或隔坡反坡水平溝整地，需安裝噴灌系統(tǒng)；坡面墊10-30cm后客土，將粉煤灰空心陶粒按一定模數(shù)預(yù)制成塊，鋪設(shè)坡面，播種，撒專用營養(yǎng)土灌縫，灑水養(yǎng)護。

（3）廢棄礦區(qū)緩坡、平地施工工藝

隨應(yīng)地勢整坡，表層覆土10-30cm；散鋪10-15cm厚粉煤灰空心陶粒；種植喬木、花灌木、地被苗，補撒粉煤灰空心陶粒，噴水養(yǎng)護。

（4）園林綠化施工工藝

園林綠地施工完畢后，攤鋪5-10cm粉煤灰空心陶粒，可保土、保水，吸塵、壓灰。

總之，文章提出的巖石邊坡植生基材噴射技術(shù)（PMS）施工技術(shù)、三維植被固土網(wǎng)施工技術(shù)、TBS植被混凝土護坡綠化技術(shù)、植生袋或生態(tài)袋技術(shù)、高次團粒邊坡綠化施工技術(shù)、粉煤灰陶粒技術(shù)等幾種生態(tài)復(fù)綠技術(shù)，旨在有效恢復(fù)采石場周邊的生態(tài)環(huán)境，推動經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

【參考文獻】：

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[2]陳樹海.采石礦山遺棄地生態(tài)復(fù)綠技術(shù)及效果[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2017，04