礦山邊坡生態(tài)防護(hù)——坡面噴播綠化

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簡介： 對礦山邊坡進(jìn)行了分類，研究了邊坡綠化方法及不同邊坡綠化方法的選擇，并以厚層基材土噴播綠化法為重點(diǎn)，介紹了南京市江寧區(qū)陶吳東坑采石場環(huán)境治理邊坡綠化工程實(shí)踐。
關(guān)鍵字：坡面 坡面綠化

1 引言  現(xiàn)代社會“綠色”越來越倍受重視，生態(tài)防護(hù)也逐漸成為環(huán)境綠化的一個主流。其中邊坡綠化就是生態(tài)防護(hù)運(yùn)用的一個典范。邊坡在公路、鐵路、水利、礦山等工程中是十分常見的邊坡，其中礦山邊坡最為典型。這種邊坡一般陡峭，無植生條件，靠自然力量很難恢復(fù)原有生態(tài)平衡。公路、鐵路沿線的礦山露巖面邊坡還會因?yàn)檫吰卤砻骖伾野?、單調(diào)而造成視覺污染，甚至巖石塌方造成道路不能正常運(yùn)行。采取生態(tài)防護(hù)措施，不但可以綠化環(huán)境，亮麗人們的視覺而且對于涵養(yǎng)水源、保持水土也是一個好的措施。
2 坡面
2.1邊坡分類
    我在這所說的邊坡是特指礦山邊坡。在實(shí)踐中，我總結(jié)了幾種礦山邊坡的分類：
2.1.1 按結(jié)構(gòu)面與邊坡的傾向的關(guān)系，可分為：穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、危險三種類型。
2.1.2 按邊坡所處山坡位置可將其分為：坡腳邊坡、坡中邊坡和坡頂邊坡。
2.1.3 按坡面裂隙情況，可將邊坡分為：完整邊坡，較完整邊坡，破裂邊坡，破碎邊坡。
2.1.4 按坡面巖石的持水性，可將邊坡分為：水穩(wěn)性邊坡、水軟性邊坡、水溶性邊坡。
2.1.5 按邊坡的高度分為：高邊坡、低邊坡，劃分標(biāo)準(zhǔn)為10m。
2.1.6 按邊坡的朝向分為：向陽邊坡（朝南），陰陽邊坡（朝東或朝西），背陰邊坡（朝北）。
2.1.7 按邊坡坡度可劃分為：小于30°為緩坡，30°－45°為斜坡，大于45°為陡坡。
2.1.8 按坡面的組成成分分為：巖石坡面、土石坡面、土質(zhì)坡面。上述劃分是針對局部坡面而言的，工程實(shí)踐中，一片邊坡往往同時具有幾種邊坡類型。
2.2 坡面整理
2.2.1 坡面前期整理
坡面整理在噴播綠化上是一個關(guān)鍵工序，其施工方法就是清除坡面雜物、雜草及松動巖塊。對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂部的棱角進(jìn)行修整、鑿除，使之呈弧壯，坡面要求達(dá)到基本平順，以利于基材混合物與坡面緊密連接，達(dá)到植物生長的最佳狀態(tài)。
2.2.2坡面后期處理
掛網(wǎng)采用棱形鍍鋅鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)應(yīng)拉緊，網(wǎng)間搭接寬度不應(yīng)小于5㎝，每隔30㎝用￠2.2鐵絲扎結(jié)；對于土質(zhì)破面，可安裝錨桿固定網(wǎng)，對于土石混合邊坡和巖石坡面，直接打入L型釘固定網(wǎng)。在釘L型釘時需注意：因?yàn)闆_擊轉(zhuǎn)打的孔不一定與L型釘吻合，所以還需插入細(xì)竹簽加以固定（工程上也有采用一次性筷子）。鋪設(shè)固定時要求與坡面間隙均勻一致且固定牢靠，需保證2/3噴射厚度的距離，否則必須安裝相應(yīng)的墊塊以保證網(wǎng)與坡面的距離。
2.3 小結(jié)
    在這一節(jié)段中，我主要講了坡面的分類及處理。這里所說的處理是為了以后的噴播做好準(zhǔn)備的。處理后的坡面應(yīng)是一整體的飽滿的坡面，這樣對以后噴播草種的生長是很有利的。
3 坡面綠化　
3.1 種子的選擇
邊坡綠化要求效果達(dá)到四季常綠的觀賞效果，所以在選擇草種時應(yīng)考慮到暖季型草與冷季型草的結(jié)合。此外，一些灌木類也是邊坡綠化所選擇范圍內(nèi)的，這類灌木要求一定的耐旱抗貧瘠土壤的能力。在工程上常用草種，暖季型草如：百慕大、馬唐、狗尾草；冷季型草如：黑麥草、高羊茅等；豆類如：大翼豆、白三葉；灌木如：胡枝子、紫穗槐等。
3.2 邊坡綠化的分類
邊坡綠化要解決的難題是如何在陡峭的坡面上固定植生條件，即客土，為植物提供水、肥，且能經(jīng)受風(fēng)吹雨打。巖石邊坡綠化分類：掛網(wǎng)噴播、纖維綠化法、植生帶噴播法、普通噴播、框格客土綠化法等多種方法。我在這簡單的介紹兩種邊坡綠化方法：
植生帶噴播綠化法是指人工制作一定寬度和厚度的帶狀物，其剖面結(jié)構(gòu)一般為防護(hù)網(wǎng)+防水纖維層+（種子、肥料、土壤、改良劑、保水劑）+無紡布（從上而下）。施工時先清理邊坡，再按一定間距鋪設(shè)植生帶，用鐵絲等將其固定在邊坡上，最后噴射一定厚度含肥料的泥土。覆蓋無紡布或薄膜，植物種子長出覆蓋坡面后除去。
纖維綠化法是指用植物秸桿等粉碎后制成的纖維與肥料、種子等用有機(jī)膠膠結(jié)，噴射到邊坡坡面的一種綠化方法。
框格客土綠化法是指先在邊坡上用預(yù)制框格或用石料、混凝土砌筑框格，再在框格內(nèi)置土種植綠化植物。由于巖石邊坡迎水面積小，漿砌框格是一般不設(shè)排水溝。為防止雨水沖刷土壤，可在其上覆蓋稻草簾。
3.3 邊坡綠化方法比較
掛網(wǎng)噴播綠化法這其中包含了厚層基材土噴播和客土噴播法。該方法工藝簡單，成本低廉，坡面覆掛鐵絲網(wǎng)能夠很好的控制水土流失，綠化效果較好，但是該方法早期，草種未成坪前防護(hù)能力較弱。總之，掛網(wǎng)噴播法在景觀和防護(hù)上都能達(dá)到很好的效果。
纖維綠化法雖然在工藝方面較簡單，而且防護(hù)成效很塊，早期有一定的護(hù)坡功能，能經(jīng)受暴雨襲擊，但是后期防護(hù)較差，不耐干旱，養(yǎng)護(hù)成本較高。
框格客土綠化法成本低，工藝簡單，綠化效果好，但對邊坡的防護(hù)作用小，只適用于坡度小于30°的邊坡。
3.4 小結(jié)
    在這一節(jié)段中，我主要講述了坡面綠化，其中包括草種的選擇及噴播綠化方法的選擇。噴播綠化是一個特殊的綠化方式，在不同的坡面應(yīng)采取不同的噴播方法，這樣才能達(dá)到最佳綠化效果。
4  邊坡綠化的實(shí)踐研究
4.1 實(shí)踐區(qū)域概況
陶吳宕口位于南京南面，這里群山環(huán)抱，萬畝竹海，空氣清新、風(fēng)景宜人，但是幾年前，一采石場的開工經(jīng)營，后又被明令禁止，遺留的廢礦讓這塊綠景景上添疤。如何盡快使這塊破碎的坡面披上綠裝，是改善此處生態(tài)環(huán)境，保持水土的要求。
陶吳宕口地處長江下游，屬亞熱帶向北亞熱帶的過渡地帶，受季風(fēng)環(huán)流影響較大，四季分明，冬夏溫差顯著，春季天氣多變，初夏梅雨多水，光照充足，無霜期長，年平均氣溫15.4 ℃，年平均降雨量1036.9mm，主要集中于6-9月，年平均無霜期237天，年均日照時2000—2200小時，而且此處地貌特征以低山丘陵為主，基巖主要有礫巖、泥巖、粉砂巖、粘土巖等，且分化程度各異。自然植被為北亞熱帶落葉闊葉常綠混交林和中亞熱帶常綠混交林，因此植物常綠成分較多，植被季相豐富，其中東坑地區(qū)處于群山環(huán)抱中，易形成小氣候環(huán)境。其周圍山上植被生長茂盛。盡管此處礦山關(guān)閉時間不長，坡面有土處已有較多的草本植物生長。但是坡面無任何植被。宕口下土質(zhì)坡面有水土流失現(xiàn)象，但依坡面巖土質(zhì)地、坡長、植被生長狀況等而異，最嚴(yán)重處沖刷溝密度為4個/米，平均深度30 cm，平均寬20 cm。輕微處坡面只有微小的沖刷溝，平均深度和寬度分別為2cm和3 cm。水土流失情況較為普遍，應(yīng)因地制宜，盡快采用切實(shí)可行的措施，特別是生態(tài)防護(hù)措施。
4.2 實(shí)踐工程噴播綠化分析
4.2.1噴播方法的選擇
按前面的邊坡分類方法，考察邊坡地質(zhì)狀況，巖石高邊坡屬于穩(wěn)定、干燥、破裂邊坡，圍巖呈弱酸性。邊坡雖然不會發(fā)生大面積滑坡，但因風(fēng)化，局部會形成滾石。考慮安全因素，邊坡必須防護(hù)處理。同時，陶吳宕口因其環(huán)境幽雅，具備旅游價值。因此，邊坡需綠化。綜合以上因素，選用掛網(wǎng)噴播綠化法與普通噴播法相結(jié)合進(jìn)行邊坡綠化。
4.2.2  草種選擇
陶吳宕口地處長江下游，屬亞熱帶向北亞熱帶的過渡地帶，受季風(fēng)環(huán)流影響較大，四季分明，冬夏溫差顯著。在草種的選擇上，既要考到此處的實(shí)際情況，又要顧及到景觀防護(hù)效果，所以選擇了暖季型草：狗牙根，冷季型草：黑麥草、高羊茅；豆類：白三葉；灌木：胡枝子、紫穗槐、刺槐、木蘭。以達(dá)到最佳觀賞效果。
4.2.3 施工工序分析
A. 施工工藝流程：
1）準(zhǔn)備工作 ——→ 2）坡面整理 ——→ 3）放線 ——→ 4）錨桿鉆孔 ——→ 5）安裝錨桿 ——→ 6）安裝鐵絲網(wǎng) ——→ 7）客土配置 ——→ 8）潮濕坡面 ——→9）噴播綠化基材混合物 ——→ 10）前期養(yǎng)護(hù)
B.  施工方法：
a. 坡面整理：清除坡面雜物、雜草及松動巖塊。對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂部的棱角進(jìn)行修整、鑿除，使之呈弧壯，坡面要求達(dá)到基本平順，以利于基材混合物與坡面緊密連接。
b. 根據(jù)施工圖進(jìn)行放樣。c. 鉆孔安裝錨桿：鉆孔埋設(shè)緊固件，根據(jù)巖面情況的不同，分別鉆孔埋設(shè)￠6—￠12的樁釘長150㎜—400㎜，不少于6只/㎡。對于土石混合邊坡和土質(zhì)邊坡，可不鉆孔，用L型釘直接固定。局部采用錨桿注漿（純水泥漿應(yīng)填滿并搗實(shí)）。
d. 掛網(wǎng)（采用棱形鍍鋅鐵絲網(wǎng)）：網(wǎng)應(yīng)拉緊，網(wǎng)間搭接寬度不應(yīng)小于5㎝，每隔30㎝用￠2.2鐵絲扎結(jié)；安裝錨桿拖板固定網(wǎng)，對于土石混合邊坡和土質(zhì)邊坡，直接打入L型釘固定網(wǎng)：鋪設(shè)時與坡面間隙均勻一致且固定牢靠，需保證2/3噴射厚度的距離，否則必須安裝相應(yīng)的墊塊以保證網(wǎng)與坡面的距離。
e. 客土配制、機(jī)械吹附：將保水劑、粘合劑、抗蒸騰劑、黏結(jié)劑、植物纖維、泥炭土、腐殖土、緩釋復(fù)合肥，少量當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)土混合制成客土；按比例配置好的客土依次倒入攪拌機(jī)攪拌，攪拌時間不應(yīng)小于1分鐘；機(jī)械攪拌后均勻的吹附到掛在坡面被固定的鐵絲網(wǎng)上，厚度為3~10㎝；噴射應(yīng)盡可能的從正面進(jìn)行，避免仰噴，凹凸不平及死角部分要更注意；盡可能保持噴射面厚薄均勻；厚度必須達(dá)到2㎝以上，嚴(yán)防漏噴；噴射施工后幾個小時內(nèi)如果降雨，必須采取防護(hù)措施，避免基材混合物流失。
f. 種子的選擇：暖季型草：狗牙根；冷季型草：黑麥草；豆類：白三葉；灌木：胡枝子、紫穗槐、刺槐、木蘭。以達(dá)到保持四季常青和良好的觀賞效果。
g. 種子噴播和營養(yǎng)體：對于選好的種子應(yīng)進(jìn)行浸種發(fā)芽，然后同谷殼、草纖維、粘膠、保水劑、復(fù)合肥、緩釋營養(yǎng)液等養(yǎng)生材料，經(jīng)過噴播機(jī)攪拌均勻后再噴播到客土上。
h. 前期養(yǎng)護(hù)：用高壓噴霧器使養(yǎng)護(hù)水成霧狀均勻地濕潤坡面基材混合物，注意控制好噴頭與坡面地距離和移動速度，保證無高壓水流沖擊坡面，沖走基材混合物及種子；發(fā)芽期濕潤深度控制在3—5㎝；出芽期每天維護(hù)兩次，早晚各一次持續(xù)養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)不少于45天；每隔15天采用廣譜消毒劑噴灑殺菌防治植物病蟲害的侵入，以達(dá)到綠化、美觀的效果。
4.3 結(jié)果與分析
一般地，當(dāng)周圍環(huán)境為森林生態(tài)時，以建立中低林型為目標(biāo)；當(dāng)周圍環(huán)境為草原生態(tài)時，以建立草本型或草灌型為目標(biāo)；當(dāng)工程地接近城區(qū)、風(fēng)景區(qū)等人群流動多地地區(qū)，該工程應(yīng)以建立觀賞型為目標(biāo)。
對于高陡的巖石邊坡，即使周圍為森林群落時，也不宜建立中低林型植物群落，因?yàn)榱帜靖挡荒茉雸杂驳膸r石中，其根系只能在厚層基質(zhì)中畸形生長，由此建立起來的中低林型植物群落對自然災(zāi)害的抵御力弱，不易形成穩(wěn)定的植物群落。一般，高陡的巖石邊坡首先以建立草本型或草灌型植物為宜，然后在自然營力的作用下，隨著植物群落的逐漸演替，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。
所以在我們的噴播工程中，選擇播種冷暖季草與一些花灌木。這些種子一般在播下去后一個星期就能夠發(fā)芽。這次我們這個工程共采用了三種邊坡綠化方法：（1）厚層基質(zhì)材料噴播法（2）客土噴播法（3）普通噴播法。比較這三種噴播法，以狗牙根+黑麥草群落為例。（表1）狗牙根與黑麥草群落屬于暖季型與冷季型草搭配的群落，其中黑麥草出芽較早，能夠很快成坪，較早的達(dá)到景觀防護(hù)效果。

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