CN109601273A - 一种无土碎石地表植被恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：包括基层喷播和种植层喷播。所述的基层喷播：将喷播基质喷射进碎石缝隙内，使缝隙填充。所述的种植层喷播：喷播基质的厚度为2.5‑4cm。所述无土碎石地表：碎石覆盖厚度为0‑30cm。针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，本发明材料喷播于碎石缝隙后，附着力强，显著减少材料的流失量。

Description

一种无土碎石地表植被恢复方法
技术领域
本发明涉及护坡方法，具体涉及一种无土碎石地表植被恢复方法，属于环境保护技术领域。
背景技术
随着人们对生态环境重要性的不断认识，进行环境保护以及被破坏的生态环境的修复，成为本领域技术人员研究的重要课题。针对表层覆盖了矿渣、碎石的边坡；例如公路、铁路等两侧的边坡，目前还没有很好的植被恢复方法。
这一类型的边坡，表层为不大于30cm厚度的矿渣、碎石，里层依然为土壤。对于这种边坡，既不像土质边坡那样可以直接覆盖客土，又不像岩质边坡那样完全没有土壤。这种边坡的特点是：表层非土质，如矿渣、碎石等；表层以下有可生长植被的土壤；表面非土质层的厚度较薄，一般为30cm以内；表面非土质层多孔，结构不规则，表面不平整。
由于矿渣、碎石等表层有大量空隙，覆盖或喷播在其表面的土壤等极易随水流失；因此，普通的覆盖或喷播材料难以有效附着在矿渣、碎石等表层。为增加其粘附效果，技术人员不断的研究增强表层覆盖材料的粘度，同时通过喷播等外压手段使其粘结于碎石表面。但现有的粘附性较好的覆盖或喷播材料，在碎石表面粘结，无法继续下渗，最终在表层和底部之间形成一个空气隔层，阻断水分养分供应，影响植物根系发育。
现有技术中的边坡植被恢复方法，应用于上述类型的边坡，效果不佳。
专利CN201710039999.4干旱半干旱区公路碎石边坡复绿的喷播基质及其制备方法，公开的喷播基质的原料包括：腐熟有机废弃物、客土、高岭土、细沙、黄腐酸钾、面粉粘糊胶及植物纤维。此喷播基质可使植株在长期干旱公路碎石边坡快速形成密集的地上部分和发达的根系，有效进行边坡复绿，固结土壤，防治地表径流和土壤冲刷。该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。此方法虽然可以使碎石边坡复绿，但材料喷播后在碎石表面后，无法继续下渗，最终在表层和底部之间形成一个空气隔层，植物根系无法深入到碎石下面的土壤；基质中营养匮乏后，植被会随之退化。
专利CN201410813268.7边坡坡面喷浆固化防护方法，步骤如下：无压高渗透性浆液选配及喷浆量估算、坡面修整、配制无压高渗透性浆液、安装喷浆系统，初次喷浆、坡面浮浆清理、二次喷浆及后续处理。此种无压高渗透性浆液具有较小的收缩率，常温固化、施工简单、工程使用寿命长；通过对砂质边坡表面喷涂无压高渗透浆液，在砂质边坡表层形成固化层，起到对边坡的固化防护作用。本发明具有施工方便、砂土固化效果好的优点。高渗透浆液具有强度高、粘结力大、空隙率小、耐水性强、耐酸性能好、耐气候变化性好的特点，该发明用于碎石边坡，材料喷播后在碎石表面后，无法继续下渗，最终在表层和底部之间形成一个空气隔层，固化层内空气、水等含量低，植物根系难以向下发展生长。
专利CN201710700518.X 高陡边坡创面造毛与基质层紧密结合技术及其施工方法，包括岩质坡形创面，岩质坡形创面的表面，即岩质坡形表面上设置高次团粒基质层，高次团粒基质层外表面覆盖种子层，在岩质坡形表面与高次团粒基质层之间，喷播炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石，炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石通过水泥或混凝土粘接在岩质坡形表面，高次团粒基质层包覆并覆盖炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石。本发明高陡边坡创面造毛与基质层紧密结合技术及其施工方法，通过在岩质坡形表面与高次团粒基质层之间中间体造毛，使岩质坡形表面与高次团粒基质层之间结合更加牢固，解决了高次团粒材料的基质容易与光滑的高陡岩质坡形面脱离的技术问题。该喷播后在碎石表面后，无法继续下渗，最终在表层和底部之间形成一个空气隔层，阻断水分养分供应，影响植物根系继续向下生长。
专利CN201310651151.9 一种可直接栽种植物的山体修复方法，方法是将植被混凝土由上往下均匀的喷射于整个山体坡面，待第一层植被混凝土喷射结束1个小时后开始由上往下喷射高分子团粒，第二层高分子团粒喷射结束2个小时后再继续由上往下喷植被混凝土，靠山体坡面的和最外层喷射植被混凝土，是因其优秀的黏附和附着力便于之后的喷射操作不塌坡，以及不易于被雨水冲刷；植被混凝土包括砂壤土10~12重量份，水泥2~3重量份，花生壳1~2重量份，绿化添加剂1~2重量份，拌合用水12~15重量份。如果应用于碎石边坡，该发明需要添加砂壤土与水泥混合，使其粘附在碎石表层，无法继续下渗，最终在表层和底部之间形成一个空气隔层，不利于植物根系生长，难以使根系扎入碎石边坡底部的土壤。
综上所述，现有技术无法同时克服以下技术缺陷：（1）现有材料喷播后在碎石表面后，粘附性不好，易随水流失。（2）现有粘附性较好的材料，喷播后粘结在碎石表面，植物根系无法扎根碎石下的土壤层。
发明内容
本发明提供了一种无土坡面植被种植方法，要达到以下发明目的：
（1）针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，阻止喷播到坡面的客土、基质等被冲刷、流失，使喷播材料可以有效护坡；
（2）针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，有效种植植被；使植物根系快速通过碎石层（不大于30cm），扎根碎石下的土壤层，有效固定边坡。
为达到该目的，本发明的技术方案是：
一种无土碎石地表植被恢复方法，包括基层喷播和种植层喷播。
所述的基层喷播：通过压力将喷播基质喷射进碎石缝隙内，使缝隙填充；所述压力为2-3 Mpa。
所述的种植层喷播：喷播基质的厚度为2.5-4cm。
所述无土碎石地表：碎石覆盖厚度为0-30cm。
所述的种植层喷播：采用植物种子与喷播基质一起喷播，植物种子使用量为30-40g/㎡ 。
所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质包括热处理木纤维。
所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质还包括锯末、草炭土、复合肥、无机颗粒物、保水剂、粘合剂。
所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质，以重量份计，包括以下组分：热处理木纤维4.5-6份、锯末4-7份、草炭土1-4份、复合肥0.5-1.5份、无机颗粒物90-93份、保水剂0.005-0.015份、粘合剂0.005-0.015份。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：
（1）针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，本发明材料喷播于碎石缝隙后，附着力强，显著减少材料的流失量。
（2）针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，本发明材料喷播在碎石表面后，可以充分下渗，对碎石间的孔隙进行填充，使植物根系快速通过碎石层（不大于30cm），扎根碎石下的土壤层，有效固定边坡。
（3）针对表层为30厘米以内厚度的矿渣、碎石的边坡，采用本发明方法，植物根系可以深入到土层20cm以上，植物成活率达83%以上，植被覆盖率达到82%以上。
具体实施方式
对比例
一种喷播基质包括以下组分：
锯末5份、草炭土3份、复合肥1份、无机颗粒物91份、保水剂0.01份、粘合剂0.01份。
保水剂：为聚乙烯酰胺保水剂。
粘合剂为市面购买的绿化用粘合剂。
实施例1 一种无土碎石地表植被恢复用喷播基质
所述的喷播基质包括以下组分：
热处理木纤维5份、锯末5份、草炭土3份、复合肥1份、无机颗粒物91份、保水剂0.01份、粘合剂0.01份。
所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：所述高温高压条件：压力为345千帕，温度为193℃。
锯末：直径小于1mm，含水量小于30%；
草炭土：有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，比重0.7—1.05，多呈棕色或黑色，pH值一般为5.5～6.5，呈微酸性；
复合肥：采用均衡型复合肥，氮、磷、钾含量分别为15-15-15的氮磷钾复合肥料，其总养分应标注为总养分≥45。
无机颗粒物：将施工地点周围细碎的砂石土进行粉碎，形成的直径小于0.5mm的颗粒物。
保水剂：为聚乙烯酰胺保水剂。
粘合剂为市面购买的绿化用粘合剂。
实施例2 一种无土碎石地表植被恢复用喷播基质
所述的喷播基质包括以下组分：
热处理木纤维4.5份、锯末4份、草炭土1份、复合肥1.5份、无机颗粒物90份、保水剂0.005份、粘合剂0.005份。
所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：所述高温高压条件：压力为345千帕，温度为193℃。
锯末：直径小于1mm，含水量小于30%；
草炭土：有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，比重0.7—1.05，多呈棕色或黑色，pH值一般为5.5～6.5，呈微酸性；
复合肥：采用均衡型复合肥，氮、磷、钾含量分别为15-15-15的氮磷钾复合肥料，其总养分应标注为总养分≥45。
无机颗粒物：将施工地点周围细碎的砂石土进行粉碎，形成的直径小于0.5mm的颗粒物。
保水剂：为L-岩藻糖与田菁胶按照3:2的质量比混合而成。
粘合剂：为松节油与黄原胶按照1:1的质量比混合而成。
实施例3 一种无土碎石地表植被恢复用喷播基质
所述的喷播基质包括以下组分：
热处理木纤维6份、锯末7份、草炭土4份、复合肥0.5份、无机颗粒物93份、保水剂0.015份、粘合剂0.015份、6-苄氨基腺嘌呤 0.2×10-3份、玉米素0.4×10-3份。
所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：所述高温高压条件：压力为345千帕，温度为193℃。
锯末：直径小于1mm，含水量小于30%；
草炭土：有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，比重0.7—1.05，多呈棕色或黑色，pH值一般为5.5～6.5，呈微酸性；
复合肥：采用均衡型复合肥，氮、磷、钾含量分别为15-15-15的氮磷钾复合肥料，其总养分应标注为总养分≥45。
无机颗粒物：将施工地点周围细碎的砂石土进行粉碎，形成的直径小于0.5mm的颗粒物。
保水剂：为L-岩藻糖与田菁胶按照3:2的质量比混合而成。
粘合剂：为松节油与黄原胶按照1:1的质量比混合而成。
实施例4 一种无土碎石地表植被恢复用喷播基质
所述的喷播基质包括以下组分：
热处理木纤维6份、锯末6.5份、草炭土2份、复合肥1份、无机颗粒物91份、保水剂0.015份、粘合剂0.015份、6-苄氨基腺嘌呤 0.1×10-3份、玉米素0.5×10-3份。
所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：所述高温高压条件：压力为345千帕，温度为193℃。
锯末：直径小于1mm，含水量小于30%；
草炭土：有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，比重0.7—1.05，多呈棕色或黑色，pH值一般为5.5～6.5，呈微酸性；
复合肥：采用均衡型复合肥，氮、磷、钾含量分别为15-15-15的氮磷钾复合肥料，其总养分应标注为总养分≥45。
无机颗粒物：将施工地点周围细碎的砂石土进行粉碎，形成的直径小于0.5mm的颗粒物。
保水剂：为L-岩藻糖与田菁胶按照3:5的质量比混合而成。
粘合剂：为松节油与黄原胶按照1:1.5的质量比混合而成。
实施例5 一种无土碎石地表植被恢复方法
步骤1、按照配方混合喷播基质的各个原料组分，用水混匀，以可以自然流淌为宜，备用。
步骤2、作业面处理：清理作业区域石块、杂草、树根、垃圾等杂物。先使喷播车对作业面进行洒水，使作业面充分湿润，浸润至土壤层。
施工面多为较大颗粒碎石，洒水后以施工面碎石有水膜为准，一般湿润深度度取决于碎石厚度。
步骤3、基层喷播：将喷播基质充分搅拌后进行喷播，喷射时枪头垂直作业面，调节好压力，压力为2.2Mpa；通过压力将喷播基质喷射进碎石缝隙内，使缝隙充分填充。
为了提高填充效果，可多次重复喷播，每次喷播间隔约30分钟，多次喷播后，喷播基质恰好能将作业面覆盖，且没有明显的孔洞存在。
步骤4、种植层喷播：
（1）准备混合植物种子：选用草灌结合的种子方案，选用适应性较广，可以满足南北方大部分气候的种子，草本种子用黑麦草、羊茅、早熟禾、狗牙根中的一种或者几种组合使用，灌木种子用刺槐、紫穗槐、银合欢、沙打旺中的一种或者几种组合使用。
在喷播前，种子需要进行30-40℃温水浸泡24小时，以提高发芽率。
（2）将准备好的混合植物种子与喷播基质混合，混合草籽使用量为30-40g/㎡ 。
将上述材料机械搅拌均匀，约需30min。混合均匀后方可实施喷播；喷播时，控制喷播机的转速在70r/min以下，根据实际需要可调整转速，喷播机的功率20kw。喷播的厚度控制在3cm左右。
步骤5、覆盖：
喷播完成后，工人一天内尽快地使用无纺布进行覆盖；使用U型铁钉进行压实固定。
无纺布为聚丙烯树脂为主要原料，每平米厚度20-30g左右。
步骤6、清理现场：
已完工作业面，现场不得有任何遗弃的工程材料和工具，施工场地污染处理完毕，无施工垃圾遗留。
实验检测：
选择一处表面覆盖了碎石的公路边坡，碎石覆盖厚度为24-26cm，碎石下面为土壤，坡比为1:3。将坡面划分为等面积的5个区域。分别采用对比例、实施例1-4的喷播基质分别采用实施例5的方法进行施工，施工完成后一年，记录边坡复绿情况，具体见表1。
表1
由上表可见，采用本发明进行无土坡面植被种植1年后，喷播基质流失量减少至10%以内，植物成活率达83-95%，植被覆盖达82-91%，植被平均高度达62-83cm，植被根系平均长度达41-54cm，植被根系可扎入碎石下的土壤层生长。
除特殊说明的外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比值均为质量比。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：包括基层喷播和种植层喷播。
2.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述的基层喷播：将喷播基质喷射进碎石缝隙内，使缝隙填充。
3.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述的种植层喷播：喷播基质的厚度为2.5-4cm。
4.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述无土碎石地表：碎石覆盖厚度为0-30cm。
5.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质包括热处理木纤维。
6.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质还包括锯末、草炭土、复合肥、无机颗粒物、保水剂、粘合剂。
7.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述基层喷播和种植层喷播，采用的喷播基质，以重量份计，包括以下组分：热处理木纤维4.5-6份、锯末4-7份、草炭土1-4份、复合肥0.5-1.5份、无机颗粒物90-93份、保水剂0.005-0.015份、粘合剂0.005-0.015份。
8.根据权利要求1所述的一种无土碎石地表植被恢复方法，其特征在于：所述的种植层喷播：采用植物种子与喷播基质一起喷播，植物种子使用量为30-40g/㎡ 。
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