CN112012229A - 一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，工程措施包括土壤基质重构、植被恢复工程、配套工程；其工程选型和布局具有操作简单、经济有效，可同时解决边坡稳定、生态恢复和景观美学三大问题，同时具有修复效率高、维护成本低、简便美观的特点。

Description

一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体是一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统

背景技术

由于石灰岩矿山的长期开采活动，逐渐产生了大量的高陡坡的岩石边坡，很容易造成滑坡岩溶、泥石流及塌陷等不良现象，同时造成了很大的生态及景观的破坏，主要表现在：表土剥离后造成的植被损失，使采空面植被覆盖率低，生态功能减损；植被生物量、水土保持能力等损失，采空面容易受雨水侵蚀形成水土流失，造成水环境污染。随着国家对生态环境建设的不断重视，矿区开采造成的高陡坡岩石边坡也越来越受到广泛关注，研究与开展一种石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡生态修复系统变得尤为重要。目前针对这一问题尚无有效的解决对策。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，该生态修复系统工程选型和布局具有操作简单、经济有效，可同时解决边坡稳定、生态恢复和景观美学三大问题，其具有修复效率高、维护成本低、简便美观的特点。

为了达成上述的目的，本发明专利提供一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，遵循“边坡稳定，立体植被搭配，四季常青，景观优美”的原则，平台和边坡采用不同的修复技术组合。工程措施包括土壤基质重构(土壤剥覆、削放坡、土壤改良)、植被恢复(灌木播种工程、生态袋与钢丝挂网工程、草本播种工程)、配套工程(排水沟、截水沟、导水沟，挡土墙)三大类十小类。

进一步地，剥离和覆土的程序与方法等可参照《耕作层土壤剥离利用技术规范》(TD/T 1048-2016)，同时配合削放坡工程，将边坡坡度保持在70°以下。

进一步地，施用土壤改良材料(无机肥、微生物肥和调理剂)对其进行改良。施用适当的有机、无机肥料、微生物菌种等土壤改良材料以提高土壤中有机物含量，改良土壤结构，消除其不良理化性质。矿物质型土壤调理剂能够改善土壤的物理、化学和微生物反应，增加土壤的肥力。最佳的原料是天然的石灰石、白云石、含钾页岩，制作工艺是将调理剂经过高温煅烧后萃取，这样得到的土壤调理剂能够使植物更好的吸收，有效抑制酸性产生。

进一步地，种植品种的选择以《造林技术规程》(GB/T 15776-1995)、《生态公益林建设技术规程》(GB/T 18337.3-2001)为基础，结合当地造林经验，以当地品种优先为原则。复垦后土地的生态景观要与周边环境容为一体，引入适宜品种时，尽量不引起外来品种入侵为原则。物种选择的依据：具有优良的水土保持作用的植物种属，能减少地表径流、涵养水源，阻挡泥沙流失和固持土壤；具有较强的适应脆弱环境和抗逆境的能力，对于干旱、风害、冻害、瘠薄、盐碱等不良立地因子有较强的忍耐性和适宜性；生存能力强，有固氮能力，能形成稳定的植被群落；根系发达，能形成网状根固持土壤，地上部分生长迅速，枝叶茂盛；能尽快和尽可能时间长地覆盖地面，有效阻止风蚀；能较快形成松软的枯枝落叶层，提高土壤的保水保肥能力；播种或栽培较容易，成活率高；兼顾地表景观提升。

进一步地，采用传统人工植被技术进行生态修复治理，人工植被包括人工种植灌木容器苗、撒草花种子等。边坡最终复垦为灌木草本混合地，兼顾景观与经济效果，模拟山野营造景观。采取种、播相结合，营养袋苗种植+撒播种子的方法，形成先锋植物、长期定居植物、短期植物、四季植物更替的人工群落系统。实行草灌相结合，尽快形成能够覆盖表层土壤的植物群落。分期分阶段进行植被恢复施工，第一阶段以速生先锋植物为主，选择耐阳性植物，迅速固土蓄水、遮荫防晒、改良土壤；第二阶段补播其它耐性植物，选择耐荫性植物形成稳定的植被，实现短期植被与长期植被自然演替。

进一步地，利用充填土的生态袋组成挡土结构，通过锚杆固定在陡坡上，生态袋之间由抗老化的连接袋相互连接成整体柔性结构，在生态袋内外立面采用混播、喷播、压播、插播进行绿化，形成整体的生态柔性挡土结构。植物根系通过这种新型软体边坡自由生长，进入岩土基层，从而达到绿化效果。

进一步地，采用镀锌钢丝网，挂网施工时采用自上而下放卷，相邻两卷铁丝网分别用绑扎铁丝连接固定，两网交接处至少要求有重叠，用锚杆固定，锚杆每平方米不少于3只。网与作业面保持一定间隙，并均匀一致。较陡岩面处，可用草绳按一定间隔缠绕在网上，以增加附着力。挂网可以使生态袋在岩石表面形成一个持久的整体板块。

进一步地，为保证边坡的稳定性，防止水土流失，连接不同平台之间修筑排水沟。排水沟设计标准依照当地10年一遇24h 最大暴雨量，24h内排空场地内积水，设计为梯形C20素混凝土沟。

进一步地，在边坡脚修建截水沟。

进一步地，在边坡上修建导水沟，导水沟为C20素混凝土沟，使用钢筋格栅盖板，设计导水流量参考《土地整治项目规划设计规范》(TD/T 1012-2016)。

进一步地，在坡底位置修建挡土墙并且在景观墙上修建挡土墙。

本发明专利具有以下有益效果：

1、本发明专利提供的用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，可以对高陡坡岩石边坡进行高效生态修复，其工程选型全面，结构简单，施工方便，成本低。

2、本发明专利提供的用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，工程布局合理，立体植被搭配，植被成活率高。

3、本发明专利提供的用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，修复后边坡稳定性好、生态系统得到显著恢复和美化景观的效果，且维护成本低的特点。

附图说明

图1是本发明的施工流程图；

图2是本发明整个工程的结构示意图，其中：1、生态袋2、钢丝挂网3、截水沟4、草灌木5、挡土墙6、排水沟；

图3是本发明灌木草本种植设计图；

图4是本发明生态袋平面图；

图5是本发明生态袋断面面图；

图6为本发明坡脚排水沟设计图；

图7为本发明坡面导水沟设计图；

图8为本发明坡顶，平台截水沟设计图；

图9为本发明景观墙设计图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步解释说明。

如图1所示，第一步进行土壤基质重构工程，具体包括土壤剥覆、削放坡和土壤改良工程，利用机械和人工进行土壤剥覆工程包括边坡土壤剥离和平台覆土，以边坡上和其周围为剥离土源，这些土源为平台的土地复垦与生态修复提供土源，剥离和覆土的程序与方法等可参照《耕作层土壤剥离利用技术规范》(TD/T 1048-2016)，平台覆土厚度30cm；削放坡工程需要进行人工削放坡及找平，对边坡进行修整，将边坡坡度保持在70°以下；土壤改良工程具体包括对土壤进行无机肥，微生物菌种和土壤调理剂进行土壤改良，可以提高土壤中有机物含量，改良土壤结构，消除其不良理化性质，其中使用矿物质型土壤调理剂能够改善土壤的物理、化学和微生物反应，增加土壤的肥力，最佳的原料是天然的石灰石、白云石、含钾页岩。

第二步，进行植被恢复工程，具体包括灌木播种，草本播种，生态袋与钢丝挂网工程。平台上进行灌木与草本播种，边坡上进行生态袋和钢丝挂网工程，同时在生态袋上点播草种，选择当地乡土树木、灌木、草类品种，防止外来物种入侵，以保护当地整体森林生态系统的质量；种植方式如图3所示，区域内对角种植两株灌木两株草本，沿着边坡的方向循环种植灌木，垂直边坡按照灌木高度依次循环种植，草本循环种植；生态袋设计如图4，生态袋在坡顶固定，袋宽0.4m，间隔0.8m用锚杆固定，生态袋安装图如图5所示，在生态袋中充填植生土(植生土是将区域内废弃土及混合改良基质、保水剂、生长剂、FKB等一些微生物菌剂、谷壳锯末等植物纤维材料掺和料转运至坡顶平台混合堆沤所成)，基肥组成挡土结构，另外，如果正在开采的石灰岩矿采场开采区与修复区距离较近，在开采过程中放炮等活动会造成边坡震动，所以在边坡上需要通过锚杆进行固定，生态袋需要在坡顶平直延伸0.1m固定，生态袋底部0.15m需要埋于土中，草种点播进行方形点播。

第三步，进行辅助配套工程，具体包括排水沟、截水沟、导水沟、景观墙工程。连接不同平台之间修筑截水沟，截水沟设计标准依照当地10年一遇24h最大暴雨量，24h内排空场地内积水，设计为梯形C20素混凝土沟，另外，在坡顶经常存在树林，为减缓雨水对生态带的冲击，在坡顶修建截水沟；在边坡脚修建排水沟，水沟下部土方均需压实，防止雨水渗流，掏空水底沟，造成水沟破坏；在坡脚修建景观墙，由仿古砖垒砌而成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统，其特征在于利用一系列的生态工程措施作为生态修复系统节点，组合成生态修复系统的工艺流程，工程措施包括土壤基质重构(土壤剥覆、削放坡、土壤改良)、植被恢复(灌木播种工程、生态袋与钢丝挂网工程、草本播种工程)、配套工程(排水沟、截水沟、导水沟，挡土墙)三大类十小类。

2.根据权利要求1所述的一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统工程措施，平台覆土厚度30cm；削放坡工程需要进行人工削放坡及找平，对边坡进行修整，将边坡坡度保持在70°以下；土壤改良工程具体包括对土壤进行无机肥，微生物菌种和土壤调理剂进行土壤改良，其中使用矿物质型土壤调理剂能够改善土壤的物理、化学和微生物反应，增加土壤的肥力，最佳的原料是天然的石灰石、白云石、含钾页岩。

3.根据权利要求1所述的一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统工程措施，植物种植品种的选择以当地品种优先为原则，尽量不引起外来品种，边坡最终复垦为灌木草本混合地，采取种、播相结合的方法，利用充填土的生态袋组成挡土结构，通过锚杆固定在陡坡上，生态袋需要在坡顶固定，生态袋底部需要埋于土中，草种点播进行方形点播。

4.根据权利要求1所述的一种用于石灰岩矿采场高陡坡岩石边坡的生态修复系统工程措施，进行辅助配套工程，具体包括排水沟、截水沟、导水沟、挡土墙工程，连接不同平台之间修筑排水沟，排水沟设计标准依照当地10年一遇24h最大暴雨量，24h内排空场地内积水，设计为梯形C20素混凝土沟；在边坡脚修建截水沟，水沟下部土方均需压实，防止雨水渗流，掏空水底沟，造成水沟破坏；在坡脚挡土墙上修建景观墙，由仿古砖垒砌而成。

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