CN112031036A - 一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统及生态防护方法 - Google Patents

Abstract

一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，用于弃渣场的生态防护和恢复，包括弃渣场底部防渗层和生态恢复层，弃渣场底部防渗层用于防止盐岩弃渣对场区土地和地下水的污染，生态恢复层设有从下至上依次设置的第一土工布层、阻隔蒸发层、第二土工布层、排水层以及绿化土层，其有利于弃渣场的生态防护和恢复，有利于降水排泄，且避免盐岩弃渣随水溶解而影响弃渣场周边土地和河流生态领域。

Description

一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统及生态防护方法

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体而言，涉及一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统及生态防护方法。

背景技术

中老铁路友谊隧道穿越盐岩地层，地质条件特殊，国内外罕见。盐岩具有强溶蚀性、强腐蚀性和膨胀性，隧道开挖后的弃渣不能按常规隧道弃渣方法处理，否则将造成弃渣场场区及周边土地盐渍化和污染水系，破坏当地生态系统。

发明内容

本发明的目的包括提供一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其有利于弃渣场的生态防护和恢复，有利于降水排泄，且避免盐岩弃渣随水溶解而影响弃渣场周边土地和河流生态领域。

本发明的另一目的包括提供一种高盐岩隧道弃渣场生态防护方法，实现对盐岩隧道弃渣场的生态防护和恢复。本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，用于弃渣场的生态防护和生态恢复，包括弃渣场底部防渗层和生态恢复层，弃渣场底部防渗层用于防止盐岩弃渣对地下水的渗透，生态恢复层设有从下至上依次设置的第一土工布层、阻隔蒸发层、第二土工布层、排水层以及绿化土层。

优选地，弃渣场包括顶部和边坡，弃渣场边坡的下端处沿纵向水平方向设有挡墙；

阻隔蒸发层包括与弃渣场顶部相对设置的第一阻隔蒸发层，以及与弃渣场边坡相对设置的第二阻隔蒸发层；

第一阻隔蒸发层由HDPE土工膜组成；

第二阻隔蒸发层由双糙面HDPE土工膜组成。

优选地，边坡设有土工膜锚固沟，用于克服双糙面HDPE土工膜自身部分重力。

优选地，弃渣场包括顶部和边坡，排水层包括设置于边坡处的第二排水层，第二排水层包括复合土工排水网，复合土工排水网设于第二土工布层与绿化土层之间。

优选地，弃渣场包括顶部和边坡，排水层包括设置于顶部处的第一排水层，第一排水层包括从下至上的碎石层和土工滤网，置于第二土工布层与绿化土层之间。

优选地，碎石层由直径20mm-40mm的碎石粒组成。

优选地，弃渣场底部防渗层包括从下至上依次设置的第三土工布层、防渗HDPE膜和第四土工布层，第四土工布层与渣土层相邻设置。

优选地，还设有缓冲黏土层，缓冲黏土层设置于第三土工布层的下方。

一种高盐岩隧道弃渣场生态防护方法，包括上述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，用于针对坡度大于1:3的边坡采取固土措施，绿化土层上方设有植被层。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：其有利于盐岩区域开挖后的生态恢复，有利于顶层的绿化土层的雨水排泄，避免渣体中盐岩随水溶解而影响河流生态领域，弃渣场与边坡的设置有利于简化现场工作内容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供高盐岩隧道弃渣场生态防护系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供弃渣场边坡处的生态恢复层的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供弃渣场顶部处的生态恢复层的第四结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为本发明实施例提供弃渣场底部防渗层的具体结构示意图。

图标：100-渣土层，200-第一土工布层，300-阻隔蒸发层，400-第二土工布层，500-排水层，510-第一排水层，511-碎石层，512-土工滤网，520-第二排水层，600-绿化土层，700-弃渣场，710-顶部，720-边坡，730-挡墙，800-弃渣场底部防渗层，810-缓冲黏土层，820-第三土工布层，830-防渗HDPE膜，840-第四土工布层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图5，图1至图5提供了一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，用于渣土层100的生态恢复，包括从上之下依次设置的弃渣场底部防渗层800、渣土层100以及生态恢复层，弃渣场底部防渗层800用于防止盐岩弃渣对地下水的渗透，生态恢复层设有从下至上依次设置的第一土工布层200、阻隔蒸发层300、第二土工布层400、排水层500以及绿化土层600。

在中老铁路的友谊隧道的建设中，遭遇到罕见的盐岩地层情况。由于盐岩易对土壤造成盐渍化，需要在后期对盐岩渣体进行生态恢复工作。由于地表径流携带盐分会使土壤盐渍化，需要对渣体中盐分进行阻断隔离。且由于渣体中盐岩溶解后排入附近土壤或河流，造成附近土壤盐渍化，或影响河流系统，需要对雨天气候进行考虑。

因此，在目前普遍针对盐渍化的生物法生态恢复，在底层的盐岩渣体与顶层的绿化土壤之间，进行相应设置，达到即改善底层盐岩对顶层绿化土壤的不利影响，又改善雨天时盐岩溶解于雨水而带来的不利影响。

据此发明人发明了一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，用于渣土层的生态恢复，其包括弃渣场底部防渗层800和生态恢复层。通过弃渣场底部防渗层800，防止盐岩弃渣对地下水的渗透。生态恢复层包括从下至上依次设置的第一土工布层200、阻隔蒸发层300、第二土工布层400、排水层500以及绿化土层600，弃渣场底部防渗层800、渣土层100、生态恢复层依次从下至上设置。

上述叙述中弃渣场底部防渗层800防止盐岩弃渣对地下水的渗透，其中防止并不意味着限定为百分百，意义为减缓盐岩弃渣对地下水的渗透，应当作适当理解。

在阻隔蒸发层300的作用下，有效拦截渣体层区域中随水分蒸发而迁移的盐分，从而保护绿化土层600、减缓盐岩渣土对绿化土层600的不利盐碱侵蚀。通过排水层500，有效地对绿化土层600中的雨水进行排泄。通过生态恢复层进行生态恢复工作。

综上，这样的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统有利于盐岩区域开挖后的生态恢复，有利于顶层位置的土层的雨水排泄，避免渣体中盐岩随水溶解而影响河流生态领域，通过弃渣场底部防渗层800防止盐岩弃渣对地下水的渗透。

在常用形式中，渣土堆放呈台状。比如，弃渣场700包括顶部710和边坡720，对应弃渣场700的大致外部结构呈一凸顶外加一侧或两侧的边坡720组成。于边坡720的下端沿纵向水平方向设有挡墙730，挡墙730起挡护作用，有利于整体系统的稳定性。

其中，排水层500包括位于弃渣场顶部710的第一排水层510，以及位于弃渣场边坡720处的第二排水层520。

弃渣前，于坡面上设置排水沟，以防止雨季冲刷造成弃渣流失污染环境。应对弃渣场700内植被及腐殖土进行清除，弃渣场700坡脚挡护设施后方可分层逐级弃渣，利用弃渣车辆及铲平车进行适当碾压。为降低含盐弃渣对挡墙730的腐蚀影响，于挡墙730附近范围堆放弃渣场清表土体并适当碾压密实，合理利用现场资源。

请参照图1至图5，阻隔蒸发层300由第一阻隔蒸发层和第二阻隔蒸发层共同组成，其中第一阻隔蒸发层与弃渣场顶部相对设置，第二阻隔蒸发层与弃渣场边坡相对设置。第一阻隔蒸发层采用HDPE土工膜，即高密度聚乙烯土工膜对弃渣场700顶进行全覆盖，可选用厚度1mm。第二阻隔蒸发层采用双糙面HDPE土工膜，一定程度上可防止边坡720上土工膜产生滑动。更进一步地，边坡720设有土工膜锚固沟，用于克服双糙面HDPE土工膜自身部分重力。

于阻隔蒸发层300的土工膜上下两面分别设置第一土工布层200和第二土工布层400，作为阻隔蒸发层300的保护层。

优选地，第二排水层520包括复合土工排水网，复合土工排水网设于第二土工布层400与绿化土层600之间。简单的复合土工排水网，由立体结构的塑料网双面粘接渗水的土工布组成，具有排水功能。且边坡720处的复合土工排水网搭接重叠宽度不宜过小，且应采用塑料绳栓接，沿缝搭接的栓接点间距不宜过大。采用复合土工排水网，作为边坡720出的排水层500，有利于边坡720施工。

优选地，请参照图4和图5，第一排水层510包括从下至上的碎石层511和土工滤网512，置于第二土工布层400与绿化土层600之间。例如，选用300mm的碎石作为排水层500，碎石渗透性较好，价格便宜，是常用的排水材料。进一步地，碎石层511可由直径20mm-40mm的碎石粒组成。

土工滤网512是由单一聚合物制成的，或聚合物材料通过机械固结、化学和其他粘合方法复合制成的可渗透的土工材料。有利于绿化土层600通过如碎石的排水层500进行排泄水量。

优选地，请参照图6，弃渣场底部防渗层800包括从下至上依次设置的第三土工布层820、防渗HDPE膜830和第四土工布层840，第四土工布层840与渣土层100相邻设置。

该弃渣场底部防渗层800还采用缓冲黏土层810，缓冲黏土层810设置于第三土工布层820的下方，缓冲黏土层810、第三土工布层820、防渗HDPE膜830、第四土工布层840沿从下至上依次设置。缓冲黏土层810指的是，在盐岩弃渣厂对方之前，对选址场地进行平整，平整后铺设一定厚度的黏土作为缓冲层，在缓冲黏土层上铺设防渗土工膜，防渗土工膜起到防渗作用。

例如，在弃渣场底部防渗层800中，可采用50cm厚的缓冲黏土层，600g/m²的土工布作为第三土工布层820以及第四土工布层840。

本实施例还提供一种高盐岩隧道弃渣场700生态防护方法，包括上述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，针对坡度大于1:3的边坡720采取固土措施，绿化土层600上方设有植被层。

对应上述弃渣场700的大致外部结构呈一凸顶外加一侧或两侧的边坡720组成的方式，关于边坡720与顶部710分别对应的植被种植选取不同的方式。例如，在顶部710选取乔木与灌木配合的方式，在边坡720处点播灌木籽，还可播撒混合草籽。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于，用于弃渣场的生态防护和恢复，包括：

弃渣场底部防渗层，用于防止盐岩弃渣对地下水的渗透；

生态恢复层，设有从下至上依次设置的第一土工布层、阻隔蒸发层、第二土工布层、排水层以及绿化土层；

所述弃渣场底部防渗层、渣土层、所述生态恢复层从下至上依次设置。

2.根据权利要求1所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：

弃渣场包括顶部和边坡，弃渣场边坡的下端处沿纵向水平方向设有挡墙；

所述阻隔蒸发层包括与所述弃渣场顶部相对设置的第一阻隔蒸发层，以及与所述弃渣场边坡相对设置的第二阻隔蒸发层；

所述第一阻隔蒸发层由HDPE土工膜组成；

所述第二阻隔蒸发层由双糙面HDPE土工膜组成。

3.根据权利要求2所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：所述边坡设有土工膜锚固沟，用于克服所述双糙面HDPE土工膜自身部分重力。

4.根据权利要求1所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：弃渣场包括顶部和边坡，所述排水层包括设置于边坡处的第二排水层，所述第二排水层包括复合土工排水网，所述复合土工排水网设于所述第二土工布层与所述绿化土层之间。

5.根据权利要求1所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：弃渣场包括顶部和边坡，所述排水层包括设置于顶部处的第一排水层，所述第一排水层包括从下至上的碎石层和土工滤网，置于所述第二土工布层与所述绿化土层之间。

6.根据权利要求5所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：所述碎石层由直径20mm-40mm的碎石粒组成。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：所述弃渣场底部防渗层包括从下至上依次设置的第三土工布层、防渗HDPE膜和第四土工布层，所述第四土工布层与所述渣土层相邻设置。

8.根据权利要求7所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：还设有缓冲黏土层，所述缓冲黏土层设置于所述第三土工布层的下方。

9.一种高盐岩隧道弃渣场生态防护方法，包括权利要求1-8中任一项所述的高盐岩隧道弃渣场生态防护系统，其特征在于：针对坡度大于1:3的边坡采取固土措施，所述绿化土层上方设有植被层。

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