矿山复绿

    我国改革开放以来,城市和交通建设不断发展,矿山开采,特别是以建筑石料为主的露天开采矿山,在南方极其普遍,在为经济和城市建设提供必需材料的同时,给环境带来极大的破坏,使美丽的青山被爆破开挖得“千疮百孔”。由于爆破和底部掏挖矿石,造成矿山边坡陡峭、凹凸不平,裸露的边坡以岩石坡面为主,使植物难以自然生长和修复,必须通过人工措施改造和营造出植物生长的必要条件,才能恢复坡面绿化,改善其生态环境。

    1 边坡复绿的常用方法

    1.1我国在边坡中通常采用的方法

    一般在边坡中常采用的复绿方法有:铺草皮护坡绿化、植生带复绿、液压喷播植草复绿、三维网复绿、挖沟植草、土工格室植草、浆砌片石骨架植草、藤蔓爬挂绿化、喷混植生、厚层基材客土喷播等[1]。

    1.2矿山边坡采用的主要复绿方法

    矿山边坡通常属高陡坡边坡,目前在矿山复绿设计和施工中,以厚层基质客土喷播、植生槽种植(也称飘台种植)、鱼鳞坑种植、喷混植生为主。

    1.3常见矿山复绿方法

    厚层基材客土喷播复绿也叫客土喷播、TBS等,是采用混凝土喷射机将基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面的绿色护坡技术。通常采用先在岩石坡面上钉网(钉镀锌铁丝网、PVC包塑铁丝网),然后再将复绿基材(包括由泥炭土、植物纤维、客土、有机肥、保水剂、粘合剂、植物种子等组成)喷射粘附到钉网的坡面上,通过植物的生长、根系的固结作用,从而达到绿化和护坡的目的[2]。

    1.3.1植生槽复绿。

    通过在岩石坡面上钻孔,将成排钢筋与坡面呈一夹角用混凝土锚固嵌入岩体,上部浇筑成钢筋混凝土板,使之与岩石坡面呈“V”字型,然后在上面加入种植土及其他基质养分,进行种植灌木和藤蔓等植物,使坡面达到绿化。优点:对不利于植物根系嵌入山体、硬度大、坡面平滑、较陡的岩石坡面进行复绿,因槽内土深一般设计在60 cm以上,保水保肥性能较好,养护成本在类似条件的坡面中,比厚层基材喷播节省。缺点:施工难度大,施工安全风险较大,坡面风化、钢筋腐蚀等可能造成局部坍塌,可能存在一定的安全隐患,不宜用于人类活动频繁的地方,如公路、房屋等建筑周边。

    1.3.2鱼鳞坑复绿。

    在边坡利用凹处或有小平台的地方,用块石向上浆砌围成一个坑,或下挖成坑,内填种植土,通常设计填土直径60~80 cm,深度60 cm以上,坑内种植草、灌木和藤蔓植物。优点:在有凹凸、起伏的非高陡坡(坡度50°以下),简单易行,保水抗旱性能较好,根据多年施工经验,在坑内填土口径长度达80 cm、深度80 cm以上的坑里种植植物,如火棘、桧柏、海桐、继木等灌木,免养护免人工浇水3年,植物未见干旱死亡,生长良好。缺点:在陡坡、平滑的坡面不宜采用,绿化面受坡面状况影响,可能绿化面不均衡,绝对化效果较慢,绿化率较低。

    2 矿山边坡复绿的机理

    矿山的治理与复绿,主要是通过地质灾害防治,通过对深层和浅层的不稳定边坡治理,即对深层不稳定边坡,通常采用挡土墙、抗滑桩、长锚杆、锚索、锚索桩等工程措施工治理;对浅层不稳定的边坡采用浆砌片石护坡、干砌片石护坡、喷射混凝土、灰浆抹面、喷锚护面等工程措施。对治理后达到安全稳定的边坡,再通过植物的生长达到安全、长期的绿色护坡效果。植物的护坡主要是依据坡面植物的地下根系及地上茎叶的作用护坡,其作用分为根系的力学效应和植物的水文效应2方面。根系的力学效应分草本类植物根系(浅层根系)和木本类植物根系(中、深层根系)2种,植物的水文效应包括降雨截留、消弱溅蚀和抑制地表径流,从而起到护坡固土、绿化坡面、增加生态功能和美化环境的作用[3]。

    3 人工荒山造林技术在矿山复绿中的应用及其效果

    矿山人工生态复绿,是将人工造林和荒山造林的技术在矿山边坡绿化中的进一步发挥和延伸,在矿山边坡中寻找适应的的地方或通过人工措施改善其条件,能人工种植和播种耐干旱、耐瘠薄、抗性强的乡土植物苗木和种子,通过人工促进使其达到植物自然更新和绿化,使植物与周边环境相适应,形成具有自然适应和自然生存发展的植物群落。在实际施工当中,可利用风化岩、裂隙发育明显、含泥砂、土质的坡面,一般坡度少于55°的缓坡,或在硬质基岩坡面上通过鱼鳞坑、带状加固坎、带状浆砌块石挡土墙上复土,充分利用适应植物自然生长的点、片、面地方,进行人工种植和播种。1年后全面绿化,2年后形成良好的生态林植被,最终形成小森林,复绿效果十分显著。