小议废弃矿山边坡复绿施工技术与工艺

蒋远理

【摘要】： 为改善废弃矿山生态环境，对其山体边坡进行复绿治理是一种行之有效的方法，采用挂网客土喷播、普通喷播、爆穴围堰鱼鳞坑绿化种植、坡脚绿化种植等施工工艺，让裸露的岩石边坡重新变成绿意盎然的青山。现从工程实施的各阶段谈谈边坡复绿工程的施工技术与工艺以及由此产生的对城市垂直绿化的一些想法。

【关键词】：边坡复绿、挂网客土喷播、普通喷播、鱼鳞坑绿化种植

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

引言

笔者于2009年至2011年间有幸参与南京市国土资源分局浦口分局和苏州市国土资源局吴中分局的浦口响堂矿、吴中金山浜、吴中金龙矿等多个废弃矿山边坡复绿工程施工管理工作。治理前，裸露的边坡以岩石坡面为主，裸岩、危岩、成片的废土石堆严重威胁当地人民的生活与生产的安全，对周边生态环境造成了极大的破坏，同时将当地自然景观的观赏性大打折扣。

实施边坡复绿后，改善了生态环境和景观效果。通过以上工程实例，现就苏州和南京地区废弃矿山边坡复绿工程的主要施工技术与工艺作一简单探讨。

1.主要治理方案：

根据山坡垂直高度划分，复绿工程主要包括：坡顶排水沟，挂网客土喷播，鱼鳞坑苗木种植，普通客土喷播和坡脚苗木种植等。

坡顶区域：为防止雨水对坡面植被和土壤的冲击，避免对坡面所种植物造成侵害，在坡顶及坡面修建排水沟。

削坡降坡区域：本区域主要集中于露采边坡上坡面，通过削坡降坡，消除坡面上存在的滑坡隐患，然后进行挂网客土喷播绿化。

爆穴围堰区域：对山体边坡中部岩壁垂直陡立区域主要采取爆穴、花岗岩浆砌围堰等技术方法在岩壁上形成一个个鱼鳞坑，其内覆种植土，进行灌木、藤本及草本立体式种植。

回填压脚区域：在下坡面及坡脚附近，利用削坡降坡产生碎石压实找平，形成缓坡坡度不超过30°，覆盖厚度不小于30厘米的种植土后进行普通喷播绿化。沿陡立岩壁下缘、普通喷播区内侧种植攀援性藤本植物，提高边坡绿化率。

坡脚平台种植区域：沿坡脚浆砌挡土墙内侧回填碎石及种植土层，形成带状平台种植区域。自然错落式种植2-3行乔木及大灌木，营建坡脚绿化缓冲带，起到一定的安全隔离作用。沿挡土墙内侧种植下挂型藤本及灌木，以弱化挡土墙的硬质，提高绿化率。

2.主要施工技术工艺

由于边坡复绿的特殊性，特别容易发生安全事故，因此我们一切的施工实施都是在确保所有的安全设施、措施完全到位的情况下开展的。

2.1削坡降坡

先清除岩体表面表层土，留作后续回填土恢复植被用，产生的碎石料用于回填压脚，多余石方用于矿区废弃地低洼得回填。削坡降坡根据施工条件选择爆破或机械凿岩施工工艺。

2.2人工清坡

削坡降坡后，为保证复绿能保持长期稳定，在进行挂网客土喷播复绿的区域，采用人工风镐和机械相结合的方法进行坡面清理。清除坡面碎石、浮石等不稳定岩体，以彻底消除地质灾害隐患。

2.3鱼鳞坑苗木种植

2.3.1鱼鳞坑布置

在岩壁陡立区域修筑鱼鳞种植穴，直径约80cm，坑深在60cm以上，总体上呈梅花型分布。主要有以下3种形式：

刻槽：在岩体裂隙较多、岩质疏松的坡面上，采用小型爆破开凿坑穴。

围堰砌筑：在边坡较平缓的位置可采用浆砌石灰岩岩石围筑，围堰的墙体厚度不小于0.25米，高0.60米。

锚杆围堰：在岩壁陡立甚至反坡的区域，用螺纹钢做防锈处理后竖向打孔锚固，用钢筋盘条做防锈处理后横向编绕，形成围堰槽体的骨架，再用铁丝网由内侧绑贴，围堰形成通透槽壁，再用混凝土护砌槽壁，然后回填种植土。

2.3.2苗木栽植施工

考虑到鱼鳞坑分布于岩壁之上，且洞穴体量小、土方量少，结合坡面特征因地制宜自然式布置，植物配置采用小型灌木及藤本为主，主要有：火棘、凌霄、连翘、野蔷薇、构骨、红瑞木等。

2.4挂网客土喷播施工

2.4.1客土喷播复绿原理

客土喷播的实质是在岩质坡面上营造一种不易被冲刷的连续多孔稳定结构的硬化种植体，具有能免遭雨水冲蚀，又利于植物生长的特点。随着时间推移，混播的草本植物与乔、灌木树种生长旺盛，植物根系盘结，在坡面上形成一个良好的保护层。

2.4.2工艺流程

坡面处理—铺网—钉网—喷射基质—喷射含种子的基质—出苗期养护。

2.4.3施工技术要求

坡面处理：人工清除表面松散石块，确保坡面平整。

铺网：选用网孔4×4cm、14#镀锌菱形铁丝网铺设于坡面，坡顶延伸不少于100cm，用桩钉固定后回填或埋入排水沟中。坡顶固定后自上而下铺设。上下及左右采用平行对接，两片之间搭接宽度不小于10cm，并用铁丝扎牢。

钉网：钉网的紧固件采用U型钢锚钉，在坡面铁网搭接处布置一行，间距100mm，在坡面其余位置每平方米不少于5个锚钉，目的保证铁网贴附坡面，但网面不用紧贴坡面，留3～4cm左右间隙，为喷播基质预留空间。

（3）喷播基质和种子

喷射分二次进行，首先喷射不含种子的混合料，将保水剂、粘合剂、植物纤维、泥炭土、缓释复合肥等混合干料，按比例搅拌均匀后，用喷射泵和空压机将干料送至喷射管口，在喷射管口将混合土与适量的水混合后喷射在坡面和铁丝网上，用水量控制在使喷射在岩面上的基质稠度既能粘结在岩面上又不致产生流淌为宜。

待第一次喷射的混合土达到一定强度后，紧接着第二次喷射含种子的混合材料，将经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、粘结剂、纤维、缓释复合肥、保水剂搅拌均匀后，喷射在混合土层上，最终喷射混合材料平均厚度达到12cm。

2.4.4喷播材料要求

喷播植生基质包括植物纤维（草、麻纤维、砻糠）、粘合剂、保水剂、土壤、泥炭土（腐植土）等，其中土壤宜为乡土。

（1）客土基质的配制：

土层的厚度决定了植株根系的长度与密度，而土壤中肥力则决定植株地上部分的体量与高度。因此，在有限的厚度内只能通过提高客土基质的质量来保证植物的生长需要，在客土基质配制中我们主要以肥沃的种植土为主，添加东北泥炭、有机肥和纤维物，经过人工拌匀后储存。

（2）种子的选择：

植物选取以乡土植物为主，外来植物种子为辅的植物群落，适应当地自然生态环境，植被建成后可以与周边山体景观协调融合。草灌结合，一年生与多年生相结合，在苏州南京两地施工过程中常用苗木种子有：高羊茅、狗牙根、黑麦草、火棘、白三叶、紫花苜蓿、马蔺、黑松、紫穗槐、合欢、海桐、红花继木、紫荆、野蔷薇、女贞等。

2.5坡脚区域

2.5.1回填压脚（普通喷播）

将边坡削坡产生的碎石用于边坡下部及坡脚回填压脚，以放缓边坡，为绿化提供植被生长的条件。回填碎石土时，分层填筑，下部采用粒径较大的碎石，自下而上，逐步减小碎石粒径，最后覆盖种植土后进行普通喷播，除不需要在边坡上挂网钉网外，其他施工工艺和技术要求同挂网客土喷播。

普通喷播主要以喷播植物种子为主，为提高边坡的绿化覆盖率，沿陡立岩壁下缘、普通喷播区内侧种植攀援性藤本植物。

2.5.2坡脚平台种植

在浆砌挡土墙内侧回填碎石及种植土方，为植物绿化创造一定的地形条件。在山体边坡区坡脚附近种植生态风景林，形成优美的绿化景观。通过乔灌木植物的不同布局、搭配、组景形式及其形状、姿态、色彩等体现四季景观，使边坡及山体绿化效果丰富多彩。

2.6植被养护供水系统

施工及植被养护用水可直接从矿区内的水源(开采期间留下的矿坑积水)取水，根据我们的施工经验需布置横向纵向边坡植被养护浇灌系统，便于植被的养护管理，保证植物的正常生长，特别是夏季高温季节对于植物的水分供给有着非常重要的意义。

横向水管从坡顶线开始，向下按每15米坡高的间距布设一道水管；纵向水管（垂直坡顶线方向）为主水管，以每两道横向水管接一道纵向水管。以纵向水管从矿区水塘引水至边坡养护区。水压力不足时，利用备用增压泵增压，保证有足够的水压到达坡面的每个部位。根据现场的实际情况、水压情况及养护需要，坡面种植区布置旋转喷头，使水流成雾状进行喷灌养护。

3.植被养护管理

边坡植被养护由于其特殊的地理条件，它的养护亦具有其特殊性。

3.1喷播初期养护

通过初期养护管理，促进坡面植物迅速度过出苗期，坡面整体现绿，植物根系布满坡面，以保证坡面的基本稳定，植被基本能达到固土固水的作用，灌木开始发芽生长。

盖遮阴网：施工结束后，为了保证出苗整齐、均匀，防止强太阳光照射，并起到保温保湿的效果，进行遮阴网遮盖约10～15天。

养护浇水的时间以早晚进行为佳，尽量避免在强烈的阳光下进行喷水养护，以免灼伤幼苗叶片。

在高温干旱季节，种子幼芽及幼苗由于高温易烫伤，每天增加2-3次喷水，每次湿润1-2厘米，随时观察坡面植物生长状况，根据结果及时采取应对措施。

3.2喷播养护期内的植被养护

3.2.1浇水

浇水的原则是浇水量应大于植被地表蒸发量和植物蒸腾量的总和。浇水应该在植被最需要水的时候浇，以培育植被的强大根系，提高抗性。经过历次工地养护经历，我们总结出在浇水时应注意以下几方面：

（1）让植被尽量处在相对干旱的条件下

植被的幼苗期根系浅，不能缺水。当植被长至两个月时，有计划地减少浇水量。这样有利于刺激草根向纵深发展，提高植被的抗病及抗干旱的能力，尽量使它适应当地的自然环境，这样不但可以省水省肥，同时地面干爽，能有效地抑制病原体的生长，防止病害的发生。干透后浇水，浇则浇透，这样能给土壤带入空气，刺激土壤深部的根层发育。所以，只要不是高温干旱，尽量少浇水。

（2）根据不同季节，调整浇水时间

在2月中下旬浇水，可使植被提前复绿。此时的地温较低，水分蒸发量小，可以少浇水，如果出现干旱，宜在中午浇水，早晚水凉，浇多了会影响地温回升，阻碍根系发育。

夏季高温，地面蒸发及植物蒸腾量都大，植被需水量大，及时浇水。夏季浇水以上午为好。

3.2.2施肥

施肥分为施底肥和追肥，底肥我们施工时在喷播基质时一起加入，在养护过程中根据实际情况进行追肥。

施肥的最佳时间应掌握在温度和湿度最适宜植被生长的季节，施肥数量的多少取决于草种类型、土壤的质地、季节和植被的长势。在齐苗后（或喷播结束后的15天）应结合浇水施0.3～0.5﹪的尿素水1～2次（2.5克/平方米）。

第一次施肥在春季气温开始回升(2月中下旬)，植被开始萌动时施用，一般施用缓释复混肥2.5～3.5克/平方米，以促进冷季性草快速萌动。

5月份进行第二次施肥，用量同二月份，以满足夏季暖季性草的正常生长所需的营养。

晚秋施肥是必不可少的。以缓释复混肥为主，用量为6～7克/平方米,可促进地下根系的生长，为植被的安全越冬提供了保证。

施肥我们主要采用叶面喷施（结合浇水进行）和撒施，尿素的浓度要控制在0.5％以内，同时施肥后应立即浇水，以防烧苗。

3.2.3病虫害防治

病害：在早春将要进入旺盛生长期以前，喷适量的波尔多液或多菌灵1次，以后每隔2周喷一次，连续喷3～4次。

常见的害虫防治主要有：诱杀成虫；摘除卵块、灭杀幼虫；生物防治；药剂防治；人工和物理防治。

3.2.4补种（包括补充基质）

由于种子没有喷到，或是由于铁丝网绷起等其它原因，就需要及时补种，补种分为喷后补种和春季补种，喷后补种是在喷播结束后的7～20天的时间里，检查种子的出苗情况，如果发现有缺苗现象，就要迅速采取补种措施，一般在补种前的48～72小时进行浸种催芽，补种前一天应浇透基质，然后人工或用喷播机播种。

春季补种考虑和当地采集的种子混合补种， 于每年的初春时间（3～5月份）在边坡上补种一些种子苗，如爬山虎、紫藤、火棘、野蔷薇、紫穗槐等的种子点播在边坡上，在陡坡或裸岩的下部播种爬山虎，每平方米2～4株。在土层厚，坡度小的地方播种上述其他植物。亦可在周边山地选择灌木幼苗带土移植到坡面上。

经过以上各项养护管理，可以基本上达到边坡稳定的目标，植物群落初步形成，在坡面上形成一个良好的保护层。同时结合景观效果，我们会局部进行草花点缀。养护管理结束后逐渐形成与当地植被混交的自然种群，在视觉和环境上与周边的植被基本融为一体。

4.边坡复绿与城市垂直绿化建设的联想

有幸通过以上边坡复绿工程的实施，对于垂直绿化项目有了新的认知，对于正在大力提倡建设节能型城市，我想是否可以借鉴边坡复绿的一些经验，对于城市垂直绿化的建设或许会有一个全新的局面。去年上海发生的“11.15”特大火灾事故就是正在进行节能综合整治外墙保温材料改建时发生的重大事故，造成了严重的人员伤亡和财产损失；近两年不断出现的城市高楼玻璃幕墙爆裂坠楼引发的事故等都敲响了警钟。在建设节能型城市的大好环境下，是否可以对建筑的立面提出新的要求，建立类似于边坡挂网客土喷播的多孔状连续稳定结构，可以增加垂直绿化的品种多样性、季相性景观效果，可以丰富当前比较单一的爬山虎等简单垂直绿化。当然要实现这样的设想，需要通过对于建筑新材料、新技术等的不断地创新性研究和实践，需要政府以及各专业单位的共同努力，最终达到节能减排和增加城市立体绿化景观的目的。

5.结束语

通过关闭矿山边坡复绿项目的实施，消除了矿区遗留的地质灾害隐患和环境污染，改善了矿山及周边生态环境，营造良好的生态环境与生活、生产、投资环境，有效利用矿区的土地资源，恢复利用被占用和破坏的土地资源，具有良好和社会效益、生态效益和经济效益。

我也相信不久的将来在我们的城市中会出现各种不同类型的新型垂直立体绿化，为节能型城市增加新颖的景观亮点，为节能减排贡献新的力量。

参考文献：

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。