巖土渣場植被恢復方法
2023-06-25 15:07:16
專利名稱：巖土渣場植被恢復方法
技術領域：
本發明涉及一種水土保持與生態環境建設領域中的植被恢復方法，特 別涉及一種巖土渣場植被恢復方法。 -
背景技術：
巖土渣場是公路、鐵路、水電、礦山等基礎工程建設必然產生的一種 創面堆積體，常因渣體堆積無序，結構鬆散，常處於臨界失穩， 一遇降雨 或水流衝刷，巖土渣場便形成大面積水土流失，嚴重破壞生態，甚至危及 公共財產與人民生命安全。
中國專利CN 100350106C公開了一種棄土場水土保持生態恢復方法，其特 徵在於採用生物措施與工程措施相結合的保持生態恢復措施，利用香根草 護坡並設計香根草的種植，棄土場堆積邊坡設計削坡開級為三級，每級坡 高10m，邊坡平臺寬4m，坡率第一級l: 2.00，第二級l: 1.75，第三級l: 1.50。本專利方法的缺點主要在於兩個方面 一是，雖然採取削坡分級的 方法使坡面穩定性得到較好解決，但工程量巨大，利用機械作業不僅費工 費時，而且資金消耗較大；二是，採用香根草種植方式，人工坡面種植操 作相當困難，而且見效慢，植被覆蓋周期很長。中國專利授權公告號CN 201057698Y公開了一種渣體植被恢復結構，解決方案是渣體植被恢復結 構，具有渣體，其上覆蓋覆土層，覆土層上種植植被層，其特徵在於所述 渣體上構建網絡骨架結構，其底部埋入渣體中。其特點主要是採用粘性土 壤作為覆土層，預實現防水保水功能，但由於需要採掘大量土壤，務必破 壞土地資源，而且人工填築麻煩，並未有效解決渣堆滲水快、保水難的關 鍵技術問題。
發明內容
3本發明的目的在於克服上述缺點，提供一種能穩固巖土渣場植被恢復 結構，有效攔截水分滲漏，提高結構層保水能力，確保巖土渣場植被恢復 效果的巖土渣場植被恢復方法。
本發明巖土渣場植被恢復方法，其步驟包括
1) 清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度。
2) 向渣堆中錨入規格為①14-18mm、 L80-150cm的螺紋鋼，錨入螺紋鋼 呈梅花形布置，間距1.2mX1.2m，並灌注錨固劑固定。其中，錨固劑為鄭 州市王樓水泥工業有限公司市售產品(WSA新型錨固劑)。
3) 製備植物纖維與膨潤土複合物，其配合比例按重量份計是植物纖 維:膨潤土二1:6 15。其中，膨潤土為四川省三臺三鑫化工有限責任公司市 售產品"鈣基膨潤土"；植物纖維為麻纖維、椰纖維、草莖纖維、木纖維中 的任意一種，纖維長度為O. 2-1.5cm，細度為O. 2-2mm，含水率《10%。麻纖 維為薴麻、大麻、亞麻、劍麻、黃麻中的任意一種，椰纖維為天然椰殼 纖維，草莖纖維為麥秸、稻秸、高粱秸稈、玉米秸稈、大豆杆、竹纖維、 蘆葦杆中的任意一種。木纖維由常熟市紅星毛紡化工有限責任公司提供。
4) 向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並壓實，壓實密度 2. 0-2. 4g/cm:i。
5) 沿坡面順勢鋪掛規格為1賴、網孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網，並用22#扎
絲綁紮，使其固定於螺紋鋼上。
6) 配製種子基質混合物，按重量份計是植被種子:保水劑聚丙烯醯胺 草炭植壤土土壤消毒劑複合肥=15 50:40 120:30 80:2000 5000:150000 200000:5 10:15 60。其中，植被種子可以是草本種子與 灌木種子的混合物，也可以是草本種子、灌木種子及喬木種子的混合物， 混合比例可根據實際情況而定；保水劑是美國四遠公司的市售產品"施可 保"；聚丙烯醯胺是上海沃衫化工有限公司市售產品；草炭是越西縣腐殖加 工廠的市售產品；植壤土是一般農田土； 土壤消毒劑是成都新朝陽生物化學有限公司市售產品；複合肥是新都化工股份有限公司市售"桂湖複合肥"。
7) 噴射種子基質混合物，噴射厚度8-15cm，控制容重為1.2-1.35g/cm、
8) 鋪掛規格為12g/m2-15g/m2的無紡布，並澆水管理。 本發明巖土渣場植被恢復方法的優點在於，1)膨潤土遇水膨脹性極
強，且粒子水化後成凝膠狀可滲入渣石縫隙，與渣石連接成整體，並有效 阻止水分入滲。2)，與鈉基膨潤土相比，選用鈣基膨潤土雖然其吸水性相 對較弱，但其與水結合力強，收縮率小，而且資源廣泛，成本較低，鈣基 膨潤土既符合工程材料應用的基本需求特性，又可實現材料自身穩定，同 時發揮恰當截水與排水的功能。3)由於膨潤土粒子黏聚力與滲透係數較小， 為提高渣堆結構層連接的整體性，將膨潤土與植物纖維複合，可使膨潤土 充滿纖維的空隙空間，吸水後形成緻密的有機整體，確保其結構穩定，同 時發揮合理疏水功能。4)膨潤土與植物纖維的複合物，-一方面可對基質滲 水有效截留，增加基質蓄水庫容能力，而且作為下層渣石與上層基質層的 中間層，膨潤土粒子吸水膨脹與分散起到很好的介面過渡與連接作用。5) 基質混合物中不僅含有粘接物質聚丙烯醯胺，能充分保障基質穩定，而且 含有保水劑，吸水後能蓄存較長時間，並根據植物生長需求供給水分。6) 應用硬性防護錨杆和鍍鋅鐵絲網分別將渣石層、膨潤土-植物纖維複合層、 基質層連接成力學整體，有力保障了系統結構的長期穩定。該方法不僅材 料資源豐富，成本合理，施工工藝簡單，而且能充分保障巖土渣場植被恢 復結構穩定，保障巖土渣場植被生長所需的水分條件，達到有效恢復植被， 防止水土流失，還原自然環境的目的。主要用於巖土渣場的植被恢復。
具體實施方式
實施例l
本發明巖土渣場植被恢復方法其操作步驟是
1) 清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度；
2) 向渣堆中錨入規格016鵬、L120cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間
5距1.2mX1.2m，並灌注錨固劑；
3) 製備植物纖維與膨潤土複合物，其配合比例按重量份計是稻草纖 維膨潤土=1:10。其中，稻纖維長度為O. 2-lcm，細度為O. 2-0. 8mm，含水
率8%;
4) 向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並壓實，壓實密度 2.0-2. 4g/cm:';
5) 沿坡面順勢鋪掛規格為l賴網孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網，並用22#扎 絲綁紮固定於螺紋鋼上；
6) 配製種子基質混合物，按重量份計是植被種子保水劑聚丙烯醯胺: 草炭:植壤土: 土壤消毒劑:複合肥二50:120:50:3500:200000:10:15。其中， 植物種子為刺槐、豬屎豆、高羊茅、苜蓿的種子混合物
7) 噴射種子基質混合物，噴射厚度15cm，控制容重為1.35g/cm、
8) 鋪掛規格為14g/m2的無紡布，並澆水管理。 實施效果
1) 本發明應用於某高速公路建設項目巖土渣場植被恢復，施工時間為 2008年3月，施工渣場坡面坡度為53。。施工後第6天種子開始萌發，15天 基本萌發完全，平均萌發率達83%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率達70%; l年後，植物種類由原來的4種變為9種，物種多樣性Sharmon—Weiner指數 為2.65，均勻度Pielou指數0.91，群落結構基本穩定，植被覆蓋率達90%， 渣場植被得到了有效恢復。未使用本發明方法，施工後9天種子才開始萌發， 22天基本萌發完全，平均萌發率僅為65%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率 僅為60°/。； l年後，植物種類僅由原來的4種變為3種，物種多樣性 Shannon—Weiner指數為1.25，均勻度Pielou指數O. 73，群落結構不穩定， 且有部分物種正在死亡，植被覆蓋率僅為40%，渣場植被趨於逐漸消亡。
2) 本發明方法施工後，首次飽和澆水，基質含水量維持在25%以上的 時間達30天；而未使用本發明方法施工後，含水量維持在25%以上的時間僅3)本發明方法施工後，在連續降雨12h (雨強為18mm/h)後，巖土渣 場植被恢復基質表面僅有少量濺蝕，坡面未見任何滑移與對塌，整體結構 相對穩定；而未使用本發明方法施工後，基質表面有大量衝蝕，局部有滑 落垮塌發生，結構不穩定。 實施例2本發明巖土渣場植被恢復方法其操作步驟是1) 清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度；2) 向渣堆中錨入規格014腦、L80cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間距 1.2mX1.2m，並灌注錨固劑；3) 製備植物纖維與膨潤土複合物，其混合比例按重量份計是木纖維 膨潤土=1:15。其中，木纖維長度為O. 4-0. 8cm，細度為O. 5-1. 2ram，含水率7%;4) 向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並太實，壓實密度2. 0-2. 4g/cm、5) 沿坡面順勢鋪掛規格為14#、網孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網，並用22#扎 絲綁紮固定於螺紋鋼上；6) 配製種子基質混合物，按重量份計是植被種子:保水劑聚丙烯醯胺 草炭:植壤土: 土壤消毒劑:複合肥二35:40:30:2000:150000:5:35拌合均勻。 其中，植物種子為銀合歡、刺槐、狗牙根、胡枝子的種子混合物。7) 噴射種子基質混合物，噴射厚度8cm，控制容重為1.2g/cm3;8) 鋪掛規格為15g/i^的無紡布，並澆水管理。 實施效果本發明應用於攀西礦渣場植被恢復項目，施工時間為2008年6月，施 工渣場坡度為25。1)施工後第7天種子開始萌發，15天基本萌發完全，平均萌發率達80%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率達75%; l年後，植物種類由原來的4種變為10種，物種多樣性Sha皿on—Weiner指數為2.82，均勻度Pielou指數O. 93, 群落結構基本穩定，植被覆蓋率達95%，渣場植被得到了有效恢復。
未使用本發明方法，按人工覆蓋相同厚度和相同組分配比的基質混合 物，並覆蓋相同規格無紡布。施工後第10天種子才開始萌發，20天基本萌 發完全，平均萌發率僅為62%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率僅為55%; 1 年後，植物種類僅由原來的4種變為2種，物種多樣性Shannon—Weiner指數 為l. 25，均勻度Pielou指數O. 65，群落結構不穩定，且有2物種正慢慢死亡， 植被覆蓋率僅為42%，渣場植被趨於退化甚至消亡。
2) 本發明方法施工後，首次飽和澆水，基質含水量維持在25%以上的 時間達24天；而未使用本發明方法施工後，含水量維持在25%以上的時間僅 為12天；
3) 本發明方法施工後，在連續降雨6h (雨強為30mm/h)後，巖土渣 場植被恢復基質表面僅有10%被濺蝕，但坡面未發生任何滑移與坍塌，整 體結構相對穩定，抗侵蝕能力強；而未使用本發明方法施工後，基質表面 有約65%被衝蝕形成小溝壑，局部已發生溜塌，結構很不穩定。 實施例3
本發明巖土渣場植被恢復方法其操作步驟是
1)清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度； 2)向渣堆中錨入規格①18mm、 L150cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間距 1.2mX1.2m，並灌注錨固劑；
3) 製備植物纖維與膨潤土複合物，其混合比例按重量份計是天然椰 殼纖維膨潤土=1: 6。其中，天然椰殼纖維長度為1.0-1.5cm，細度為 1.2-2. Oram，含水率10%;
4) 向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並壓實，壓實密度 2. 0-2. 4g/cm:、
5) 沿坡面順勢鋪掛規格為1賴、網孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網，並用22共扎絲綁紮固定於螺紋鋼上；
6) 配製種子基質混合物，按重量份計是植被種子保水劑聚丙烯醯 胺:草炭:植壤土 : 土壤消毒劑:複合肥二l5:80:80:5000:170000: 7:60 。其中， 植物種子為銀合歡、多花木蘭、鹽膚木、木豆、百喜草、狗牙根的種子混 合物。
7) 種子基質混合物，噴射厚度12cm，控制容重為1.3g/cm'3; 8)鋪掛規格為12g/m2的無紡布，並澆水管理。
實施效果
本發明應用於高速公路巖土渣場植被恢復項目，施工時間為2008年10 月，施工渣場坡度為45。
1) 施工後第8天種子開始萌發，16天基本萌發完全，平均萌發率達78%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率達70%; l年後，植物種類由原來的6種變為 ll種，物種多樣性Shannon—Weiner指數為3. 15，均勻度Pielou指數O. 93， 群落結構穩定，植被覆蓋率達85%，渣場植被有效恢復；未使用本發明方法， 按傳統噴射工藝噴射與上述相同的基質混合物，並覆蓋相同規格無紡布。 施工後第12天種子才開始萌發，25天基本萌發完全，平均萌發率僅為58%; 3個月後，巖土渣場植被覆蓋率僅為52%; l年後，植物種類仍然為6種，原 有種死亡1種，新增物種l種，物種多樣性Sha皿on—Weiner指數為1.8，均 勻度Pieloii指數O. 75，群落結構不穩定，且處於動態衰減變化中，植被覆 蓋率僅為40%,渣場植被存在退化趨勢。
2) 本發明方法施工後，首次飽和澆水，基質含水量維持在25%以上的 時間達30天；而未使用本發明方法施工後，含水量維持在25%以上的時間僅 為15天。
3) 本發明方法施工後，在連續降雨4h (雨強為15mm/h)後，巖土渣 場植被恢復基質表面僅有5%被濺蝕，但坡面仍未發生任何滑移與坍塌，整 體結構相對穩定，抗侵蝕能力較強;而未使用本發明方法施工後，基質表面有約40%被衝蝕形成小溝壑，而且約25%的面積都發生了滑動，局部已坍塌。
權利要求
1、本發明提供一種巖土渣場植被恢復方法，其操作步驟包括1)清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度；2)向渣堆中錨入規格為Φ14-18mm、L80-150cm的螺紋鋼，錨入螺紋鋼呈梅花形布置，間距1.2m*1.2m，並灌注錨固劑固定；3)製備植物纖維與膨潤土複合物，其配合比例按重量份計是植物纖維∶膨潤土＝1∶6～15；4)向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並壓實，壓實密度2.0-2.4g/cm3；5)沿坡面順勢鋪掛規格為14#、網孔8*8cm的鍍鋅鐵絲網，並用22#扎絲綁紮，使其固定於螺紋鋼上；6)配製種子基質混合物，按重量份計是植被種子∶保水劑∶聚丙烯醯胺∶草炭∶植壤土∶土壤消毒劑∶複合肥＝15～50∶40～120∶30～80∶2000～5000∶150000～200000∶5～10∶15～60；7)噴射種子基質混合物，噴射厚度8-15cm，控制容重為1.2-1.35g/cm3；8)鋪掛規格為12-15g/m2的無紡布，並澆水管理。
2、 如權利要求1所述巖土渣場植被恢復方法，其特徵在於步驟3) 中的植物纖維為麻纖維、椰纖維、草莖纖維、木纖維中的任意一種，纖維長度為0.2-1. 5cm,細度為O. 2-2ram，含水率《10%。
3、 如權利要求l所述巖土渣場植被恢復方法，其特徵在於步驟6) 中的植被種子可以是草本種子與灌木種子的混合物，也可以是草本種子、 灌木種子及喬木種子的混合物。
全文摘要
本發明提供一種巖土渣場植被恢復方法，其步驟包括1)清除渣堆不穩定石塊及雜物，並保持一定平順度；2)向渣堆中錨入呈梅花形布置的螺紋鋼；並灌注錨固劑固定；3)製備植物纖維與膨潤土複合物；4)向渣堆表面鋪築步驟3)所得複合物，並壓實；5)沿坡面順勢鋪掛鍍鋅鐵絲網，並用扎絲綁紮固定於螺紋鋼上；6)配製種子基質混合物；7)噴射種子基質混合物；8)鋪掛無紡布，並澆水管理。成本合理，施工工藝簡單，巖土渣場植被恢復結構穩定，保水好，能有效恢復植被。主要用於巖土渣場的植被恢復。
文檔編號A01G1/00GK101663941SQ200910167769
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者孫海龍, 李紹才, 濤 楊, 鳳 龍 申請人:四川大學