广东采石场生态复绿技术综述

廖京略　王孟立

【摘要】：经济建设快速发展对石料等资源的需求快速增长，同时也对周边的生态环境和自然景观产生了较大的破坏。因此文章结合广东采石场生态现状，就采石场生态复绿技术进行综述。

1、采石场生产经营及现状分析

从20世纪80年代开始，由于珠江三角洲城市建设的高速发展，过度的爆破和采石严重破坏了当地的生态环境和自然资源，造成山体缺损、水土流失，最终导致植被破坏、土地裸露、水土流失、生态环境恶化、自然景观受到破坏等一系列严重的生态环境问题。

广东省从2003年起对境内2000多个采石场投入巨额资金实施植被生态恢复工程；非煤矿山的整治过程中，关停大批采石场，部分采石场经过生态修复治理，将露天采石场推平、填土，然后修路、种树、引水入湖，已恢复成为人工湖碧波荡漾，石板小道点缀其间，休闲健身、悠然自得青山绿水的人工自然环境。

2、广东采石场综合整治常采用的技术方案

2.1陡坡岩石坡面地段采用的技术方案

2.1.1槽板方式：在石壁上人工安装种植槽存放土壤，为植物的生长提供必要的生长环境，这种技术主要应用于石壁坡度≥80°，具体措施是： ①预制混凝土插板，插板面积40 cm×50 cm，基架用两条φ20-25mm螺钢扎成，螺钢一边外露20-25cm作插架。②壁面搭设脚手架。③坚向每3m建1排板槽，以45°角打钻深20-25 cm的排孔，插入预制板加注混凝土，槽内置优质生长基质，种植攀援藤本植物如爬山虎或香根草、草本植物及大红花等灌木，复绿效果快。

2.1.2燕巢方式：利用石壁微凹地形或破碎裂隙创造植物生存的环境，回填种植土，种植小灌木或爬藤植物，较深的洞穴可种植耐旱、耐贫瘠的乔木如榕树、马占相思等，施工灵活，岩土结构比较安全稳定。

2.1.3喷播覆盖：喷播覆盖的核心是在岩质坡面上营造一个既能让植物生长而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，利用喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上。

2.2缓坡碎石地段常采用的技术方案

2.2.1修排水沟，缩短地表径流路径，减低水流冲蚀力度。

2.2.2压低坡顶标高，修反坡梯田、鱼鳞坑，回填种植土，绿化覆盖。

2.3采石坑常采用的技术方案

2.3.1全部回填，上覆种植土，做农业种植或绿化覆盖。

2.3.2部分回填，做农业种植或绿化覆盖；部分引水作人工湖。

广东采石场的特点是地形复杂，岩石风化程度不一，复绿技术难度大；采石场复绿大多存在陡坡岩壁，用槽板方式、燕巢方式施工，需高空作业，作业难度大、成本高、效率底。因此综合国内外成功经验和新近研究成果，目前广东采石场陡坡植被生态恢复技术应考虑应用以下技术。

3、岩石边坡和碎石边坡修复最新技术

3.1岩石边坡植生基材喷射技术（PMS）施工技术

3.1.1岩石边坡植生基材喷射技术简介

岩石边坡植生基材喷射技术简称PMS技术，是在不具备植物生存条件的高陡岩石边坡上人为创造客土环境，利用植物生长、结合土工材料对坡体进行加固，坡面得以复绿的一项技术。

3.1.2PMS 植生基材喷射施工工艺

坡面清理→排水供水系统施工→生态棒、植被垫铺设→锚钉锚固→挂网固定

↓

植生基材生产→植生基材与植生土拌和→植生基材底层喷射

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洒水养护←植被垫铺设←植被垫铺设←喷射植物种子←种子优选、催芽

3.1.3施工方法与步骤

（1）施工主材：挂网选用双向土工格栅网、镀锌铁丝网或PVC铁丝网，网孔尺寸40*40或50*50；锚杆采用￠12mm 螺纹钢，岩基20-30cm，碎石或土基50-80cm。

（2）混合基材比例及喷播厚度：基材采用分层喷射施工，底层基材比例（体积比）基质：土=1：3，喷射厚度为10-12cm；表层（含种子）层：1：2，喷射厚度为3-5cm，保证基材平均厚度≥15cm。

（3）施工辅材：粘合剂30g/m2，保水剂25g/m2；植物种子采用乔、灌、草混播，具體品种参照设计方案。

（4）坡面处理：开挖顺序为从上往下进行，对边坡削坡时，及时复核坡顶坡脚控制标高，保证按设计坡顶线和坡度开挖，坡顶宜弧化处理，避免超挖和欠挖；人工清理坡面浮石，消除坡面落石隐患；适度平整坡面，保证植生基材和岩石坡面能紧密结合；对于光滑的坡面和接近 60°以上的坡面，应在坡面上进行凿毛增加粗糙度。

（5）土石方处理：按设计要求，平铺坡脚低洼处，应分层压实，分层厚度<50cm，压实系>0.90。

（6）边沟处理：对机械开挖边沟进行人工修整；铺设土工格栅网时，网顺沟边沟两侧外延伸 0.5米，并用钢钉固定。

（7）挂网应自上而下铺设，所有格栅须向坡顶上方延伸50-100cm，并加密锚钉固定，搭接距离≥10cm。

（8）喷播用土应过筛，与植生基质、粘合剂、保水剂等材料按照比例混合并搅拌均匀，防止雨淋、流失。

3.1.4工程成本70-120元/m2。

3.2三维植被固土网施工技术

3.2.1三维植被固土网作用机理

三维植被固土网也称三维网或三维土工网由多层塑料凹凸网和高强度双向拉伸平面网复合而成的具有三维结构的塑料网，材质为高分子聚乙烯（PE）以及UV抗紫外线稳定剂，外观凹凸不平、柔韧，高15mm左右。三维网在结构上分为基础层和网包层（均为双层），基础层为双向拉伸后的平面网，以稳定尺寸和形状；网包层为热变形后呈波浪的凹凸网。基础层和网包层交错排布，在交接点处热熔后粘结，形成立体形的三维结构。

三维植被固土网90%的空间可填充并储存沙土，底网强度高，可防止坡体下滑，使草粒牢固均匀的分散在网格间；植物根系通过网孔深入下层泥土，形成牢固的绿色保护层；同时粗糙凹凸不平的表面，使水风在网垫表面形成无数的小漩涡，起到耗能的作用。

3.2.2三维植被固土网施工工艺

清整边坡 → 开挖沟槽、设排水供水 → 铺设网垫 → 固定网垫

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洒水养护 ← 铺草帘或土工布 ← 覆土 ← 撒播草籽← 草籽催芽

3.2.3三维植被固土网施工要点

（1）草种根据当地的气候状况和土壤条件，选择合适的草种搭配，经催芽和发芽试验，确保发芽率。

（2）选择土场，土质化验后进行必要的改良，增施有机质，土壤过筛。

（3）坡面整平，人工挖沟槽，清理杂草、浮石、整平。

（4）盖三维网应紧贴坡面顺势铺设；坡面坚硬用锚钉固定，松软则用竹签固定，横向用6#镀锌铁丝固定。

（5）撒播草籽后撒上5-10cm细粒土，覆盖保湿保温，定时喷水养护。

4、工程成本30-50元/m2。

3.3 TBS植被混凝土护坡绿化技术

3.3.1 TBS植被混凝土护坡绿化作用机理

将黏合剂（普通硅酸盐水泥或高分子聚合物）、生植土、添加剂、腐殖土与植物种子混合成泥状物，用高压喷枪喷射到岩土坡面上，形成厚约10cm左右的人工基质，具有一定的强度，不龟裂，抗冲刷，且合适植物生长。

3.3.2 TBS植被混凝土护坡施工工艺

坡面清理 → 挂网 → 锚固 → 喷植被混凝土 → 盖无纺布

↑ ↓

黏合剂、纤维、保水剂、泥炭土、腐殖质→拌和、加水 洒水养护

3.3.3 TBS植被混凝土护坡施工要点

（1）主要材料

① 生植土：适宜植物生长的自然土，经晾晒、粉碎、过筛，粒径小于10mm，湿度控制在30%以下，含沙量≤5%，PH值6.5-7.0。

② 粘结剂：普通硅酸盐水泥32.5或高分子聚合物。

③ 辅料：腐殖质、添加剂、镀锌铁丝网、锚钉、保水剂、无纺布、种子。

（2）植被混凝土配方

① 基层配方：生植土0.8-0.9m3/ m3、32.5水泥90-120KG/ m3、添加剂40 KG/ m3、腐殖质0.1-0.2 m3/ m3。

② 面层配方：生植土0.8-0.9m3/ m3、32.5水泥65-803、添加剂3 KG/ m3、腐殖质0.1-0.2 m3/ m3、种子500-600g/ m3。

（3）施工机具

① 混凝土喷播机；② 混凝土搅拌机；③空气压缩机。

（4）适用坡度40-75°坡面；3m设排水孔，孔深﹥30cm，孔径﹥3cm；网片搭接﹥10cm，坡顶长﹥50cm；锚钉1*1m梅花形设置，长度30-50cm，外露8-10cm。

3.3.4工程造价70-80元/m2。

3.4植生袋或生态袋技术

3.4.1植生袋作用机理

用聚丙烯（PP）長丝针刺无纺土工布制作植生袋，由植物种子、培养土、可降解包装袋组成。植生袋之间用连接扣连接，植生袋砌好后，在其上种植各种绿色植物或在夹层内预植种子，种子在温度、水分、土壤条件适宜时发芽，并穿透袋子的网眼生长出来；随着植被根系生长会加强紧密度和连接强度，当根系深入到基层土壤并相互交错串联生长后，植生袋和植被及其根系相互补充，形成永久性生态绿色边坡，从而达到自然绿化效果。

3.4.2植生袋施工工艺

种子处理 基质配制

↓ ↓

植生袋裁制 → 作基质装填 → 基质装填 → 基质码放→ 植生袋锚固

↓

浇水养护 ← 二次覆土 ← 植生袋锚固

3.4.3植生袋施工

（1）清理整平：先将坡面清杂并整平，垫铺碎石，便于坡面积水排出。

（2）植生袋加工：将按设计要求制成单个或连体的袋状；预埋种子的植生袋是先把选好的种子处理后，通过机械设备复合在两层无纺布中。

（3）植生土配制和装填：种植土选用当地的耕作层土，适当加入草碳土、保水剂和复合肥配制成基质土；将基质土装满植生袋扎口。

（4）将装好的植生袋分层码放，每码好一层后踩实压紧再往上继续码放。

（5）对于坡比>1：0.5的边坡，为保证其稳定在做好的植生袋上用铁钢丝网拉紧，钢筋固定。

（6）按设计要求在袋子上点播灌木种子并移栽地被苗木或花灌木后养护。

3.5高次团粒边坡绿化施工技术

3.5.1高次团粒边坡绿化技术作用机理

利用喷播机械，将混合基质、种子混合喷播在裸露岩石表面，让种子在湿润的混合基质中迅速发芽，根部深入岩石缝隙，形成庞大的根系网，供应树木上部生长发育，形成生态群落。

3.5.2高次团粒边坡绿化工艺

客土配制 种子处理

↓ ↓

边坡处理 → 基材混拌 → 喷播基材团粒反应 → 岩石坡面喷播

↑ ↑ ↓

高次团粒剂 植物纤维 喷水养护

3.5.3高次团粒边坡绿化使用材料

（1）客土：粘土、沙、有机质、缓释剂按比例混合或用当地耕土作层熟土。

（2）高次团粒剂：线状有机高分子材料，再现理想泥土，促进团粒反应。

（3）连续纤维：植物性纤维强吸水性，使泥土团粒链接作用更加紧密。

（4）树种选用：选用须根树种，最好具菌根的本土树种。

3.6粉煤灰陶粒技术在生态护坡中的应用

3.6.1粉煤灰陶粒在生态护坡应用作用机理

粉煤灰空心陶粒采用高压压制，耐雨水冲刷，有保水、吸水、透气性能，固沙固土性强。粉煤灰空心陶粒富含无机成分，且粉煤灰空心陶粒内的腐殖酸成分可为上层植被提供充足的养分。

3.6.2粉煤灰空心陶粒生产

粉煤灰陶粒生产采用粉煤灰空心陶粒专用造粒机；粉煤灰固结后，加入适量CaCO3粉、水泥、膨润土、有机肥、复合肥、土壤等，用制粒机挤压造粒，焙干。

3.6.3粉煤灰空心陶粒施工

（1）碎石坡面现浇施工工艺

从上往下，压低碎石坡面重心，整平顶面或隔坡反坡水平沟，安装喷灌系统；根据需要支模，现浇坡脚和坡面加固撑；坡面加固撑内面积2*3，横向排列；坡面加固撑内垫10-30cm后客土，现浇10-15cm厚粉煤灰空心陶粒混凝土（适量加入速凝剂），布设直径15cm种植孔6个；种植孔栽种营养钵苗。反坡水平沟外沿种植孔，栽种袋栽小乔木、花灌木、下垂植物；反坡水平沟内沿种植孔，可种爬藤类植物。

（2）碎石坡面干挂施工工艺

从上往下，压低碎石坡面重心，根据需要整平顶面或隔坡反坡水平沟整地，需安装喷灌系统；坡面垫10-30cm后客土，将粉煤灰空心陶粒按一定模數预制成块，铺设坡面，播种，撒专用营养土灌缝，洒水养护。

（3）废弃矿区缓坡、平地施工工艺

随应地势整坡，表层覆土10-30cm；散铺10-15cm厚粉煤灰空心陶粒；种植乔木、花灌木、地被苗，补撒粉煤灰空心陶粒，喷水养护。

（4）园林绿化施工工艺

园林绿地施工完毕后，摊铺5-10cm粉煤灰空心陶粒，可保土、保水，吸尘、压灰。

总之，文章提出的岩石边坡植生基材喷射技术（PMS）施工技术、三维植被固土网施工技术、TBS植被混凝土护坡绿化技术、植生袋或生态袋技术、高次团粒边坡绿化施工技术、粉煤灰陶粒技术等几种生态复绿技术，旨在有效恢复采石场周边的生态环境，推动经济和生态环境协调发展。

【参考文献】：

[1]高丽霞，孔旭晖，曹震.广东采石场植被生态恢复技术及存在的问题[J].仲恺农业技术学院学报，2005，03

[2]陈树海.采石矿山遗弃地生态复绿技术及效果[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2017，04