矿山生态修复中生态袋防护技术的应用与实践

袁海军

（中煤建工集团有限公司，北京 100071）

矿山修复是我国生态治理工作的重要内容，同时也是践行“绿水青山就是金山银山”理念的关键任务。相比于其他生态治理工作，矿山地区的生态治理具有较高难度，这与矿山地区地貌破坏严重、土壤贫瘠具有较大关系。采用态袋防护技术能在改善矿山地区生态土壤环境的基础上，加快矿山地区地表植被的恢复与稳定，这对于矿山生态修复具有积极作用，有助于整个社会经济、生态的协调、可持续发展。

1 生态袋防护技术特征

生态袋防护技术是一种较为城市的绿色施工工艺，其包含了生态袋和联结扣等诸多组件单元。生态袋是整个防护系统的关键，现阶段，生态袋防护技术体系下的生态袋由聚酯纤维或聚丙烯材料加工而成，这种材料本身具有抗老化、无毒性的特点，在长时间的自然作用下，生态袋会逐渐地被微生物降解分化，并为植物的生长提供充足养分。现阶段，生态袋防护技术在生态治理工作中的应用逐渐深入，从施工过程来看，生态袋防护技术施工具有施工便捷、稳定性好、生态效益的突出的特点。利用生态袋防护技术开展生态治理，能在改善土壤面貌的基础上，加快修复区地表植被的恢复与稳定，有效促进社会生态的绿色、可持续发展[1]。

2 矿山生态修复中生态袋防护技术施工要点

2.1 施工准备

规范化的开展施工准备，能为矿山生态修复工程生态袋防护技术的应用奠定良好基础。在生态袋防护施工具体准备阶段，首先应重视技术准备工作的开展，要求施工人员认真阅读、审核设计图纸，明确设计图纸的具体意图；其次应做好施工区域的勘察准备工作，在实际勘察中，应重点开展整个生态修复区的气候环境、土质环境勘察，这样能为生态袋应用、植物种类选择奠定良好条件，有助于提升生态袋的防护效能。同时现场准备是生态袋防护施工准备的重要内容；在生态袋现场准备阶段，要求做好生态修复区的地面沉降控制，在确保地面平整的基础上，开展绿化施工调查，然后系统准备铁夯、铁锹、坡度尺等施工工具。最后生态袋防护施工包含较多的材料应用，除种植土、生态袋外，排水管、复合防水膜、防水彩条布等都是生态袋防护施工需要准备的材料，系统准备这些材料，能为下一阶段的防护施工创造良好条件。

2.2 生态袋防护技术施工过程工艺控制

2.2.1 工艺流程

生态袋防护技术施工本身具有较强的专业性、综合性和复杂性，在具体施工中，生态袋防护施工效果受环境、工艺操作规范性等诸多因素的影响。为充分保证生态袋防护技术应用水平，提升生态袋防护施工效果，需做好生态袋防护技术施工流程的控制。生态袋防护技术施工具体流程如图1所示[2]。

图1 生态袋防护施工技术流程

2.2.2 基础施工

矿山修复生态袋基础施工包含了坡面整理、脚墙施工两个环节的要点把控。在坡面整理阶段，应通过人工、机械设备进行修复区坡面平整处理，要求将坡面的浮土层、杂物彻底清理个干净。在利用机器平整修复区坡面时，应助于预留15cm的土层，这样能防止超挖现象发生，完成修复区坡面平整后，还需要利用坡度尺对坡率进行校核处理。脚墙采用分段、垂直施工的方式进行整修处理，要求分段间隔保持在15m左右，且较脚墙开挖不得影响修复区整体的稳定性。

2.2.3 生态袋主体施工

生态袋主体施工要点包括：其一，在完成修复区边坡放样后，结合坡比设计情况，开挖边坡台阶，并进行台阶码砌处理；随后采用联结扣将土工格栅和生态袋连接在一起，提高修复区边坡稳定性。其二，进行生态袋的装袋和存放处理，在生态袋装袋阶段，要求每装袋1/3时应对其进行墩实处理，要求袋体填充饱满，然后将扎口拉紧。所有装好的生态袋应尽可能当前砌完；对于当天砌筑剩余的生态袋，需采用防水彩条布进行遮盖处理，避免生态袋淋雨、暴晒。其三，按照分区段、分组操作的要求进行生态袋砌筑施工，要求所有的生态袋层层错缝、相接紧密；完成砌筑后，采用尼龙线进行砌筑生态袋的平整度和纵向顺直控制，要求生态袋上下层形成一个统一整体，且整体“顺直、平整、密实”。其四，对完成砌筑的生态袋进行预沉降试验，通过预沉降试验充分保证生态袋砌体的稳定性。其五，开展生态袋主体防排水及坡体覆土施工。生态袋防水施工中，要求将最上一层的生态袋横向防止，并在其底部铺设一层防水膜，避免地面水大面积深入生态袋砌成的坡体内部。而在生态袋砌体排水施工中，要求所有排水管按照梅花状的样式进行布置，确保排水管间隔保持在2m，排水管向外的坡度不小于5%；此外应利用无纺土工布包裹所有排水管的进水口处，避免排水管堵塞。后期生态袋覆土中，要求覆土厚度保持在2cm～3cm，且所有覆土中应含有与生态袋填充土比例相同的有机肥料[3]。

2.2.4 边坡绿化

边坡绿化是矿山修复工程生态袋防护技术施工的关键环节，在边坡绿化中，首先应重视绿植选择及布置形式的优化，要求所选择的绿色植被根系发达、易于成活，且与当地的气候、土壤特色相适宜；在绿色植被布置阶段，按照从坡顶自上而下的顺序进行植被种植；并且在植被种植中，需考虑不同类型制备的特殊种植需要。譬如生态袋边坡灌木种植中，卫矛、红叶石楠种植的纵向间距分别保持在1.5m和3m；两种植物的冠径均需保持在30cm以上[4]。而在花卉、草种种植中，要求其行距、纵距分别保持在20cm、15cm；花卉、草种的穴深保持在5cm～6cm，每穴栽种的植被控制在2～3株等。其次合理选择绿色植被的种植时间，通常我国北方地区生态袋防护工程多在春夏两季进行边坡绿化施工；而南方地区可选择春、夏、秋三个季节进行生态袋防护工程绿化施工。在生态袋绿化施工苗木运输过程中，要求采用根部垫湿草、沾泥浆包裹的方式，做好苗木裸根的有效保护；在高大苗木运输中，按照水平或倾斜放置的要求进行运输；而灌木苗及高度低于1.5m的带土球苗木，需采用直立装车的方式进行运输。最后做好生态袋防护工程边坡绿化种子发芽实验，在该实验中，不仅要分析边坡土壤性质、边坡坡率；而且需要考虑种子发芽率、千粒重、覆盖率等因素，然后系统化地进行种子成活率计算。在边坡绿化植被养护中，应重点做好绿化植被的洒水养护处理，要求尽可能选择上午10点前或下午3点以后进行洒水，提升绿化植被的成活率。值得注意的是，在边坡绿化。

2.2.5 施工质量检验

要进一步提升生态袋防护技术应用水平，保证生态袋施工质量，需规范开展生态袋防护施工质量的检验。一方面，要求对生态袋的砌筑厚度进行检查，该项检查中，多采用在坡面设置标尺的方式进行检查；当遇到对砌筑厚度出现疑问情况时，需通过钻尺进行检查。另一方面，需在检查植物种类的基础上，对植被种植密度、覆盖率、成活率进行检查。要求每100m长抽样检验3条防护绿化带，每一条防护绿化带从生态袋顶部延伸到底部，绿化带的宽度保持在3m。此外，对于生态袋其他项目的检查，需确定其满足《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021-2035年）》《矿山植被生态修复技术规范》DB11T1690-2019等技术标准的具体要求[5]。

3 生态袋防护技术在矿山生态修复工程中的具体应用

3.1 项目概况

以北京市废弃矿山生态环境修复治理项目为例，该项目治理区位于房山区周口镇长流水村；治理区原先存在石材加工厂，受诸多因素影响，该加工厂与周边地区大部分矿山早于2010年关停。但加工厂及矿山开采对本地区的生态化环境造成较大影响。在生态环境可持续发展理念下，本区域开展废弃矿山生态环境修复治理工作。项目整体治理面积为226741.80m2。

3.2 房山区矿山生态修复工程生态袋防护技术应用

3.2.1 生态袋防护技术应用设计

房山矿山区地形地貌破坏严重，具体表现在露天斜坡式开采使得地表植被均被破坏殆尽，现阶段，该区域渣堆遍布、岩体裸露，而且渣坡坡面杂草丛生，这种地质条件使得植被失去生长的立地条件，不仅造成了大面积的植物死亡现象，而且水土流失问题较为严重。受此影响，采矿区与周围未经开采地区的地貌形成较大差异，严重影响了当地的自然环境，并对当地错落形象、旅游业发展造成严重阻碍。

出于房山区矿山生态修复需要，本项目采用生态袋防护技术开展区域内的生态修复在治理。在实际治理中，要求按照先易后难的要求，加快废弃矿山和荒坡地的综合绿色治理和生态建设，通过植被覆盖，实现本区域扬尘控制，达到改善空气质量的目的。

3.2.2 生态袋防护技术具体应用

本项目采用生态袋防护技术开展矿山生态修复工作，在具体修复技术应用中，结合项目建设重点，本项目将矿山生态修复的重点放在了地形整治、绿化工程建设、绿化工程养护三个层面。

（1）地形整治。项目地形整治过程中，规范开展平台整治、渣堆边坡整治、联络线工程的系统施工。在项目平台整治中，先按照南北坡度1：8.0，东西坡度1：6.0的要求进行削坡处理，由此形成一个整体平台ZLPT-1，要求经治理后，平台的坡度保持在1：6.0，而平台高程保持在568m～600m，平台高差控制在7m～32m。本项目平台挖方量、填方总量分别为40740.4m3和64842.0m3。项目渣堆边坡整治中，采用“平台+边坡”形式进行消高填处理，将原本30°～45°的渣坡变为坡度不大于1：1.5的缓坡；另外对治理区原本存在的“砌石挡墙+削坡治理”结构进行清淤处理，并系统开展植被防护。项目联络线路施工中，设计联络线路的长度、宽度分别保持在620m和4m；联络线路最大纵坡保持在6%～8%，且保证联络线路整体向外倾，坡度保持在2%，为后期施工过程中土方运输、作业机械转移、绿化施工及绿化养护奠定良好条件。

（2）绿化施工。房山区矿山修复治理中，针对已经完成地形整治的平台，在上面种植乔、灌木，并对清理后的岩坡进行复绿处理，采用五叶地锦生态袋进行护坡保护，要求挖填后的渣坡坡度把持在1:1.5以内。项目平台绿化中，选择黄栌、元宝枫、侧柏等抗旱、耐寒及耐贫瘠植物，控制植物种植间距，如元宝枫种植间距保持在3×3m，而侧柏、黄栌种植间距控制在2×2m等。在渣坡绿化中，选择800×600mm的生态袋，带内不含植物种子。要求按10.0%的比例铺设生态袋，生态袋主要铺设于渣坡间平台上，各袋用连接扣连接，裸露基岩面采用生态袋挡墙绿化方式，即当遇到裸露岩坡时，在其上铺设1.5m高生态袋挡墙，袋内装种植土，且内加紫穗槐、胡枝子、荆条、等植物的种子。完成生态袋挡墙收工后，在挡墙与岩坡之间填充种植土，种植土厚度保持在0.8m。最后进行绿化区域的灌木补植和树木栽植，灌木补植种子包含黄栌、绣线菊、荆条、胡枝子等，补植规格为7.5g/m2。树木栽种管理中，严格按照种植土控制、植物材料选择、苗木运输和假植、苗木种植前修剪、树木种植的要求进行施工要求所有树木成行成排种植，同时严格按照树木栽种要求进行种植，提升树木成活率[6]。

（3）绿化养护。为进一步提升矿山生态工程修复质量，还应开展绿化制备的养护管理。后期绿化养护中，重点开展制备的松土、灌溉、施肥管理，并强化除孽、修枝、整形等环节控制，有效地提升了绿化植被的整体养护效果，加快了加快修复区地表植被的恢复与稳定。

3.3.3 生态袋防护技术使用效果评估

结合本项目实际可知，生态袋防护技术在矿山修复中具有突出的经济效益、社会效益和生态效益。在房山区矿山生态修复工作中，项目新增绿化面积约340亩，包含了较多的攀缘类植物、乔木、灌木；植物的种植将带来了一定的经济效益，仅乔木一项即可增加经济效益96.44万元（见表2）。从社会效益层面来看，进一步加强生态建设，强化生态涵养，为本地区的经济转型提供基础条件，促进当地旅游业发展。此外，生态袋防护技术在矿山修复中的生态效益较为突出，通过该技术应用，有效地改善了矿山地区生态土壤环境，加快了矿山地区地表植被的恢复与稳定，此外实现了当地空气的有效净化和保护，构建了全新的区域生态格局。

表1 乔木直接经济价值估算

4 结语

生态袋防护技术应用效果直接关系着矿山生态修复工程的建设质量。结合房山区矿山生态修复工程可知，生态袋防护技术在矿山生态修复中具有突出的经济效益、生态效益和社会效益。新时期，人们只有充分认识到生态袋防护技术的技术特征，并结合具体施工项目，加强其施工过程各个环节要点的系统把控，才能提升生态袋防护技术整体应用水平，保证矿山生态修复工程整体建设质量，继而促进社会经济、生态的协调、可持续发展。