学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 理工论文 用于矿山边坡生态修复的植被混凝土技术研究论文

用于矿山边坡生态修复的植被混凝土技术研究论文

20

2023-07-28 08:50:30    来源:    作者:xiaodi

摘要:矿山边坡生态修复是矿山地质环境治理工程中的关键技术问题,也一直是业内高度关注的重要问题。但是在矿产资源实际开采过程中,也会产生较多的矿山边坡,会在一定程度上影响周围的生态环境。基于此,本文对矿山边坡生态修复的植被混凝土技术进行了研究,首先概述了植被混凝土新技术的基本内涵,然后对该技术在矿山边坡生态修复中的实施以及具体的应用流程进行了分析,最后探讨了矿山边坡生态修复中植被混凝土技术应用的经济和生态效益。

  摘要:矿山边坡生态修复是矿山地质环境治理工程中的关键技术问题,也一直是业内高度关注的重要问题。但是在矿产资源实际开采过程中,也会产生较多的矿山边坡,会在一定程度上影响周围的生态环境。基于此,本文对矿山边坡生态修复的植被混凝土技术进行了研究,首先概述了植被混凝土新技术的基本内涵,然后对该技术在矿山边坡生态修复中的实施以及具体的应用流程进行了分析,最后探讨了矿山边坡生态修复中植被混凝土技术应用的经济和生态效益。

  关键词:矿山边坡;植被混凝土技术;生态修复

  在我国资源体系中,矿产资源是资源结构中比较重要的组成部分,在社会与国民经济发展过程中发挥了十分重要的作用和意义。近几年,我国经济总量实现了不断的提升,矿产资源需求量也越来越大,因此,矿产资源进行开采时会产生一些边坡,这些边坡会给周边生态环境带来一定的影响。针对矿山边坡生态修复问题一定要加以重视。应用植被混凝土技术,不仅可以有效提升边坡的稳定性与强度,同时还可以实现对边坡生态的修复,应用效果也十分地明显。

  1植被混凝土新技术的基本内涵

  针对矿山边坡生态修复,在实际修复过程中,怎样对其进行修复是面临最难的一个问题,在修复矿山资源边坡过程中,植被混凝土新技术的应用效果还是比较好的。植被混凝土新技术应用过程中,通常是把水泥作为粘结剂,然后将绿色添加剂和一部分有机物添加进去,比如:沙壤土或者是肥料等,通过对这些物质进行混合,进而利用喷射方法来处理边坡问题。植被混凝土新技术中的原料配合比如下。

  1.1砂壤土

  沙壤土其自身的综合性能还是比较强的,而且有蓄水性能,可以有效满足气候与热量条件要求。因此,要想保障植被更好地生长,沙壤土中需要控制其含沙量,将其控制在5%范围内,而且还要保障沙子粒径、含水量不能超过8mm、20%。在选择沙壤土厚度的过程中,要与实际的情况结合来合理选择,一般情况下,其厚度在8cm~12cm范围内,而且,砂壤土含量在植被混凝土中的含量是最高的,一般含量需要控制在5%以内。

image.png

  1.2水泥

  水泥在植被混凝土新技术原料中,主要的作用是粘结剂,一般情况下PO32.5型号普通型硅酸盐水泥应用的比较多。在实际应用过程中,也可以结合有关条件要求合理选择其他类型的水泥。在应用的时候,要注重控制水泥在砂壤土中的使用量,通常使用量控制在砂壤土总量的8%~10%。

  1.3有机物

  一般情况下,有机物是作为肥料来促进植被生长的,比如:树枝、酒糟、秸秆等都可以将其作为有机物。有机物如果比较新鲜的话,在开始利用之前,要先对其进行发酵,并在实际应用的过程中,将其控制在砂壤土总量的5%~7%。

  1.4肥料

  肥料一般分为两种类型,一种是短效肥;另外一种是长效肥。一般在使用过程中需要同时使用这两种肥料,而且在选择肥料比例的时候,还要与植被类型结合来保障肥料选择的合理性。通常短效肥的作用是,可以在较短的时间内提升植被的增长速度,长效肥的作用主要是保障植被生长过程中的养分,进而延长植被生产时间。

  1.5保水剂

  保水剂主要是对水分进行吸收,保障植被生长过程中可以有效得到水分的滋养。在实际应用的过程中,大多数是利用吸水树脂将其作为保水剂,进而使植被混凝土抗旱能力得到提升,同时也使得植被的存活率得到了良好提升。

  1.6植被种子

  在进行植被种子选择的过程中,需要与当地的矿山边坡地形地势以及气候条件等因素进行有效结合,保障选择的植被种子可以存活。此外,针对植被的季节搭配需要加以重视,在不同季节保障植被种子都可以正常生长出来。而植被种子的设置,只在面层中进行设置就可以,在集成中不用进行植被种子的设置。

  1.7绿化外加剂

  绿化外加剂的类型还是非常多的,而且添加剂类型不同,其所发挥的作用和效果也是不一样的。一般常见的有消毒剂、团粒剂等,进行绿化外加剂添加,主要目的是进一步促进植被的生长。而且在实践应用的过程中,要想减少施工成本,可对化工领域中一些废弃的磷石膏进行回收,这样可以调整土壤中的pH值,同时也可以将其作为肥料来应用。一般情况下,还需要对绿化外加剂使用量进行合理控制,保障将其控制在砂壤土总量的4%~5%。

  2植被混凝土技术在矿山边坡生态修复中的实施研究2.1植被混凝土结构

  在对矿山边坡生态进行修复的过程中,植被混凝土新技术的应用和实施,需要通过植生基层与封闭层双层结构。其中,植生基层,其在后续生态修复中具有一定的作用,其厚度通常保持在8cm,一般其结构主要包含水泥砂浆、镀锌铁丝网、植生基层、长储杆结构等。而封闭层,其主要的作用是隔绝矿层与雨水产生直接的接触,防止污水存在,其厚度通常在2cm。

  2.2植生基层配方

  (1)植生基层配方中,土壤是其配方中的主要成分,在植被混凝土基层中,土壤比例占据比较大,一般在选择沙壤土的过程中,通常是选择一些具有一定养分与水分以及热和条件的沙壤土,并且对沙壤土的要求也比较高,砂粒的含量不可以超过5%,而且粒径最大值不可超过8mm,含水量要低于20%。此外,针对土壤的厚度,要保障其有效满足植物生长发育需求,保障基材层在坡面上的稳定性,其土壤厚度一般在8cm~12cm之间。

  (2)水泥在植生基层配方中,其主要的作用是胶结,一般选择水泥的过程中,常用的是P.O.32.5普通型硅酸盐水泥,也可以与修复工程实际情况结合,合理选择与其相适应的水泥,充分发挥水泥的作用,提升植被混凝土新技术在边坡生态修复中的应用效果。

  (3)植生基层配方中粉碎物选择,通常会选择较为新鲜的秸秆、稻壳等有机物,有机粉碎物中含有较多的新鲜有机质,而且在实际应用前,通过先对其进行发酵,或结合实际情况选择木纤维等作为有机质,将有机质自身的作用发挥出来。

  (4)植物种植在植生基层中是比较重要的内容,要结合边坡实际情况对其全面化分析,保障植被选择的科学合理性,进而有效提升边坡生态修复的效果和质量。在对植物进行选择的过程中,相关工作人员要遵循结合灌木、草与藤的原则,并结合景观,通过全面化的分析和考量矿山的地质和地势、自然气候条件等影响因素,应用科学的搭配方法,搭配冷和暖混合种子,同时考虑配置当地的可喷播草种。此外,植被混凝土喷层中,草中主要是在植生基层中,封闭层中没有包含草种。

  (5)在选择肥料的时候,植生基层肥料的选择,需要将有机肥和复合肥搭配着使用,通过混合两种肥料进而为草籽的生长提供充足的肥料,有效满足草籽出苗需求,同时也使得草籽的成活率与出苗率得到了提升。在使用肥料的时候,复合肥和有机肥一般采用1:2的比例,以此促进草籽的良好生长发育。

  (6)吸水树脂是植生基层中的保水剂,吸水树脂可以对其自身数倍体积的水分进行吸收,通过在植被混凝土中增加适量的吸水树脂,进而提升喷播层抗旱作用,充分发挥植生基层中吸水树脂的作用,进而获得良好的效果。

  3植被混凝土技术在矿山边坡生态修复中施工工艺流程分析

  3.1施工准备阶段

  将植被混凝土新技术应用于矿山边坡生态修复过程中时,必须在修复工作真正实施以前做好相应的准备,包括:施工现场的准备、施工组织机构的完善、保障资金和人力、机械设备等资源的准备。施工准备阶段需要成立专门的项目部,通过选拔高素质、专业能力较强的人员来进行管理,以建立健全的工程安全管理组织部门,并将技术负责人与项目经理作为安全管理组织机构的领头人,然后建立其他施工需要的组织部门,做好施工现场的管理与监督工作,并明确施工现场机械设备与设施的管理负责人。在施工过程中,要保障施工人员与机械设施工作的开展要符合现场施工要求,同时测款人员还要对开挖的断面进行复测,针对施工过程中存在的一些偏差等问题,一定要在第一时间进行修复处理。针对原材料的采购方面,管理人员也要对其检查重视起来,保障购买的原材料质量合格,才能将其进入施工现场,并采取有效的覆盖措施,重视材料的储存,防止出现资源浪费现象,并适当增加边坡修复的施工成本。有关管理工作人员,还要注重重视矿山边坡实际情况进行结合,对其进行全面的调查和分析,进而保障土壤与复合肥选择的科学合理性,锚杆和绿色添加剂等购买,要通过企业来对其进行统一购买,降低工程施工成本。

  3.2坡面清理工作

  工程施工现场往往需要专门人员进行比较精确的测量放线,应该选用白灰作为标记,这样更加有利于实施比较精确的布孔。在测量放样工作顺利开展下,还要对坡面的清理工作重视起来,在现场勘查时,应该针对矿场边坡的实际状况开展勘查,对具有强烈突起的岩石,一定要及时全面合理地进行现场勘查,施工人员可以使用铁锹清除矿山边坡周围的废弃物,以及工作人员还要将边坡上杂草清理干净,保障施工现场的整洁性。施工人员清除杂草的过程中,通过由上向下的方式清扫工程作业中杂草等,将松散岩石和杂草、废弃物等清扫干净之后,还需要应用专业的技术将边坡坡面上转角的地方,以及坡顶棱角的地方清除干净,保证其呈弧形,并尽可能地保持施工作业面的洁净水平。如果矿山边坡表面出现了较为低洼的现象,可采取以覆土夯实回填的方式,或是通过对生态袋进行填充的方式,以确保施工作业面凹凸程度控制在±10cm,最大的凹凸度不可以超高±15cm。

  3.3安装锚钉工作

  施工者需要严格按照施工深度和设计进行开孔。并且需要选择φ50的钻孔机,以此保障钻孔的准确性,在开孔之后做好锚钉的安装。而锚钉的选择,建议使用HRB400直径18mm的螺纹钢筋,并且要做好钢筋的防锈防腐处理。同时锚钉还可以采用1:2比例的水泥砂浆,充分发挥其固定作用,确保注浆后结构的饱满紧密性。另外,锚定纵向与横向两者之间的距离可保持在2m,而且通过与边坡周围情况、缝隙发育位置实际情况进行分析,以此合理调整钢筋的间距距离。此外,边坡坡面与锚杆布置过程中,其呈现的状态是垂直的,在对主锚杆与辅助锚杆实施交叉布置过程中,针对辅助锚杆Φ14,将M30水泥浆注入到孔内,同时要保障外露的锚杆长度为8cm,而排水孔之间的距离,要保障其保持在3m×3m,实际施工的时候,如果发现存在比较明显的渗水点,这个时候需要结合排水管来加以引导。

  3.4镀锌铁丝网铺设工作

  施工过程中可以选用的菱形网孔,其尺寸与孔径通常为5cm×5cm、2.5mm的镀锌铁丝网,在铺设网片的过程中,可以通过由上往下方式来进行网片的铺设,而且铁丝网的重叠部分距离不可以低于10cm,在使用铁丝绑扎的过程中,要应用18#的铁丝来实施绑扎工作,而关于与锚钉接触中要使用18#铁丝将其加以固定绑扎,并且与坡面表面维持着3cm~5cm的间距,或者使用金属垫片加以支撑。

  3.5喷播植被混凝土

  植被混凝土主要包含封闭层,其厚度为2cm,而植被基层的厚度为8cm。在施工过程中,施工人员通过使用喷锚机来喷播植被混凝土,在实践操作的时候,通常将其分为三次来操作。首先,先喷射封闭层,喷射的过程中其厚度要保持在2cm,而且材料的使用主要为1:3水泥砂浆;其次,喷射植生基层,保障喷射的厚度在6cm,而且喷射中种子含量是种子总量的70%;最后,喷射植生基层,其喷射的厚度要保持在2cm,且种子含量为总量的70%。

  3.6养护工作

  要重视植被混凝土后续的养护工作,注重对植物的浇水,同时还要在基层的表面铺设16g/m2的无纺布,应用固定式的喷管系统,通过结合自然降水量,保障灌溉时间设计的科学合理性,保障其与植被生长发育需求相符合,并且还要仔细观察植物种植发芽的具体状况,以保证种子的实际出芽率。针对边坡平坡面局部位置存在的出芽不齐现象,需要对其进行适当的补植工作,针对存在的一些没有成活下去的苗木要将其更换掉。

  在对植被混凝土进行养护过程中,还要重视病虫害的防治、浇水灌溉和肥料管理等,实际养护作业的时间保障在一年。在养护的过程中需要与当地实际状况结合,加强对苗木病虫害病理的研究,并通过制定科学具有针对性的防治措施,进而保障苗木生长不受病虫害的威胁和影响,提升植被的成活率与发芽率,同时也进一步提升了病虫害防治工作质量和效率。此外,在植被种子发芽之后,边坡坡边有时候存在刚发出的芽被鸟啄食的现象,这时候需要采取适当的驱逐措施。另外如果当地缺少降水时,需要对其浇水,保障坡面的湿润,浇水量不可以过多,保障水基本渗透在基质中即可。对植被生长进行养护过程中,养护工作的开展需要与其实际的生长情况结合起来进行养护,同时合理的选择肥料,并控制好肥料的施肥量,为植物生长发育提供充足的养分,进而促进植物更加健康的成长,提升植物混凝土技术在边坡生态修复中的应用效果。

  4矿山边坡生态修复新技术的应用效益

  4.1生态效益

  近几年,我国矿产资源开采越来越广泛,在开采过程中会形成边坡,这些边坡会给周围生态环境带来一定的影响和威胁。因此,将植被混凝土新技术应用在矿山边坡生态修复过程中,可以有效解决边坡存在的山体滑坡等问题。另外,在边坡周围种植大量的植被,不仅提升了其美观性,同时也可以有效调节周围的生态环境。而且植被混凝土新技术施工过程中,还会修建蓄水池及排水沟等配套性的项目,通过与植被自身的蓄水能力结合,进而有效改善矿山边坡区域中的水土问题。因此,加强植被混凝土新技术在矿山边坡生态修复中的应用,可起到良好的生态效益。

  4.2经济效益

  植被混凝土生态修复过程中,其修复新技术和传统的矿山边坡恢复技术相比较而言,植被混凝土生态修复技术总体的技术难度不大,投入也较低,同时这种技术后期的保养、维修成本也相对较低,从而能够节约相应的生态环境治理投入成本。最关键的是,政府可以根据矿山周围地区的气候环境、地形地貌等特点和经济作物等,进而创造更多的经济效益。

  5结语

  综上所述,近几年随着矿山资源被过度开采,逐渐形成了越来越多的高陡边坡,这些边坡会影响周围的生态环境。而在修复边坡生态环境中,植被混凝土新技术的应用具有重要的作用和意义,并且该技术在实践中的影响取得了良好的效果。植被混凝土新技术操作非常简单,而且具备众多的应用优势,所以,要重视起来边坡生态修复中植被混凝土新技术应用,并注重其施工管理和后期的养护工作,进而有效提升矿山边坡生态修复的效果和其应用的经济与生态效益。