專利名稱：巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水土保持與生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域中的植被恢復(fù)方法，特 別涉及一種巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法。 -
背景技術(shù)：
巖土渣場(chǎng)是公路、鐵路、水電、礦山等基礎(chǔ)工程建設(shè)必然產(chǎn)生的一種 創(chuàng)面堆積體，常因渣體堆積無序，結(jié)構(gòu)松散，常處于臨界失穩(wěn)， 一遇降雨 或水流沖刷，巖土渣場(chǎng)便形成大面積水土流失，嚴(yán)重破壞生態(tài)，甚至危及 公共財(cái)產(chǎn)與人民生命安全。
中國(guó)專利CN 100350106C公開了一種棄土場(chǎng)水土保持生態(tài)恢復(fù)方法，其特 征在于采用生物措施與工程措施相結(jié)合的保持生態(tài)恢復(fù)措施，利用香根草 護(hù)坡并設(shè)計(jì)香根草的種植，棄土場(chǎng)堆積邊坡設(shè)計(jì)削坡開級(jí)為三級(jí)，每級(jí)坡 高10m，邊坡平臺(tái)寬4m，坡率第一級(jí)l: 2.00，第二級(jí)l: 1.75，第三級(jí)l: 1.50。本專利方法的缺點(diǎn)主要在于兩個(gè)方面 一是，雖然采取削坡分級(jí)的 方法使坡面穩(wěn)定性得到較好解決，但工程量巨大，利用機(jī)械作業(yè)不僅費(fèi)工 費(fèi)時(shí)，而且資金消耗較大；二是，采用香根草種植方式，人工坡面種植操 作相當(dāng)困難，而且見效慢，植被覆蓋周期很長(zhǎng)。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN 201057698Y公開了一種渣體植被恢復(fù)結(jié)構(gòu)，解決方案是渣體植被恢復(fù)結(jié) 構(gòu)，具有渣體，其上覆蓋覆土層，覆土層上種植植被層，其特征在于所述 渣體上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，其底部埋入渣體中。其特點(diǎn)主要是采用粘性土 壤作為覆土層，預(yù)實(shí)現(xiàn)防水保水功能，但由于需要采掘大量土壤，務(wù)必破 壞土地資源，而且人工填筑麻煩，并未有效解決渣堆滲水快、保水難的關(guān) 鍵技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
3本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種能穩(wěn)固巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù) 結(jié)構(gòu)，有效攔截水分滲漏，提高結(jié)構(gòu)層保水能力，確保巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù) 效果的巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法。
本發(fā)明巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法，其步驟包括
1) 清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度。
2) 向渣堆中錨入規(guī)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，并灌注錨固劑固定。其中，錨固劑為鄭 州市王樓水泥工業(yè)有限公司市售產(chǎn)品(WSA新型錨固劑)。
3) 制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物，其配合比例按重量份計(jì)是植物纖 維:膨潤(rùn)土二1:6 15。其中，膨潤(rùn)土為四川省三臺(tái)三鑫化工有限責(zé)任公司市 售產(chǎn)品"鈣基膨潤(rùn)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(zhǎng)度為O. 2-1.5cm，細(xì)度為O. 2-2mm，含水率《10%。麻纖 維為苧麻、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、大豆桿、竹纖維、 蘆葦桿中的任意一種。木纖維由常熟市紅星毛紡化工有限責(zé)任公司提供。
4) 向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并壓實(shí)，壓實(shí)密度 2. 0-2. 4g/cm:i。
5) 沿坡面順勢(shì)鋪掛規(guī)格為1賴、網(wǎng)孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用22#扎
絲綁扎，使其固定于螺紋鋼上。
6) 配制種子基質(zhì)混合物，按重量份計(jì)是植被種子:保水劑聚丙烯酰胺 草炭植壤土土壤消毒劑復(fù)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(jù)實(shí)際情況而定；保水劑是美國(guó)四遠(yuǎn)公司的市售產(chǎn)品"施可 保"；聚丙烯酰胺是上海沃衫化工有限公司市售產(chǎn)品；草炭是越西縣腐殖加 工廠的市售產(chǎn)品；植壤土是一般農(nóng)田土； 土壤消毒劑是成都新朝陽生物化學(xué)有限公司市售產(chǎn)品；復(fù)合肥是新都化工股份有限公司市售"桂湖復(fù)合肥"。
7) 噴射種子基質(zhì)混合物，噴射厚度8-15cm，控制容重為1.2-1.35g/cm、
8) 鋪掛規(guī)格為12g/m2-15g/m2的無紡布，并澆水管理。 本發(fā)明巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法的優(yōu)點(diǎn)在于，1)膨潤(rùn)土遇水膨脹性極
強(qiáng)，且粒子水化后成凝膠狀可滲入渣石縫隙，與渣石連接成整體，并有效 阻止水分入滲。2)，與鈉基膨潤(rùn)土相比，選用鈣基膨潤(rùn)土雖然其吸水性相 對(duì)較弱，但其與水結(jié)合力強(qiáng)，收縮率小，而且資源廣泛，成本較低，鈣基 膨潤(rùn)土既符合工程材料應(yīng)用的基本需求特性，又可實(shí)現(xiàn)材料自身穩(wěn)定，同 時(shí)發(fā)揮恰當(dāng)截水與排水的功能。3)由于膨潤(rùn)土粒子黏聚力與滲透系數(shù)較小， 為提高渣堆結(jié)構(gòu)層連接的整體性，將膨潤(rùn)土與植物纖維復(fù)合，可使膨潤(rùn)土 充滿纖維的空隙空間，吸水后形成致密的有機(jī)整體，確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，同 時(shí)發(fā)揮合理疏水功能。4)膨潤(rùn)土與植物纖維的復(fù)合物，-一方面可對(duì)基質(zhì)滲 水有效截留，增加基質(zhì)蓄水庫容能力，而且作為下層渣石與上層基質(zhì)層的 中間層，膨潤(rùn)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(zhì)混合物中不僅含有粘接物質(zhì)聚丙烯酰胺，能充分保障基質(zhì)穩(wěn)定，而且 含有保水劑，吸水后能蓄存較長(zhǎng)時(shí)間，并根據(jù)植物生長(zhǎng)需求供給水分。6) 應(yīng)用硬性防護(hù)錨桿和鍍鋅鐵絲網(wǎng)分別將渣石層、膨潤(rùn)土-植物纖維復(fù)合層、 基質(zhì)層連接成力學(xué)整體，有力保障了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定。該方法不僅材 料資源豐富，成本合理，施工工藝簡(jiǎn)單，而且能充分保障巖土渣場(chǎng)植被恢 復(fù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保障巖土渣場(chǎng)植被生長(zhǎng)所需的水分條件，達(dá)到有效恢復(fù)植被， 防止水土流失，還原自然環(huán)境的目的。主要用于巖土渣場(chǎng)的植被恢復(fù)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
本發(fā)明巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法其操作步驟是
1) 清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度；
2) 向渣堆中錨入規(guī)格016鵬、L120cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間
5距1.2mX1.2m，并灌注錨固劑；
3) 制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物，其配合比例按重量份計(jì)是稻草纖 維膨潤(rùn)土=1:10。其中，稻纖維長(zhǎng)度為O. 2-lcm，細(xì)度為O. 2-0. 8mm，含水
率8%;
4) 向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并壓實(shí)，壓實(shí)密度 2.0-2. 4g/cm:';
5) 沿坡面順勢(shì)鋪掛規(guī)格為l賴網(wǎng)孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用22#扎 絲綁扎固定于螺紋鋼上；
6) 配制種子基質(zhì)混合物，按重量份計(jì)是植被種子保水劑聚丙烯酰胺: 草炭:植壤土: 土壤消毒劑:復(fù)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(zhì)混合物，噴射厚度15cm，控制容重為1.35g/cm、
8) 鋪掛規(guī)格為14g/m2的無紡布，并澆水管理。 實(shí)施效果
1) 本發(fā)明應(yīng)用于某高速公路建設(shè)項(xiàng)目巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)，施工時(shí)間為 2008年3月，施工渣場(chǎng)坡面坡度為53。。施工后第6天種子開始萌發(fā)，15天 基本萌發(fā)完全，平均萌發(fā)率達(dá)83%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率達(dá)70%; l年后，植物種類由原來的4種變?yōu)?種，物種多樣性Sharmon—Weiner指數(shù) 為2.65，均勻度Pielou指數(shù)0.91，群落結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，植被覆蓋率達(dá)90%， 渣場(chǎng)植被得到了有效恢復(fù)。未使用本發(fā)明方法，施工后9天種子才開始萌發(fā)， 22天基本萌發(fā)完全，平均萌發(fā)率僅為65%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率 僅為60°/。； l年后，植物種類僅由原來的4種變?yōu)?種，物種多樣性 Shannon—Weiner指數(shù)為1.25，均勻度Pielou指數(shù)O. 73，群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定， 且有部分物種正在死亡，植被覆蓋率僅為40%，渣場(chǎng)植被趨于逐漸消亡。
2) 本發(fā)明方法施工后，首次飽和澆水，基質(zhì)含水量維持在25%以上的 時(shí)間達(dá)30天；而未使用本發(fā)明方法施工后，含水量維持在25%以上的時(shí)間僅3)本發(fā)明方法施工后，在連續(xù)降雨12h (雨強(qiáng)為18mm/h)后，巖土渣 場(chǎng)植被恢復(fù)基質(zhì)表面僅有少量濺蝕，坡面未見任何滑移與對(duì)塌，整體結(jié)構(gòu) 相對(duì)穩(wěn)定；而未使用本發(fā)明方法施工后，基質(zhì)表面有大量沖蝕，局部有滑 落垮塌發(fā)生，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 實(shí)施例2本發(fā)明巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法其操作步驟是1) 清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度；2) 向渣堆中錨入規(guī)格014腦、L80cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間距 1.2mX1.2m，并灌注錨固劑；3) 制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物，其混合比例按重量份計(jì)是木纖維 膨潤(rùn)土=1:15。其中，木纖維長(zhǎng)度為O. 4-0. 8cm，細(xì)度為O. 5-1. 2ram，含水率7%;4) 向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并太實(shí)，壓實(shí)密度2. 0-2. 4g/cm、5) 沿坡面順勢(shì)鋪掛規(guī)格為14#、網(wǎng)孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用22#扎 絲綁扎固定于螺紋鋼上；6) 配制種子基質(zhì)混合物，按重量份計(jì)是植被種子:保水劑聚丙烯酰胺 草炭:植壤土: 土壤消毒劑:復(fù)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(zhì)混合物，噴射厚度8cm，控制容重為1.2g/cm3;8) 鋪掛規(guī)格為15g/i^的無紡布，并澆水管理。 實(shí)施效果本發(fā)明應(yīng)用于攀西礦渣場(chǎng)植被恢復(fù)項(xiàng)目，施工時(shí)間為2008年6月，施 工渣場(chǎng)坡度為25。1)施工后第7天種子開始萌發(fā)，15天基本萌發(fā)完全，平均萌發(fā)率達(dá)80%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率達(dá)75%; l年后，植物種類由原來的4種變?yōu)?0種，物種多樣性Sha皿on—Weiner指數(shù)為2.82，均勻度Pielou指數(shù)O. 93, 群落結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，植被覆蓋率達(dá)95%，渣場(chǎng)植被得到了有效恢復(fù)。
未使用本發(fā)明方法，按人工覆蓋相同厚度和相同組分配比的基質(zhì)混合 物，并覆蓋相同規(guī)格無紡布。施工后第10天種子才開始萌發(fā)，20天基本萌 發(fā)完全，平均萌發(fā)率僅為62%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率僅為55%; 1 年后，植物種類僅由原來的4種變?yōu)?種，物種多樣性Shannon—Weiner指數(shù) 為l. 25，均勻度Pielou指數(shù)O. 65，群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且有2物種正慢慢死亡， 植被覆蓋率僅為42%，渣場(chǎng)植被趨于退化甚至消亡。
2) 本發(fā)明方法施工后，首次飽和澆水，基質(zhì)含水量維持在25%以上的 時(shí)間達(dá)24天；而未使用本發(fā)明方法施工后，含水量維持在25%以上的時(shí)間僅 為12天；
3) 本發(fā)明方法施工后，在連續(xù)降雨6h (雨強(qiáng)為30mm/h)后，巖土渣 場(chǎng)植被恢復(fù)基質(zhì)表面僅有10%被濺蝕，但坡面未發(fā)生任何滑移與坍塌，整 體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，抗侵蝕能力強(qiáng)；而未使用本發(fā)明方法施工后，基質(zhì)表面 有約65%被沖蝕形成小溝壑，局部已發(fā)生溜塌，結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定。 實(shí)施例3
本發(fā)明巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法其操作步驟是
1)清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度； 2)向渣堆中錨入規(guī)格①18mm、 L150cm的螺紋鋼，呈梅花型布置，間距 1.2mX1.2m，并灌注錨固劑；
3) 制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物，其混合比例按重量份計(jì)是天然椰 殼纖維膨潤(rùn)土=1: 6。其中，天然椰殼纖維長(zhǎng)度為1.0-1.5cm，細(xì)度為 1.2-2. Oram，含水率10%;
4) 向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并壓實(shí)，壓實(shí)密度 2. 0-2. 4g/cm:、
5) 沿坡面順勢(shì)鋪掛規(guī)格為1賴、網(wǎng)孔8X8cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用22共扎絲綁扎固定于螺紋鋼上；
6) 配制種子基質(zhì)混合物，按重量份計(jì)是植被種子保水劑聚丙烯酰 胺:草炭:植壤土 : 土壤消毒劑:復(fù)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(zhì)混合物，噴射厚度12cm，控制容重為1.3g/cm'3; 8)鋪掛規(guī)格為12g/m2的無紡布，并澆水管理。
實(shí)施效果
本發(fā)明應(yīng)用于高速公路巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)項(xiàng)目，施工時(shí)間為2008年10 月，施工渣場(chǎng)坡度為45。
1) 施工后第8天種子開始萌發(fā)，16天基本萌發(fā)完全，平均萌發(fā)率達(dá)78%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率達(dá)70%; l年后，植物種類由原來的6種變?yōu)?ll種，物種多樣性Shannon—Weiner指數(shù)為3. 15，均勻度Pielou指數(shù)O. 93， 群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，植被覆蓋率達(dá)85%，渣場(chǎng)植被有效恢復(fù)；未使用本發(fā)明方法， 按傳統(tǒng)噴射工藝噴射與上述相同的基質(zhì)混合物，并覆蓋相同規(guī)格無紡布。 施工后第12天種子才開始萌發(fā)，25天基本萌發(fā)完全，平均萌發(fā)率僅為58%; 3個(gè)月后，巖土渣場(chǎng)植被覆蓋率僅為52%; l年后，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(shù)為1.8，均 勻度Pieloii指數(shù)O. 75，群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且處于動(dòng)態(tài)衰減變化中，植被覆 蓋率僅為40%,渣場(chǎng)植被存在退化趨勢(shì)。
2) 本發(fā)明方法施工后，首次飽和澆水，基質(zhì)含水量維持在25%以上的 時(shí)間達(dá)30天；而未使用本發(fā)明方法施工后，含水量維持在25%以上的時(shí)間僅 為15天。
3) 本發(fā)明方法施工后，在連續(xù)降雨4h (雨強(qiáng)為15mm/h)后，巖土渣 場(chǎng)植被恢復(fù)基質(zhì)表面僅有5%被濺蝕，但坡面仍未發(fā)生任何滑移與坍塌，整 體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，抗侵蝕能力較強(qiáng);而未使用本發(fā)明方法施工后，基質(zhì)表面有約40%被沖蝕形成小溝壑，而且約25%的面積都發(fā)生了滑動(dòng)，局部已坍塌。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明提供一種巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法，其操作步驟包括1)清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度；2)向渣堆中錨入規(guī)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，并灌注錨固劑固定；3)制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物，其配合比例按重量份計(jì)是植物纖維∶膨潤(rùn)土＝1∶6～15；4)向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并壓實(shí)，壓實(shí)密度2.0-2.4g/cm3；5)沿坡面順勢(shì)鋪掛規(guī)格為14#、網(wǎng)孔8*8cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用22#扎絲綁扎，使其固定于螺紋鋼上；6)配制種子基質(zhì)混合物，按重量份計(jì)是植被種子∶保水劑∶聚丙烯酰胺∶草炭∶植壤土∶土壤消毒劑∶復(fù)合肥＝15～50∶40～120∶30～80∶2000～5000∶150000～200000∶5～10∶15～60；7)噴射種子基質(zhì)混合物，噴射厚度8-15cm，控制容重為1.2-1.35g/cm3；8)鋪掛規(guī)格為12-15g/m2的無紡布，并澆水管理。
2、 如權(quán)利要求1所述巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法，其特征在于步驟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(zhǎng)度為0.2-1. 5cm,細(xì)度為O. 2-2ram，含水率《10%。
3、 如權(quán)利要求l所述巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法，其特征在于步驟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(fā)明提供一種巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)方法，其步驟包括1)清除渣堆不穩(wěn)定石塊及雜物，并保持一定平順度；2)向渣堆中錨入呈梅花形布置的螺紋鋼；并灌注錨固劑固定；3)制備植物纖維與膨潤(rùn)土復(fù)合物；4)向渣堆表面鋪筑步驟3)所得復(fù)合物，并壓實(shí)；5)沿坡面順勢(shì)鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用扎絲綁扎固定于螺紋鋼上；6)配制種子基質(zhì)混合物；7)噴射種子基質(zhì)混合物；8)鋪掛無紡布，并澆水管理。成本合理，施工工藝簡(jiǎn)單，巖土渣場(chǎng)植被恢復(fù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保水好，能有效恢復(fù)植被。主要用于巖土渣場(chǎng)的植被恢復(fù)。
文檔編號(hào)A01G1/00GK101663941SQ200910167769
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者孫海龍, 李紹才, 濤 楊, 鳳 龍 申請(qǐng)人:四川大學(xué)