戴亮 郭慧 王華龍

摘要:通過郴州市蘇仙區坳上鎮沙江村采石場復綠試點工程的實施,從設計目標及思路、配置模式、施工流程4個方面入手,探索并提出了一套切實可行,既節約又可行性較高的采石場復綠技術,為郴州市后續開展城區周邊及重要交通干線沿線廢棄采石場復綠提供參考和借鑒。
關鍵詞:廢棄采石場;復綠方案;立體綠化;探討
中圖分類號:X171
文獻標識碼:A?文章編號:1674-9944(2020)14-0183-02
1?引言
自2016年郴州市明確建設“實力、創新、開放、生態、人本”五個郴州奮斗目標后,市委、市政府在開展“生態郴州”建設中,實施了“鞏固國家森林城市”精品工程,首批選擇了城區周邊4個廢棄采石場進行試點,開展復綠治理。
采石場復綠是一項集生態學、景觀生態學、巖土工程學、建筑學、土壤學、植物學等原理綜合運用的工程,各地專家對采石場復綠技術進行了深入地系統研究且取得了一定的成效。目前采石場復綠技術主要有掛網噴播綠化、覆土綠化、鉆孔綠化、石壁飄臺綠化、魚鱗坑蓄土綠化、開鑿平臺綠化、植生混凝土綠化等[1]。由于各地采石場地質條件、生態修復方法、自然氣候條件和施工環境等因素差別較大且本地沒有成功方案可供借鑒,為摸索出一套快速有效且較為經濟的復綠技術,經多方論證,結合采石場現狀,郴州市初步確定了采用石壁飄臺綠化和覆土綠化相結合生態修復技術,對其進行立體綠化,快速實現整體復綠[2]。
本文以湖南省郴州市蘇仙區坳上鎮沙江村采石場復綠試點工程為例,探討廢棄采石場生態修復技術,以供各位同行參考。
2?采石場概況
2.1?地理位置
蘇仙區位于湖南省東南部,介于東經112°53′~113°16′,北緯25°30′~26°03′之間,屬中亞熱帶季風性濕潤氣候,年平均溫度18.2 ℃,年平均降水量1487.2 mm,母巖母質主要為石灰巖、花崗巖和砂礫巖,土壤以紅壤和山地黃壤土類為主。全市城建區范圍內共有采石場共26家,占用林地面積共147.29 hm2,其中蘇仙區坳上鎮沙江村采石場(圖1)位于東經113°02',北緯25°68',俯瞰呈倒“U”字形狀,毗鄰京廣鐵路,距離其650 m處有一條郴江河。
2.2?地質現狀
該采石場地處丘陵地帶,屬石灰巖,占用林地面積1.3 hm2,座北朝正南方向。石壁剖面整體中部高兩端低,相對高差48.2 m。石壁表面積約1.29萬m2,坡度大于75°,其上沿土層較薄,為黃壤土。
2.3?主要特點
廢棄采石場主要有以下幾個特點:一是石壁較為光滑陡峭,部分倒坡,極少處有土層附著,有少量草本和蕨類植物。二是山體破壞嚴重,石壁頂部水土流失嚴重。地面多為石礫且無土層,離山體近處的凹陷,呈內低外高。三是石壁橫向水平跨度最寬處達322 m,部分松散存在一定安全隱患。
3?復綠施工方案
3.1?設計目標及思路
設計采用搭建腳手架,在石壁上構建混凝土種植槽,對種植槽、石壁頂部以及廢棄石場地面實施客土種植綠化植物,利用植物生態特性的“上爬下垂”,以實現采石場立體快速綠化,四季常綠,具有一定的景觀效果。經過一年管護后,使其地質環境達到穩定,綠化覆蓋度達到85%以上,生態環境得以保護和逐步恢復。
3.2?樹種選擇
遵循適地適樹原則,優先選擇本地樹種。在種植槽內除種植凌霄、爬山虎、常春油麻藤等攀援植物外,還種植云南黃馨、紅葉石楠、刺槐等耐干旱瘠薄的景觀植物。地面種植生長快速且耐寒的鄧恩桉。
3.3?配置模式
3.3.1?石壁頂部
石壁頂端上沿有土層處種植藤本植物(間距50 cm×50 cm)。植物向下蔓延綠化覆蓋遮擋裸露土層和石壁頂部。
3.3.2?石壁中部
采用石壁飄臺技術,構筑種植槽,槽內多品種混合種植藤本(間距20 cm×20 cm)或小灌木(間距30 cm×30 cm)植物,零星種植少量大灌木。植物向上攀爬和向下懸垂綠化覆蓋遮擋石壁。
3.3.3?石壁下部及地面
廢棄石場的地面穴植速生喬木或灌木植物(間距150 cm×100 cm)。植物快速生長,綠化覆蓋地面及遮擋石壁下部。
3.4?施工流程
石壁清理排險—搭建腳手架與施工平臺—鉆孔上錨桿—焊接鋼筋骨架—支模—現澆混凝土板—回填種植槽內土方—建蓄水池鋪設水管—種植綠化植物
3.4.1?清理搭架
在人員、機械和材料進場前應做好施工場地封閉管理工作,進行石壁清理排險,將松散的石塊和雜物全部清理出場,保證其相對平整、無松動巖塊。沿石壁搭設雙排腳手架,鋪設腳手板。
3.4.2?構建飄臺
通過在巖質石壁上鉆孔,深度≥45 cm。將錨桿與石壁坡面保持一定夾角錨入巖體中,并在錨桿下部實行注漿澆筑固定。飄臺模型建好后,將模型上部澆筑成鋼筋混凝土板[3],使之與石壁呈“V”型種植槽。種植槽長度5 m,每個種植槽橫向間距2.5 m,縱向間距3 m,上下呈“品”字型布局(長度、間距和位置可視實地情況進行調整)。
3.4.3 灌溉設施
在石壁頂部修建蓄水池,鋪設主水管引水到各層種植槽,再經各層分水管到每個種植槽進行滴灌或施水溶性肥料。
3.4.4 綠化種植
按一定比例將黃心土、草炭、腐質土和有機肥混合,回填種植槽。槽內靠石壁內側種植常春油麻藤、凌霄、爬山虎等,外側種植云南黃馨、刺槐等。
3.4.5 前期管護
苗木種植后可搭遮陰網,利于苗木成活。養護期不少于45 d,期間需及時澆水、施肥、除雜草,對苗木稀疏處進行補植,避免拆除腳手架后施工不便。
4?有關注意事項及建議
4.1?安全防范
石壁清理排險應從上往下施工,立面作業時禁止上下立體同時作業。腳手架臨邊須掛設水平安全網,還應在腳手架架體外側采用密目式安全網封閉[4]。
4.2?錨桿承重
錨桿需使用Φ14 cm以上的進行雙排植筋,也可使用Φ16 cm進行單排植筋,但需加倍植筋密度;混凝土板厚度不超過10 cm,避免因無法承重,使得種植槽脫落。
4.3?灌溉用水
可在地面低洼處進行硬化,在雨季收集雨水,再通過大功率離心泵將水抽送至石壁頂部蓄水池中用于灌溉。如收集雨水不足,必要時可采用灑水車運水補充。若石壁橫向跨度過大,不要采用蓄水池單一主水管出水,而需采用以每層主水管出水,避免主水管遠端供水不足。
4.4?客土綠化
根據植物類型確定回填土層厚度。回填土層在20 cm以上的,主要種植本土適生草本植物和灌木;回填厚度在80 cm以上的,實行草本、灌木、喬木分層式種植[3]。盡可能利用石壁上存在的窩凹槽及平臺,在上面覆土,并栽植草本或藤木植物(如冬茅草、芒草)。
4.5?建議
一是工程建設完后,還需安排不少于3年的管護資金,用于采石場覆綠工程的后期管護;二是后續采石場關閉前應要求施工方適當修出坡度或層階,以減少復綠工程難度,降低施工成本;三是采石場地面盡量覆土回填,以利于植物的自然萌生;四是可結合實地環境將人文文化和景觀美化融入復綠治理中;五是綜合考慮水土保持措施在生態修復中的運用[5,6]。
5?結語
盡管采石場山體破壞嚴重,自然環境極不利于植物生長,施工環境惡劣,但該工程克服了一系列的問題和困難(如對石壁清理排險清除安全隱患;搭建雙排腳手架構筑施工平臺方便作業;建立蓄水池和集水池讓水資源高效利用;蓄水池分層設置主出水管避免水壓不足等),最終實現了工程預期目標。采石場的快速綠化,其脆弱生態環境在一定程度上得以修復,并近自然地融入周邊自然環境。經過蘇仙區坳上鎮沙江村采石場復綠試點工程后,總結出一些采石場復綠的經驗和方法,摸索出一套既節約又效果明顯的生態修復技術,可為今后郴州市采石場復綠和生態修復提供參考和借鑒。
參考文獻
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