用于礦山邊坡生態修復的植被混凝土技術研究

張東東

摘 要 礦產資源的開采為國民經濟發展做出了非常重要的貢獻，但在資源開采的同時產生了很多礦山邊坡，對附近的生態環境造成了不良影響。以植被混凝土生態修復技術為研究對象，對其基本內涵、原料及配合比、主要的技術指標等進行了介紹，重點闡述了植被混凝土新技術的工藝流程，并分析了該技術在礦山邊坡生態修復中產生的生態效益和經濟效益。

關鍵詞 礦山邊坡;生態修復;植被混凝土;水土流失

中圖分類號：TU528.53 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.26.100

礦產資源是我國資源結構體系中非常重要的構成部分，為我國社會經濟發展作出了非常重要的貢獻。隨著我國經濟總量的不斷提升，對礦產資源的需求量也不斷增加[1]。但是，在礦產資源開采過程中會形成大量的礦山邊坡，對周圍的生態環境造成不良影響。在我國大力建設生態文明的背景下，有必要采取措施對礦山邊坡進行生態修復[1]。目前，針對礦山邊坡生態修復問題，研究開發了一種植被混凝土技術，不僅可以確保邊坡的強度和穩定性，還能對生態進行有效修復，應用效果顯著[2-3]。

1 植被混凝土新技術的基本內涵

高陡邊坡如何進行生態修復是非常難的問題，植被混凝土生態修復新技術對此問題具有良好的應用效果。此項新技術主要是將水泥作為粘結劑，同時添加部分有機物和綠色添加劑，如肥料、植物種子、砂壤土等，將以上物質充分均勻混合后，以噴射的方式對邊坡進行處理。

1.1 植被混凝土原料之間的配合比

1）砂壤土。砂壤土必須具備良好的綜合性能，要具有一定的蓄水性能，滿足良好的熱條件和氣候條件要求。為了更好地促進植被生長，砂壤土中的含沙量需要控制在5%范圍內，沙子粒徑不得超過8 mm，含水量不得超過20%。砂壤土的厚度需要結合實際情況進行選擇，通常在8～12 cm范圍，厚度必須確保植被能夠可靠固定。植被混凝土中砂壤土的含量是最高的，通常在5%以內。

2）水泥。主要起到粘結劑的作用，普通的PO 32.5型號硅酸鹽水泥較為常用，使用時可以根據具體條件選擇其他型號的水泥。水泥使用量應該控制在砂壤土重量的8%～10%。

3）有機物。有機物的作用是作為肥料促進植被生長，醋渣、酒糟、稻殼、樹枝、秸稈等都可以作為有機物使用。如果是新鮮的有機物，在正式使用前需要進行發酵處理。有機物的使用量應該控制在砂壤土重量的5%～7%。

4）肥料。肥料有短效肥和長效肥之分，通常需要同時使用以上兩種肥料，并且根據所選的植被類型科學選擇肥料的比例。短效肥可以確保植被在短時間內快速增長，而長效肥則可以確保植被在后續的生長中擁有足夠的養分，延長植被的生長時間。

5）保水劑。保水劑的作用是吸收水分，確保植被能夠長時間被水分滋養。實踐應用中，多使用吸水樹脂作為保水劑。通過使用保水劑能顯著提升植被混凝土的抗旱能力，保障植被的存活率。

6）植被種子。在選擇植被種子時，應該充分結合本地區的氣候條件及礦山邊坡的地形地勢，確保植物能夠存活。另外，還要注意植被的季節搭配，確保在不同的季節均有植被能夠正常生長。植被種子只需要設置在面層中即可，基層中不需要使用植被種子。

7）綠化外加劑。綠化外加劑類型很多，不同類型添加劑具有不同的作用。常見的包括團粒劑、消毒劑、著色劑等，添加綠化外加劑的作用是促進植被的生長。在實踐應用中，為了降低施工成本，可以回收化工領域中廢棄的磷石膏，不僅可以對土壤中的pH值進行調整，還可以當作肥料使用。綠化外加劑的使用量需控制在砂壤土重量的4%～5%。

1.2 植被混凝土新技術的重要指標

礦山邊坡生態修復中，植被混凝土技術屬于新興技術，可分別從物理、化學和生物學指標3個方面對技術應用進行控制。1）物理指標。植被混凝土的密度大小應該控制在1.2～1.5 g·cm-3，厚度可以結合實際情況合理確定，孔隙率需要控制在34%～45%，抗壓強度應該控制在0.39～0.50 MPa。2）化學指標。為了確保植被能夠正常生長，整體的pH值需要控制在7.2～8.5，有機物、堿解氮、速效磷、速效鉀等肥料的含量需分別控制在

5～30 g·kg-1、25～70 mg·kg-1、50～300 mg·kg-1和200～500 mg·kg-1范圍內，確保植被能夠獲取足夠的養分。3）生物學指標。植被混凝土中主要對微生物的數目、基礎土壤呼吸和轉化酶有明確要求，合理區間分別為106～

107 CFU·g-1、2～10 mg·kg-1·d-1、10～20 mg·kg-1·d-1。

另外，植被混凝土還應該具有一定的防沖刷能力和植物生長率指標。完成植被混凝土的噴射工作后，應該能夠抵抗年平均2 000 mm降雨量的沖刷。植被種子的發芽率應該控制在90%以上，待植被生長完成后，對礦山邊坡的覆蓋率需要超過95%，且整體生長良好。

2 礦山邊坡應用植被混凝土新技術的工藝流程

2.1 礦山邊坡整理

對礦山邊坡上存在的各種雜草、浮土、浮石、落葉、枯枝等進行徹底清理，對不是特別牢靠的巖石進行擊落處理。另外，如果礦山邊坡上存在明顯的凹坑，需要使用水泥砂漿先進行填平處理。

2.2 安裝固定復合網、錨釘

按照規劃設計的圖紙對邊坡上的錨釘進行固定安裝，在安裝網片時按照從上到下的方向進行施工，在鋪設加筋網時必須確保處于張緊狀態。如果網片需要搭接，則搭接寬度需要超過5 cm，并且通過18#鐵絲進行牢固綁扎。地面和復合網片之間的距離需控制在7～8 cm，特殊情況下可以使用支撐物進行支撐，以保障兩者之間的間距[4]。

2.3 植被混凝土的噴射

按照設計的混合比例，利用攪拌機對各種原材料進行充分混合后，對植被混凝土進行噴射施工。植被混凝土整體上可以分為基層和表層，厚度分別為7～8 cm和1～2 cm。基層噴射施工時，混合料中無需加入植物種子，表層噴射施工時，需要按照一定比例添加植被種子。噴射方向要求與邊坡面保持垂直，避免出現仰射的現象，對于不容易噴射到的地方需要重點進行噴射，禁止發生漏噴的現象，并且要確保整體噴射的均勻性。

2.4 無紡布覆蓋及后期養護

完成植被混凝土的噴射工作以后，需要馬上在表層覆蓋無紡布，要求無紡布的單位重量為28 g·m-2，這樣做可以加速植被種子的發芽生長，提升種子的發芽率。此外還需要噴水養護，確保植被種子始終處于濕潤狀態，整個周期大約為50 d。在噴水時必須控制噴水的力度，不得使用高壓水直接進行噴射，不然會對植被混凝土表面造成沖刷，影響其強度。通常情況下，植被混凝土在完成噴射6 d以后，就能夠抵抗正常雨水的沖刷。

3 礦山邊坡生態修復新技術的應用效益

3.1 生態效益

隨著我國礦產資源開采力度的不斷增加，形成了大量的礦山邊坡，對附近的生態環境構成了嚴重的威脅。通過應用植被混凝土生態修復技術對礦山邊坡進行修復，能夠很好地防止邊坡出現山體滑坡問題。同時，在邊坡上種植大量的植被，達到了美觀的效果，還可以對周圍的生態環境起到一定的調節作用。在進行植被混凝土技術施工時，還會修建配套的排水溝、蓄水池等項目，結合植被本身的蓄水能力，能夠有效地改善礦山邊坡區域的水土保持能力[5]。綜上，礦山邊坡生態修復中使用植被混凝土新技術可以起到很好的生態效益。

3.2 經濟效益

植被混凝土生態修復新技術與其他的傳統礦山邊坡修復技術相比較而言，整體的技術難度不高，投資相對更少，并且此項技術后續的維護、維修成本也相對較低，所以可以節省一定的生態環境治理成本。更重要的是，可以充分結合礦山附近區域的氣候條件、地形地貌特征種植經濟作物，創造一定的經濟價值。

4 結語

自黨的十八大提出要建設生態文明社會以來，我國不斷加大生態文明建設力度，對礦山邊坡的治理力度也在不斷強化。植被混凝土生態修復技術不僅可以對礦山邊坡起到加固的作用，還可以對附近的生態環境進行調節，具有顯著的生態效益和一定的經濟效益。

參考文獻：

[1] 侯勝軍.基于可持續發展理論下綠色礦山開采技術研究[J].低碳世界，2021，11（7）：77-78.

[2] 邢恩達，盧斌強，曹麗，等.露天礦高邊坡穩定性監測與分析[J].科技通報，2021，37（6）：89-94.

[3] 趙江水，劉新惠，吳師總.植被混凝土技術在礦山邊坡生態修復中的應用[J].世界有色金屬，2020（11）：217-218.

[4] 汶曉偉.綠色礦山邊坡支護形式分析及對策[J].中國金屬通報，2020（10）：189-190.

[5] 閆永平，尹超，姜南.露天礦山邊坡施工穩定性的研究[J].建材世界，2021，42（3）：86-88.

（責任編輯：劉寧寧）