某矿区高陡岩质边坡生态修复技术方法研究

王文考

京能地质工程有限公司

摘要:高陡岩质边坡生态修复是边坡治理的后期工作，为塑造兼具安全、视觉美观与生态价值的优质生态空间，应从生态本质调查着手，分类、分重点推进边坡治理工程生态提升工作，打造边坡与周边生态环境和谐统一的治理典范。明确边坡生态治理方向，不仅可以减少因边坡问题造成的危险和灾害，也可以提升边坡生态效果。

关键词:加固设计;高陡岩质边坡;生态修复

引言:

由于大量矿产资源开采和道路工程建设导致地形地貌和生态环境遭到严重破坏，并且出现了很多高、陡岩质边坡。高陡岩质坡面的植被修复技术面临如下挑战：1）施工困难，成本高；2）对高陡岩质坡面岩石块体支护作用差3）适用性受复杂地形环境的限制；4）保水性差，植被修复时间长、效果差，后期成本高。因此高陡岩质边坡的生态修复技术的研究目前还有很多工作要做，还有很大的提升空间。

一、高陡岩质边坡生态修复的技术路线

对辖区内高陡边坡地形地貌、地层岩性进行摸底调查与综合评估，摸清自然资源家底与生态空间状况后，形成生态修复保护治理调查与研究成果，明确划分保护保育、自然恢复、辅助再生及生态重建 生态保护修复单元、提出保护指标、不同生态空间类型生态修复项目库，为打造 " 绿水青山就是金山银山 " 的矿山奠定基础。在前期调查研究的基础上，广泛吸取国内外经验，对辖区边坡治理工程进行详细生态环境调查。根据辖区边坡坡度、坡面基质、所处位置等类提出生态提升建议，明确 2022年度提升实施计划，从工程治理和生态提升两大方向出发，有针对性的提出治理和生态提升建议。此外，还按城市公园、郊野公园、风景名胜区和高速公路、城市主次干道两侧、临时占用的林地等类别分区域统计，提出边坡后续生态治理建议，逐步提升矿区边坡生态水平。

二、周边相关案例

为了实现高陡边坡的无痕修复，目前首发生态公司打造了“政产学研用”为一体的协同创新平台——生态环保研发中心，为高速公路生态修复提供技术支撑和成果支撑。华北第一高陡边坡九级坡的修复是生态公司的一份高水平“作业”。京礼高速延崇段九级边坡位于松闫路的南侧，海拔从780到850m，共九级。由于边坡开挖后对山体破坏较大，基底为风化岩，没有土壤层，修复十分困难。2019年开始，首发生态公司使用框架梁对九级坡进行加固，采用喷播等技术播种植物，对山体进行“复绿”。直至目前，工作人员一直对修复的山体进行不间断养护。经过两个生长季的生长，九级坡已经基本与沿线山体融为一体，草本植物让山体绿意盎然，不同种类的灌木让山体呈现出原生态的自然效果。选用锦鸡儿、雀儿舌头、绣线菊等一系列本土植物，还原原有植被层群落；在修复中所用的穴栽苗，全部是土建开山前该区域原有的六道木、孩儿拳头、野葡萄等原生苗木，进行采集并加以扦插培育，再移植回原处，确保与沿线山体环境一致。

三、某矿区高陡岩质边坡生态修复技术实施策略

1、进行全面调查

针对施工受影响区域的生态环境进行全面调查，以保护为前提，保留原有的基底，重点以"近自然"的原则，优选本地植被，减少外来植物对当地生态群落造成的入侵与危害。由于边坡开挖后对山体破坏较大，基底为风化岩，没有土壤层，因此必须要先用一些坚固的结构将土壤固定住，然后再进行植被修复。

边坡的土壤混合配比和植被在选择时，必须经过严格的考验，确保他们耐得住风雨，土质不会流失。考虑边坡的水土流失控制要求和植物物种的安全性，依据边坡实际情况，采用边坡适生的优良野生乡土植物和地区适生的外来植物或归化植物进行生态修复，构建出了与地理位置、自然环境相吻合的拟自然植物群落，使得整个矿区呈现出良好的景观效果，促进了当地城市生态环境建设。

近期，我司根据不同物候季节对周边区域开展了多次野外调查。经过对矿区路堑边坡现状调查分析，边坡具有"高、陡、长"的特点;植被防护以植草和藤本护坡为主，植物种类以高羊茅等禾本科植物和常春油麻藤为主，品种单一;绿化植物品种配置多重视草花与地被植物，对灌木，尤其是常绿、深根性灌木重视不够;绿化品种配置方面，对景观的持久性、乡土特色及持续发展关注不足。然后，对野生乡土植物进行调查并筛选，选择适合在边坡生存的植物并收入名录当中，共计56种，收集6种乡土植物种子，通过种子萌发检测、工程反复试用，筛选出刺槐、臭椿、苜蓿等适宜地区边坡生态修复推广的常绿兼色彩植物和中华山蓼等适宜岩石边坡生长的多年生草本植物。

2、根据边坡的基本结构进行生态恢复

矿区边坡分布范围广、类型多样，土壤难以附着，而且坡度在45°以上，高差较大，岩质边坡表面松散，凹凸面明显，碎石较多，安全隐患大。另外，边坡客土层厚度有限，植物根系难以扎根，生态治理效果一时难以预测。生态基于边坡植物配置和种子量配比的研究，把握植物群落演替规律，再次利用筛选出的优良野生乡土植物刺槐、臭椿、苜蓿等的植物特性，与其他浅根系的边坡常规植物相结合，共同营造出景观效果良好、持续稳定的灌草植物群落。

3、工程技术创新

乡土抗逆植物是边坡修复的钥匙。在掌握乡土植物利器的过程中，人工模拟降雨实验室，人工降雨实验室可以模拟自然界小雨到暴雨级别的各种类型降雨，技术人员再观察不同雨量对土壤的冲刷效果，并从中选择稳定性较高的土壤配比，确保它们在山体中可以落地生根。2020年以来，边坡修复中常绿兼色彩植物筛选及应用研究受到重视"。工程技术创新着力于矿山地质环境和生态修复工作、面向北京、辐射全国，以市场需求为导向，结合西北高寒、干旱和黄土广泛分布等地域地理特征，构建生态与产业融合发展、技术创新研究、成果转化推广、工程应用开发、人才培养为一体的开放性服务平台。

结论:

高陡边坡岩质坚硬，根据边坡特征，因地制宜应确定不同的修复措施。随着人们环保意识的日益增强，要求对大量裸露的岩石边坡给以植被恢复。但岩石边坡通常不具备植被赖以生长的土壤条件和养分条件，并且坡度一般都较大，雨水极易冲刷坡面，故岩石边坡的生态防护成为高速公路建设中的研究热点和施工难点。对石质边坡的防护，以前通常采用单纯的工程技术，如浆砌块石、干切片石、喷射砼等，由于施工复杂、造价昂贵而且影响公路两侧的环境和生态景观已逐渐地被淘汰。目前，在发达国家和地区，已普遍采用生物防护及生物与工程措施相结合的生态防护技术。在处理石质边坡的各生物防护技术中，植被恢复效果最为明显，并且近两年发展最快的是喷混植生技术。

参考文献：

[1]卓慕宁，李定强.高速公路边坡快速绿化技术的应用与水土保持效果[J].水土保持研究，2004(3):79～80，108.

[2]邹新军，赵明华.岩质边坡生态防护现场试验研究[JJ.土木工程学报，2011(S2)：202~206.

[3]吴帆，陈洪凯.高陡岩质边坡植被绿化技术研究J].公路，2017(4):280-282.