矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例

矿山边坡绿化做法和施工技术
在矿山建设中,经常伴有大量的开挖土石方,而这些土石方开挖破坏了原有植被,造成大量的裸露边坡,导致水土流失严重和生态环境失衡。由于这些工程所形成的边坡靠自然界本身的力量恢复生态平衡往往需要较长的时间,甚至根本无法恢复,因而需要采取工程措施对边坡进行工程防护与生态绿化处理,以防止边坡破坏、水土流失,并涵养水源、净化空气、美化环境。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


边坡绿化以种植草本地被为主,一般应选择耐干旱、抗瘠薄、根系发达、覆盖度好、易于成活、便于管理、同时兼顾景观效果的草本或木本植物。
根据不同地段的实际情况,可采用丛植、列植等绿化模式,尽量做到乔、灌、花、草搭配,形成不同景观的植物群落。


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矿山生态修复及边坡生态防护植物配置的技术原则是:以水土保持为主,兼具生态景观效果。边坡防护要考虑对整个植被进行逐步恢复,应以林草植物为主进行生态模式配置,有利于固土护坡、防止水土流失、改善边坡景观和护坡效果。


选择植物种类时,要注意保持生物多样性,营建乔、灌、草、花、藤结合的多树种、多结构、多功能的复层生态景观群落,有效增加绿量和绿叶面积,挖掘单位面积上的潜在生态力,提高叶面积指数。整个绿化沿线应注意立体空间上的线条变化和节奏感。

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边坡绿化常用的几种施工技术:

1、喷砼(绿色)技术

坡度较陡且稳定性较好的坡面,可采用此工艺。

工序流程:制作安装坡面锚钉及泄水孔 → 挂网(加强筋连接)→ 喷砼(绿色)→ 砼养护 → 拆除脚手架

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2、喷混植生技术

又称为植被混凝土喷播技术。首先喷射不含种子的混合料,喷射厚度8~10cm,待第一次喷射的混合土达到一定强度后,紧接着第二次喷射经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、粘合剂、木纤维、缓释复合肥、保水剂等搅拌均匀后的混合材料,即为营养基质层。

工序流程:清理坡面 → 挂铁丝网 → 风钻锚孔 → 灌浆固定锚杆→锚杆固网→喷混植生层混合(土、水泥、有机复合肥、木纤维、保水剂、粘合剂等)喷附→营养基质及植物物种喷播→覆盖→喷灌浇透水→ 养护

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3、客土喷播技术

包含厚层基材喷播技术。在坡面较陡的岩面或岩土面上,利用喷播设备将经过一定比例混合的客土喷射到挂有铁丝网的坡面上。

工序流程:坡面清理→局部地形修整→铺网→锚钉加固→基质材料喷播→植物种子及营养层的喷播→覆盖→养护管理

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注意事项:将过筛腐殖土、木纤维、泥炭土、缓释营养肥、粘合剂、保水剂、水等混合材料用喷播机充分搅拌,然后通过喷播机将材料及种子送至坡面,喷附到预先固定在坡体上的铁丝网上。


4、液力喷播技术

又称无土喷播技术,是在坡度小于一般土壤稳定坡角且本身具有植物生长的土壤,具备了人工回填土后液力喷播完成植被建植和恢复的条件时,可采用液力喷播工艺。液力喷播工艺是将经过催芽处理后的种子加入过筛的腐殖土、木纤维、粘合剂、保水剂、缓释复合肥等搅拌均匀后,均匀喷射到边坡表面上,喷射厚度2~3cm。

工序流程:坡面修整 → 覆土或客土吹附 → 液力喷播 覆盖养护。

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5、植生袋法

利用边坡岩面本身的凹陷处,在凹陷处下部采用植生袋围堰,植生袋内装入按一定比例配制的耕植土、有机基质、保水剂、肥料,在围堰内填土,种植灌木为主;或在坡面外侧直接用植生袋梯形叠砌,形成一层植生袋面层,通过该植生袋内种子的生长来绿化边坡。

工序流程:植生袋灌注 → 植生袋堆砌 → 植生袋加固 → 养护

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6、生态袋技术

北京门头沟从2005年在潭柘寺、王平等地区的煤矿废弃地、采石场和道路边坡开始试验推广,主要用于柔性挡土墙和边坡柔性防护。目前已在生态修复领域得到大量应用。

施工流程:生态袋装土缝合—堆砌-卡扣+锚固定-播种栽植-养护

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7、鱼鳞坑开挖技术

在条件许可的边坡,通过风镐或小爆破来开挖适当的鱼鳞坑,在坑内填土,种植乔灌木及爬藤类植物。

工序流程:风镐或小爆破成坑 → 槽内装填种植土 → 种植乔灌木及爬藤类植物 → 养护。

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8、种植槽技术


在陡峭的岩质边坡面上,利用工程锚杆固定和钢筋混凝土梁板形成种植槽,在槽内的种植土上种植乔灌木及爬藤类植物。


工序流程:搭设脚手架 → 锚杆成孔、制作 → 钢筋混凝土梁板槽浇筑 → 槽内装填种植土 → 种植乔灌木及爬藤类植物绿化 → 养护。

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9、生态灌浆技术

生态灌浆技术是沿用工程灌浆的一项技术措施,主要针对石质堆渣、卵石滩地等地表物质呈块状、空隙大、缺少植物生长土壤物质基础的区域。先用植被恢复基质材料、黏土、水根据一定的比例配置成浆状,然后对表层的植物生长层进行灌浆,通过灌浆起到稳定、防渗,并且给植物的生长提供了土壤和肥力条件。

施工流程:坡面整理-制浆(黄土、粘合剂、保水剂、木纤维、种子等)、灌浆-覆盖养护

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10、高陡岩石坡面柔性生态万向法

高陡岩石坡面采用柔性生态合成材料袋万向约束法施工,即使是垂直岩石边坡也能顺利完成地被重塑,而且还能防止浅层地质灾害发生。

施工流程:清坡削稳-挂网锚固-装土固定-防护措施-点播栽植-覆盖养护

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常见的矿山生态修复技术还有很多,如蜂巢格式技术、植被毯技术、钻孔法容器苗技术、保育棒(块)技术、生态笼砖技术等等。对于绿色矿山建设中,技术方法数十种,但是技术标准就一种:适合自己矿山的技术体系。


废弃矿坑生态修复的优秀案例


随着后工业时代的到来,世界各国的经济结构发生了巨大的变化。发达国家城市中传统制造业衰落,发展中国家的传统产业,也正从城市中向外迁移,于是在城市中留下了大量的工业废弃地,带来一系列的环境和社会问题。工业废弃地,指曾为工业生产用地和与工业生产相关的交通、运输、仓储用地,后来废置不用的地段,如废弃的矿……








废弃矿区,特别的城市禁区





由于我国矿产开发长期处于无序状态,加之加工技术总体比较落后,且矿山企业普遍重资源开发、轻环境保护,重经济效益、轻生态效益。因此,矿山开发不仅带来了生态环境问题,还严重影响了以矿产为主导产业的城市发展。如何对矿山进行生态恢复,成为迫在眉睫的任务。

如果你对废弃矿坑多一份关注,就会发现它们竟然是一个如此庞大的家族。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


我国是世界第三大矿业大国,据近年来的统计数字显示,全国拥有大小矿山约15万多座,占用土地达数百万公顷。就其和城市的关系来说,单一型的矿业城镇就有200座左右,非单一型的则为数更多。这些城市中,有七八成已进入成熟期或衰退期。岁月流逝,因资源枯竭而被废弃的矿坑也越来越多。

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废弃矿区往往有诸多疑难杂症:采矿场、排土场、尾矿场、采空区规模庞大;除粉尘、涌水、滑坡、泥石流外,还有土壤板结、重金属污染和水源污染等。这样的“问题生境”不仅不适宜人居,也是耕种和绿化的禁区。但从另一方面说,壮丽矿坑所具有的特别之美,却也令人印象深刻。


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蒙古扎赉诺尔露天矿


种种结症之下的矿坑很难像正常土地一样被利用。大大小小的废矿坑犹如青山秀水中的斑秃,城市肌体中的伤疤,让人不禁生出一声叹息。

其实,这种“大地病症”并非只在中国出现。世界各地都存在着大批的矿业城市。在19和20世纪的工业时代,它们占据着很高的经济地位,资源也大量消耗。欧美等国家的工业发展早于中国,类似的困境早已经历。如何抚平这些疤痕和病灶,人们做过多种多样的尝试。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


在景观设计中,破损的地貌、倒塌的房屋、污染的土壤会作为景观重塑的平台,成为人类历史片段的见证。在当前“尊重自然、统筹兼顾、科学重建”思想的指导下,对待废弃地要以平台基础的形式进行利用是最为直接和可行的。





  艰难的重生  





其实,如果大家仔细留意就会发现一批“另类”的国家公园。它们没有国家地质公园的奇绝山河华彩大地,也不同于各类国家自然保护区的动植物丰富多彩。它们有一个另类的共同名字:“国家矿山公园”——从矿山的废墟中,想要重焕新生。

我国国家矿山公园的申报与建设工作2004年才启动。相比起来,一些国家早在19世纪便开始了大量的实践,并推出专门法律;到了上世纪七八十年代,欧美已经出现大规模成熟的矿业遗址公园,跻身世界遗产名录;近十年来更是不断推陈出新。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例

矿坑,大地的疤痕,还是风景?


中国是一个矿业大国,随着城市的发展,那些大大小小的废弃矿坑是成为长久的“疤痕”,还是焕然新生的景观?

废弃矿区的身份转换有多个方向,从湿地公园、植物园,到展览馆、博物馆、赛车场、高尔夫球场、文化创意园区、遗址旅游地……都可能是其新身份。不过,要与周边环境以及城市生活、经济协调共振,才能真正启动重生的引擎。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例

典型矿山重建类型


除了农林渔业的农业生产改造,现在更多的是改造为公园。改造方式大致可以归为三种:


生态恢复:在保持原有地形地貌的同时,尽量恢复植被,利用矿区的特殊地形,打造出一些自然景观。如铜锣山国家矿山遗址公园、辰山矿坑花园、黄石国家矿山公园。

商业改造:挖掘矿区地质的独特性,最大的转化其商业价值,做成公园景区、游乐场、甚至酒店等产品。如上海佘山深坑酒店、英国伊甸园。

文化转型:向工业文化产品转型成为一些矿区的转型方向。如德国杜伊斯堡公园、德国科特布斯露天矿坑。


国内外也已有不少修复和再利用的案例:

矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例

这些项目都给后来者带来了很多启发,但随着迈入新世纪,娱乐业态的丰富和技术的先进,也带来了更新的项目。接下来给大家重点介绍几个国内外知名项目:


01

  英国“伊甸园”  


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植物园建园前

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在英国的康沃尔郡,有这样一个叫做伊甸园的项目,它是在废弃的矿山上兴建的全球最大的生态温室。这个废墟上重生的奇迹,不仅成为人们休闲娱乐的场所,还是一个开展生态教育的天然课堂。


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在“千禧基金”的支持下,设计师独辟蹊径,使用了新材料—透光聚合膜,它比玻璃轻很多,蜂巢状的结构既能适应矿坑复杂的地形,也能抵挡大风,外形像巨大的昆虫复眼,从高处鸟瞰极富视觉冲击力)。

这座植物园养育着来自世界各气候带的植物,利用光滑的建筑表面收集雨水,浇灌植物,形成人工降雨和瀑布。室内温度、湿度由感应器控制。游客们穿行在“不同气候带”时还需要增减衣物。

02

上海辰山植物园矿坑花园


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


作为辰山植物园核心区,矿坑花园位于华东地区规模最大的植物园——上海辰山植物园西北角,其总面积约4.26公顷,原址是一处百年人工采矿遗迹——辰山采石坑。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


为保护矿山遗迹,加快生态矿山、地质环境综合治理,在辰山植物园整体规划中,清华大学朱育帆教授通过对辰山采石坑现有深潭、坑体、地坪及山崖的改造,形成了景色精美、色彩丰富、季相分明的沉床花园,使其成为了植物园景观一部分。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


辰山采石坑属人工采矿遗迹,20世纪始采石至80年代中期止,南坡半座山头已被削去。它既是辰山植物园的一个园中园,又具有自身强烈的后工业遗址特征。

因此,为保持其具有石质质感的自然风貌,设计中尽量避免人工痕迹,用锈钢板墙、毛石荒料来表达曾经有过的工业时代气息;并利用现有山水条件,布置瀑布、天堑、栈道、水帘洞等与自然地形密切结合的内容,深化人对自然的体悟。同时利用山体皴纹,使其具有中国山水画的形态与意境。


03

  上海佘山世茂深坑酒店  


上海佘山国家公园南侧,有一个80多米深、约5个足球场大小的采石坑。这曾是一个历史难题,但现在,目前世界上海拔最低的豪华酒店在这个深坑里横空出世。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例
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改造前后


设计理念:抽山为形,沿着崖壁曲线构筑酒店;画水为瀑,通过在电梯中融入抽象瀑布设计,让山、崖壁、瀑布形成新的自然语境;取境造意,打造开放式的互动空间,营造自然诗意的归属感。矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


酒店上下共 18 层,其中地平面上 2 层,地平面以下 16 层,还有 2 层是在水下,屋顶则是8000平方的“空中花园“。


除了步行景观栈道外,酒店还设计了世界最低海拔的蹦极、考验耐力的攀岩、飞跃深坑的索道以及深坑秘境的主题乐园等设施。


04

  南京汤山矿坑公园  


位于汤山国家旅游度假区内汤山山体南侧,曾是汤山最大的废弃矿坑龙泉采石场。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


景观设计通过梳理现场地形和水文,在已经被破坏的自然碎片基础上形成丰富的体验场所,包括四个不同景观功能的宕口(温泉酒店、攒子瀑、天空走廊、伴山营地),阡陌花涧、矿野拾趣与三叠湖,以及服务配套的餐厅茶室等。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例


原有山体上的多个采石坑,互相独立并不相通。这个独特的条件允许各个采石坑可以有不同的功能定位:最东侧的宕口深而隐蔽被定位成静谧休闲的温泉酒店附属设施;最西侧的开阔宽广,被用于音乐节露营房车等热闹的公共开放场所;中间的两个宕口成为公园游览的体验区。


矿山边坡绿化做法和施工技术+废弃矿坑生态修复的优秀案例
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矿野拾趣乐园原为采石场堆放废料的地方,原有植被和水文已被完全破坏。在恢复水文生态加固山坡基础上,将攀爬、滑梯、秋千滑索、蹦床等等活动设施组合在一起,形成矿坑特色的游憩场所。


05

 唐山南湖公园


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唐山风景秀丽的南湖公园,前身乃是脏乱的采煤塌陷区,昔日不毛之地,如今已是林地成片、生机盎然。封堵采沉区周边排污口,190多公顷水面实现了水体还清。利用垃圾堆因势造型,建成了独具特色的南湖公园,为市民创造了一个休闲、娱乐的好去处。


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随着产业改革的不断推进,以及城市对环境保护意识的崛起,未来我们也将看到更多的矿区改造项目,方式方法已经非常成熟了,但业态却在不断的更新中,如何赋予其生命,并且经济可行的才是项目的核心要素。

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