CBS生态基材喷坡技术在矿山边坡治理中的应用

CBS生态基材喷坡技术在矿山边坡治理中的应用

作者：夏春梅 程兴旺 陈忠奎

来源：《城市建设理论研究》2013年第05期

摘要：CBS生态基材喷坡技术在矿山岩质边坡绿化恢复治理中效果明显，本文介绍了CBS生态基材喷坡的施工方法和质量控制要点。

关键词：CBS(植被混凝土生态防护技术)基材；植物护坡；植被混凝土绿化添加剂 中图分类号：TV861文献标识码：A文章编号： 1.矿山边坡特征及主要地质环境问题

矿山露采边坡由露天开采浅表矿体后逐步形成，矿产开采结束，开采边坡多为高陡岩质边坡和松散不稳定碎石土构成。坡体上基岩裸露，表面凹凸不平，长期遭受风化侵蚀，崩塌、滑坡等次生地质灾害频发，区内植被、生态环境遭破坏，水土流失严重、边坡不稳定成为矿山边坡的主要地质环境问题。

矿山不稳定边坡地质灾害频发，地质环境问题日益突出，对周围环境影响日益加剧，如何治理好矿山不稳定边坡，做到“绿色矿山”成为了矿山冶理的最大任务。 2.传统的边坡治理方案

传统的边坡冶理方案一般以水泥、石料、混凝土等硬性材料为主要建材，在设计上以力学的角度去思考边坡稳定。大致可分为：浅层防护类护坡（抹面防护）、砌石类护坡、框格护坡、护面墙护坡和喷混类护坡。传统型护坡的优点是护坡能力强，缺点是一次性投资大，难以恢复自然植被，不利于生态环境的保护和水土保持。在外观上较为单调生硬，与周边的景观与生态环境不协调，与当前注重保护生态环境的发展趋势相违背。 3.CBS喷植护坡技术

三峡大学独立开发、具有自主知识产权的CBS基材植被混凝土生态护坡绿化专利技术对矿山岩质边坡绿化恢复治理有明显的治理效果，其具有一定的强度和整体性能（能抵御110mm/h的强暴雨的冲刷，不产生龟裂），又是良好的植物生长基材，能够达到边坡浅层防护、修复坡面营养基质、营造植被生长环境、促进植被良好生长的多重功效，且可与工程措施相结合被广泛应用与各类边坡治理工程。

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CBS(植被混凝土生态防护技术)基材是一种护坡新型植物生长基材，由砂壤土、水泥、有机质、CBS基材添加剂、混合植绿物种等组成。在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡，它具有防护边坡、恢复植被的双重作用，可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等防护措施，良好的配方能够达到在陡于1：0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷，又有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。 4.CBS喷植施工技术及质量控制要点

施工工艺流程为坡面清理→锚杆（钉）施工→挂网→植被混凝土基材配制喷射→覆盖养护 4.1坡面清理

矿山开采后形成的边坡凹凸不平，且悬挂有许多松石，须采用人工进行清理,清理工作自上而下，将松动的浮石、浮土逐一清理干净，尽量使坡面平整。 4.2锚杆施工

在边坡上用手风钻钻孔，孔径Φ20，锚杆采用Φ14的螺纹钢，布设与坡面垂直，锚杆长0.5～1.0m，间距1m，外露段长度0.15m。锚杆采用M30水泥砂浆固定，外露段锚杆向上弯折，将镀锌铁丝网固定于坡面上。 4.3挂网

将14#镀锌铁丝网,孔径6×6cm从坡顶沿边坡面缓缓铺下，平顺地挂在锚杆上，用连接件或铁丝将网和锚杆固紧，并使之距坡面5～7cm,铁丝网片搭接宽度不少于10cm。 4.4植被混凝土基材配制

植被混凝土基材由砂壤土、水泥、有机质、植被混凝土绿化添加剂混合组成，各组分材料的选择要求如下：

砂壤土：选择工程所在地原有的地表土壤经风干粉碎过筛而成，要求土壤中砂粒含量不超过5％，最大粒径应小于8mm，含水量不超过20%。 水泥：采用P.O 32.5普通硅酸盐水泥。

有机质：有机质一般采用酒糟、醋渣或新鲜有机质（稻壳、秸秆、树枝）的粉碎物，其中新鲜有机质的粉碎物在基材配置前应进行自然发酵处理。

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植被混凝土绿化添加剂：添加剂能中和因水泥添加带来的严重碱性，调节基材PH值，降低水化热；增加基材空隙率，提高透气性；改变基材变形特性，使其不产生龟裂；提供土壤微生物和有机菌，有利于加速基材的活化；含有缓释肥和保水剂。

植被混凝土基材的配制分基层和表层分别按不同配比配制，配比如下： 植被混凝土基材配比：

按配合比制备各组分材料，利用搅拌机充分搅拌后待用。表层基材搅拌时应加入按设计要求的植物种子。 4.5植被混凝土喷植

完成坡面整治、网和锚钉铺设，并做好植被混凝土基材组分备料并配制后，即可进行植被混凝土基材喷植施工。喷植所用设备为一般混凝土喷射机，分基层和表层分别进行。从坡面由上之下进行喷护，先基层后表层，每次喷护单宽4～6米，高度3～5米。 喷播由大于12m3的空压机送风，采用干式喷浆法施工。 根据本地植物的生长状况，选定草灌木种。

注：草灌木种的比例，草种20克灌木30克。第一年草本可达到80%，灌木可达到20%。第二年占50%；第三年灌木占80%；草本占20%。这样可尽快达到长期绿化的效果。 4.6喷播植物种子

对喷射了基材层的坡面应在基材层自然风干4～12小时左右实施播种。经过催芽处理后的植物种子与种植基材充分混合后采用湿喷法均匀喷播于已达到一定强度的种植基材表面。喷播厚度≥3cm。 4.7覆盖

喷播植物种子后表面采用20g/m2无纺布覆盖，防止雨水冲刷和水分蒸发。 4.8养护管理

出苗15天后，为了促进植物生长，应施氮肥(5克/m2)一次，再过10天施复合肥(15克/m2)一次。并根据气候情况适当浇水，就可以达到绿化边坡的效果。 5.治理效果

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CBS喷植工程实施后，将会大大改善矿区边坡绿化环境，通过人工绿化提高边坡植被覆盖率，从而改善边坡排水条件，减少水土流失，实现边坡稳定，实现生态护坡。

5.1实现了生态护坡与工程措施的结合，与锚杆、锚索和格构、排水沟、挡墙等工程措施相结合实现边坡稳定与维护功能的同时，实现生态护坡的生态环境效益与景观改善功能，综合考虑藤、草、灌、乔、花等多种植物，形成既具有护坡功能，又具有优美和协美学价值的坡面生态景观。尽量减少人工雕刻痕迹，使我们的工程建设有机的溶入自然环境中，达到“虽为人造，犹如天赐”的境界。

5.2根据矿山所处的区域、自然地理条件、生态恢复与环境治理的技术经济条件，按照“整体生态功能恢复”和“景观相似性”原则，选择合适的植物种子，宜林则林、宜草则草、宜藤植藤、因地制宜恢复区域整体生态功能。特别是对乡土植物品种的适应性培育与品种改良。 6.结束语

应用CBS基材生态护坡技术的植被恢复工程近年来共完成百万余平方米，经历了较长时期和复杂环境的检验，产生显著的生态和社会效益。

CBS生态基材护坡技术是集岩石力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科为一体的综合工程环保技术，是环境保护与工程措施相结合的一大突破。由于该技术在我国起步较晚，有些技术并不十分成熟，需要在以后的工程实践中不断地探索、研究、实践和总结，随着我国社会经济的进步，随着人们的环境保护意识地增强以及国家对环境保护的是益重视，CBS生态基材护坡技术将得到广泛应用。 参考文献：

[1]周德培，张俊云.植被护坡工程技术.北京：人民交通出版社，2003.

[2]杜永柏，郭奔，尤先兵.喷射厚层基材植被护坡适应性应用研究.交通科技，2006. [3]刘黎明，邱卫民，许文年等.传统护坡与生态护坡比较与分析.三峡大学学报，2007. [4]叶建军，周明涛，许文年.谈喷射护坡绿化技术.水土保持研究，2004. [5]岩石边坡TBS植被护坡绿化技术，中国环保产业CEPI 2003.8.