一种露天矿区排土场生态护坡系统的制作方法

1.本实用新型属于露天矿边坡治理技术领域，具体涉及一种露天矿区排土场生态护坡系统。


背景技术：

2.露天矿边坡治理工程以采矿学、水土保持、岩石力学、土力学等学科的理论为指导，针对不同岩质、不同重要程度的边坡有不同的边坡治理方法。
3.排土场是指矿山采矿排弃物集中排放的场所。排土场是一种巨型人工松散堆垫体，存在严重的安全问题。目前，半干旱、干旱地区的露天矿排土场边坡防护和加固的措施有边坡种草植树防护、混凝土抗滑桩、混凝土挡墙、喷浆或喷锚、锚固技术以及预应力锚固等。其中边坡种草植树防护目前的限制性因素主要有表土不足、水资源匮乏、排土场自然安息角较大等。
4.在半干旱、干旱地区的露天矿排土场重构后，由于复垦扰动、坡面迎风等因素，往往土壤蒸发量会加大，土壤养分不足以满足植物生长周期的需要，且强降雨季节容易在坡面形成冲沟，造成了坡面植物根系较差、土壤养分流失严重等水土流失等现象。矿区的地表蒸发量较大，土地灌溉中大量水分蒸发，也导致了水资源的浪费。使得目前的半干旱、干旱地区的露天矿排土场边坡防护成本较高且效果不够好。
5.因此，需要设计一种节约水资源、保持水土、加固边坡、节省人力物力的露天矿区排土场生态护坡系统。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种露天矿区排土场生态护坡系统，以解决背景技术中提出的目前的半干旱、干旱地区的露天矿排土场边坡防护成本较高且效果不够好的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种露天矿区排土场生态护坡系统，包括从内到外的化学阻隔层、物理阻隔层和植物护坡层，
8.所述化学阻隔层设置在排土场废渣层的外侧上，所述物理阻隔层设置在化学阻隔层的外侧，所述植物护坡层设置在物理阻隔层的外侧；
9.所述化学阻隔层为用于固化污染物、抑制土壤酸化的化学药剂粉层；所述物理阻隔层为防渗粘土层；
10.所述植物护坡层包括第一乔灌修复区、藤蔓修复区和第二乔灌修复区，且第一乔灌修复区、藤蔓修复区和第二乔灌修复区均包括种植土层和种植土层上种植的植物，
11.所述第一乔灌修复区设置在植物护坡层的顶部，所述第二乔灌修复区设置在植物护坡层的底部，所述藤蔓修复区设置在第一乔灌修复区与第二乔灌修复区之间，
12.所述第一乔灌修复区包括种植土层以及种植土层上种植的乔木、灌木和绿肥作物；
13.所述第二乔灌修复区包括山谷行洪沟、种植土层以及种植土层上种植有乔木、灌木和绿肥作物；
14.所述藤蔓修复区包括一段或一段以上的斜坡区，藤蔓修复区还包括每段斜坡区的下方对应设置的台阶区，藤蔓修复区还包括挡土墙，挡土墙位于最底层的台阶区与第二乔灌修复区之间，
15.所述台阶区内的种植土层上设置有种植槽，种植槽边设置有防止坡脚松动和垮塌的边坡护脚；
16.当一段斜坡区的坡度大于1：1.5时，在该段斜坡区内的种植土层上设置有供爬藤植物攀附的爬藤网，且该段斜坡区下方对应的台阶区内的种植槽靠近该段斜坡区的位置种植有爬藤植物，该段斜坡区下方对应的台阶区内的种植槽里还种植有芒草；
17.当一段斜坡区的坡度小于等于1：1.5时，在该段斜坡区内种植有芒草和绿肥作物，且该段斜坡区下方对应的台阶区内的种植槽里也种植有芒草。
18.在一种具体的实施方式中，所述化学阻隔层为熟石灰粉层。
19.在一种具体的实施方式中，所述防渗粘土层为经过摊铺、碾压的厚度200～300mm的粘土层。
20.在一种具体的实施方式中，所述种植土层的厚度为200～400mm。
21.在一种具体的实施方式中，所述边坡护脚为浆砌石挡墙或生态袋护脚。
22.在一种具体的实施方式中，所述爬藤植物为葛根、油麻藤和爬山虎中的一种或多种；所述爬藤网通过土钉进行锚固。
23.在一种具体的实施方式中，所述种植槽内填充有粘土和基质土。
24.在一种具体的实施方式中，所述第一乔灌修复区与第二乔灌修复区的坡度均小于等于1：4。
25.在一种具体的实施方式中，所述第一乔灌修复区内种植的乔木多于灌木；第二乔灌修复区内种植的灌木多于乔木。
26.在一种具体的实施方式中，所述台阶区的坡度为5％～20％，且台阶区的坡面倾斜方向与斜坡区的坡面倾斜方向相对。
27.相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
28.本实用新型解决了目前的半干旱、干旱地区的露天矿排土场边坡防护成本较高且效果不够好的问题。
29.本实用新型提高了排土场物理稳定性，降低了排土场安全隐患；降低了酸性物质、重金属向环境的迁移量；植被综合覆盖率大于90％，减少了水土流失，改善了生态环境。
30.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
31.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
32.图1是本实用新型一种实施例的局部断面示意图；
33.图2是本实用新型一种实施例的植物护坡层的示意图；
34.图3是本实用新型一种实施例的斜坡区和台阶区的局部示意图；
35.其中，1、植物护坡层；2、物理阻隔层；3、化学阻隔层；11、第一乔灌修复区； 12、藤蔓修复区；13、第二乔灌修复区；131、山谷行洪沟；121、斜坡区；122、台阶区；123、挡土墙；122a、种植槽；122b、边坡护脚；01、排土场废渣层。
具体实施方式
36.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
37.实施例1
38.本实用新型提供的一种露天矿区排土场生态护坡系统，包括从内到外的化学阻隔层 3、物理阻隔层2和植物护坡层1，
39.所述化学阻隔层3设置在排土场废渣层01的外侧上，所述物理阻隔层2设置在化学阻隔层3的外侧，所述植物护坡层1设置在物理阻隔层2的外侧；
40.所述化学阻隔层3为用于固化污染物、抑制土壤酸化的化学药剂粉层；由于露天矿区排土场废渣普遍呈酸性，因此设置化学阻隔层3有利于抑制土壤酸化。
41.所述物理阻隔层2为防渗粘土层；利用防渗粘土覆盖能减少地表水的下渗、减少污染场地的溶淋，降低污染物的迁移速率。
42.所述植物护坡层1包括第一乔灌修复区11、藤蔓修复区12和第二乔灌修复区13，且第一乔灌修复区11、藤蔓修复区12和第二乔灌修复区13均包括种植土层和种植土层上种植的植物，
43.所述第一乔灌修复区11设置在植物护坡层1的顶部，所述第二乔灌修复区13设置在植物护坡层1的底部，所述藤蔓修复区12设置在第一乔灌修复区11与第二乔灌修复区 13之间，
44.所述第一乔灌修复区11包括种植土层以及种植土层上种植的乔木、灌木和绿肥作物；
45.所述第二乔灌修复区13包括山谷行洪沟131、种植土层以及种植土层上种植有乔木、灌木和绿肥作物；
46.第一乔灌修复区11与第二乔灌修复区13采用基础绿肥种植+乔木种植+灌木种植，采用多种抗性灌木挖坑种植，遵循草、灌、乔自然演替发展趋势，利用不同乔灌木生态位、生长速度和习性差异，形成快速绿化修复效果和长期演替的良好发展趋势。
47.所述藤蔓修复区12包括一段或一段以上的斜坡区121，藤蔓修复区12还包括每段斜坡区121的下方对应设置的台阶区122，藤蔓修复区12还包括挡土墙123，挡土墙123位于最底层的台阶区122与第二乔灌修复区13之间，
48.所述台阶区122内的种植土层上设置有种植槽122a，种植槽122a边设置有防止坡脚松动和垮塌的边坡护脚122b；
49.当一段斜坡区121的坡度大于1：1.5时，在该段斜坡区121内的种植土层上设置有供爬藤植物攀附的爬藤网，且该段斜坡区121下方对应的台阶区122内的种植槽122a靠近该段斜坡区121的位置种植有爬藤植物，该段斜坡区121下方对应的台阶区122内的种植槽
122a里还种植有芒草。采用边坡护脚122b+种植槽+爬藤网的方法，基本实现植物覆盖和水土保持效果，为边坡的自然恢复和稳定提供了良好的条件。
50.当一段斜坡区121的坡度小于等于1：1.5时，在该段斜坡区121内种植有芒草和绿肥作物，且该段斜坡区121下方对应的台阶区122内的种植槽122a里也种植有芒草。采用绿肥种植+种植槽+坡面芒草栽植，密集种植芒草，兼顾植物生长、酸性物质拦截、水土保持和雨水导排的功能。沿等高线平行种植芒草，种植方法为挖坑填充种植。
51.所述化学阻隔层3为熟石灰粉层。熟石灰粉的用量为5kg/m
2-20kg/m2，撒于排土场废渣层01坡面裸露区域。
52.所述防渗粘土层为经过摊铺、碾压的厚度200～300mm的粘土层。采用人工配合机械进行摊铺、碾压。
53.所述种植土层的厚度为200～400mm。种植土层施撒生物有机肥混合，碾压并拉毛养护。
54.所述边坡护脚122b为浆砌石挡墙或生态袋护脚。边坡护脚主要功能是防止坡脚松动和垮塌、压覆锚固爬藤网，并为种植槽提供实施作业面目；
55.所述爬藤植物为葛根、油麻藤和爬山虎中的一种或多种；优选采用当地特产品种。所述爬藤网通过土钉进行锚固。
56.所述种植槽122a内填充有粘土和基质土。
57.所述第一乔灌修复区11与第二乔灌修复区13的坡度均小于等于1：4。
58.所述第一乔灌修复区11内种植的乔木多于灌木；第二乔灌修复区13内种植的灌木多于乔木。
59.所述台阶区122的坡度为5％～20％，且台阶区122的坡面倾斜方向与斜坡区121的坡面倾斜方向相对。形成内坡有利于水土保持和雨水导排。
60.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。