石质山区生态防护弃渣场

摘要

本发明涉及一种石质山区生态防护弃渣场，所述弃渣场自下而上包括表土剥离层、弃渣体和生态恢复层；所述生态恢复层为等高线方向修筑成条状阶台式，自下而上包括熟化渣土层、土工布、剥离表土重构层和潜在弃渣恢复层。本发明能够在自然条件复杂的石质山区构建，顶面设计为等高线方向修筑成条状阶台式，极大的改善了强降雨对弃渣场的冲刷和破坏，并有效的保证了顶层绿化植被的稳定，剥离表土重构层和潜在弃渣恢复层可以提供灌草生长的基本条件，同时建立稳定、可持续的植物群落，实现弃渣场能量和物质的自循环。

说明书

技术领域

本发明涉及弃渣场工程技术领域，具体涉及一种石质山区生态防护弃渣场。

背景技术

随着我国《中长期铁路网规划》的实施，在石质山区建设大型弃渣场成为必然趋势。我国石质山区山体陡峭、沟壑纵横、交通不便、表土稀薄，具有“原始、独特、敏感、脆弱”的特点。石质山区弃渣具有弃渣石硬度高、分解慢、难以自身绿化或复垦的特点，弃渣场生态恢复具有表土稀缺、客土来源困难的问题。石质山区很少有较大面积的平地，导致传统水平堆弃弃渣场构造和理念完全没有用武之地；而石质山区降雨充沛、自然环境复杂，形成的天然沟道有长久不断的溪流，使石质山区也无法建造深沟填埋型弃渣场。并且石质山区表土稀缺、客土来源困难，必然导致弃渣场复绿难，水土保持效果不稳定，间接导致水土流失、土地退化、次生地质灾害发生，危及渣场结构的安全、工程安全和生态安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种石质山区生态防护弃渣场，解决在石质山区建设弃渣场的技术问题，并实现弃渣场的生态防护和恢复。

本发明所采用的技术方案为：

石质山区生态防护弃渣场，其特征在于：

所述弃渣场自下而上包括表土剥离层、弃渣体和生态恢复层；

所述生态恢复层为阶梯状的梯田形式，自下而上包括熟化渣土层、土工布、剥离表土重构层和潜在弃渣恢复层。

所述潜在弃渣恢复层由弃渣石、农林废弃物和生物菌剂的混合物铺设而成。

所述剥离表土重构层由弃渣石、剥离表土、农林废弃物堆肥物和生物菌剂的混合物铺设而成。

所述熟化渣土层为弃渣石添加了生物菌剂在地表放置3个月以上的工程弃渣。

所述弃渣体上表面沿等高线方向修筑成条状阶台式。

所述农林废弃物堆肥物为就近农业或林业可降解废弃物经过堆肥形成的绿色肥料。

所述生物菌剂为杀灭线虫类型、高活性噬线菌类型的菌剂。

潜在弃渣恢复层的表面设置有横向的排水沟。

所述表土剥离层自下而上包括岩石层、土壤层和植被层。

弃渣场坡底设置有横向的防滑桩结构，防滑桩结构外侧设置有横向的谷坊结构，均为素混凝土构件。

本发明具有以下优点：

石质山区沟壑林立，降水较多，且表土缺乏，客土来源困难，本发明所述的弃渣场结构，能够在自然条件复杂的石质山区构建，顶面设计为等高线方向修筑成条状阶台式，极大的改善了强降雨对弃渣场的冲刷和破坏，并有效的保证了顶层绿化植被的稳定；顶层排水沟能够有效防止雨水下渗过多或雨水汇集形成细沟对弃渣场结构的破坏；可降解、无污染土工布可以防止剥离表土重构层土壤大量流失的作用，确保弃渣场结构和植物生长保持稳定；剥离表土重构层和潜在弃渣恢复层可以提供灌草生长的基本条件，同时建立稳定、可持续的植物群落，实现弃渣场能量和物质的自循环；防止土地退化、减少水土流失和次生地质灾害的发生通过建设渣场防滑柱和谷坊实现，双层预防，保障弃渣场安全，有效解决了石质山区弃渣场的工程安全和生态安全，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为生态恢复层的局部放大图；

图3为表土剥离层的局部放大图。

图中标记：1-表土剥离层，11-植被层，12-土壤层，13-岩石层，2-弃渣体，3-生态恢复层，31-排水沟，32-剥离表土重构层，33-潜在弃渣恢复层，34-土工布，35-熟化渣土层，4-防滑桩结构，5-谷坊结构。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种石质山区生态防护弃渣场，设置在自然条件较差的石质山区中，基层具有坡面和坡底的平面，弃渣场构建于坡面和平面衔接的区域。如图1，本发明的弃渣场结构自下而上包括表土剥离层1、弃渣体2和生态恢复层3，弃渣场坡底设置有横向的防滑桩结构4，防滑桩结构4外侧设置有横向的谷坊结构5。

如图2，所述生态恢复层3为阶梯状的梯田形式，能改善强降雨对弃渣场的冲刷和破坏，生态恢复层3自下而上包括熟化渣土层35、土工布34、剥离表土重构层32和潜在弃渣恢复层33。

所述潜在弃渣恢复层33由粒径小于100mm弃渣石95%、农林废弃物4.99%和生物菌剂0.01%的混合物铺设而成，形成潜在意义上的土壤，将为若干年后乔木的生长提供基本土壤条件。潜在弃渣恢复层33表面还设置有横向的排水沟31，用于对表面雨水进行导流，排掉急降雨的多余水分，防止急降雨雨水下渗过多至弃渣体沿底部滑动，危及渣场结构安全，同时避免所述弃渣体表面雨水聚集形成细沟冲刷渣体、危及绿化植被生长。

所述剥离表土重构层32由粒径小于20mm弃渣石70%、剥离表土20%、农林废弃物堆肥物9.9%和生物菌剂0.1%的混合物铺设而成，为灌草生长提供基本的土壤条件。

所述熟化渣土层35为弃渣石添加了生物菌剂0.01%在地表放置3个月以上的工程弃渣。

如图3，所述弃渣体2呈沿等高线方向修筑成条状阶台式，能预防上方的潜在弃渣恢复层33发生滑坡，并进一步巩固整体结构的强度，弱化防暴雨的影响。

所述农林废弃物为就近收集的青稞秸秆、凋落树枝、树叶、家畜粪便。所述农林废弃物堆肥物为就近收集的青稞秸秆、凋落树枝、树叶、家畜粪便经过堆肥形成的绿色肥料。所述生物菌剂为杀灭线虫类型、高活性噬线菌类型的菌剂。

所述表土剥离层1自下而上包括岩石层13、土壤层12和植被层11。

实施例：

于石质山区构建生态防护弃渣场，自下而上构建表土剥离层1、弃渣体2和生态恢复层3。

表土剥离层1包含植被层、土壤层和地表岩石层，所述植被层应在建立弃渣场之前，根据技术条件把地上植物全部移栽，将为弃渣场顶层生态恢复层提供部分植物资源；所述土壤层也应在建立弃渣场之前，根据技术条件最大程度的剥离表土，将为弃渣场顶层生态恢复层提供部分土壤，实现最大化利用环境资源。

弃渣体2表面沿等高线方向修筑成条状阶台式，整体坡面需小于40°。

生态恢复层3为沿等高线方向修筑成条状阶台式，整体坡面需小于40°，自下而上包括熟化渣土层35、土工布34、剥离表土重构层32和潜在弃渣恢复层33。熟化渣土层35为弃渣石添加了生物菌剂0.01%，再经过3个月以上的自然放置、熟化，形成具有一定微生物的熟化弃渣，可以一定程度加快弃渣石的分解，覆土厚度为1.5m以上，随着生态恢复层发育，将被大乔木和深根灌木植物利用。土工布34为厚度5mm以上可降解、无污染土工布，可以防止剥离表土重构层土壤及养分大量流失，确保弃渣场结构和植物生长保持稳定。剥离表土重构层32为粒径小于20mm弃渣石70%、剥离表土20%、农林废弃物堆肥物9.9%和生物菌剂0.1%混合形成的重构土壤，覆土厚度为400-600mm，完全具有灌草植物生长的基本条件。潜在弃渣恢复层采用粒径小于100mm弃渣石95%、农林废弃物4.99%和生物菌剂0.01%的混合物，形成潜在意义上的土壤，覆土厚度为1-1.5m，将为若干年后乔木的生长提供基本土壤条件。生态恢复层3表面构建排水沟31，为人工挖掘，宽度1m，深0.5m，沟头有固定管道排水，确保多余的雨水及时排除，避免因短期下渗过多，造成弃渣体损坏。

防滑桩结构4和谷坊结构5为封闭、可排水素混凝土构件，素混凝土构件的混凝土强度大于或等于C40，具有耐腐蚀，有利于提高挡护结构的耐久性，保障弃渣场的结构安全和生态安全。

所述生物菌剂为杀灭线虫、高活性噬线菌等具有活化土壤、快速分化土壤有机质、促进土壤团聚体形成的菌剂。

本发明通过合理利用地形及资源，最大限度减小对当地环境的破坏，完善弃渣场顶层生态恢复和多层次防护，实现了取之自然、还于自然、借助自然的弃渣场构造理念。有效解决了石质山区大型隧道弃渣场表土稀缺、客土来源困难、自然条件复杂的难题，实现了结构安全和可持续、绿色构建的理念，值得大力推广。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。