CN101451355B - 一种回填土层的保水方法 - Google Patents

Abstract

一种在废弃矿山复绿或充填式土地复垦中使用的回填土层保水方法。根据废弃矿山待复绿区的地形确定防渗层的底部标高，按照地形设计要求确定种植土层的顶部标高，根据待种植被类型确定种植土层和保水层厚度。按照从下至上的顺序依次充填固体废弃物地基、刚性防渗层、塑性防渗层、保水层、种植土层。由于采用了保水层设计，可以在植被成活后减少甚至完全不用灌溉就能保证植物对水分的需要，保证生态恢复的长期效果，适用于干旱半干旱地区的废弃矿山复绿。充填固体废弃物地基充分沉稳与否，不影响保水的效果，为施工争取了时间。此方法简单，易施工，既能增加保水空间和保水效果，又可大大降低种植土的用量。

Description

一种回填土层的保水方法

技术领域

本发明涉及一种回填土层的保水方法，尤其适用于干旱半干旱地区废弃矿山生态恢复中回填土层的保水。

背景技术

废弃的矿山尤其是采石矿山，生态环境恶劣，缺少土层恢复植被难度大。在干旱半干旱地区废弃矿山的生态复绿过程中，主要是使用回填一定厚度种植土的办法来栽种植物。存在的难题之一是覆土种植植被后土层保水效果差，尤其是覆土层较薄的情况下，水分蒸发损失严重，植被需要持续灌溉维护才能存活，花费大，很多地方由于后期维护跟不上，栽种的植被逐渐死亡。而增加回填种植土层厚度，又需要大量土源和高昂运费，投资大。本发明由于采用了保水层的设计，解决了植物对水分需求问题，而且回填种植土层厚度仅需要满足植物机械固定要求，减少了种植土用量。

发明内容

本发明的目的是对针已有技术存在的问题，提供一种构造保水层，减少水分蒸发和渗漏的回填土层的保水方法。

本发明的回填土层的保水方法：

1)根据废弃矿山复绿区的地形确定刚性防渗层的底部标高；按设计要求确定种植土层的顶部标高；依据待种植被类型确定种植土层和保水层的最小厚度；

2)用水泥砂浆封堵底部缝隙形成刚性防渗层，上部用粘土铺设压实形成顶面水平的塑性防渗层；

3)按设计厚度和坡度充填碎石后，用砂土灌缝形成保水层，保水层顶面坡度等于或略小于设计地形坡度；

4)按植被类型和设计地形坡度要求，充填种植土层至一定厚度和坡度，进行植被；

当充填深度大于种植土层、保水层总厚度时，需充填固体废弃物地基，并在固体废弃物地基上用水泥砂浆灌缝形成厚约0.1～0.2米的刚性防渗层；

当充填深度小于5米时，只需充填刚性防渗层或塑性防渗层；

当废弃矿山的设计坡度较大时，沿等高线筑格埂把坡面分成多个部分，每部分高差最大不超过1.5米，在格埂上位于保水层上部开有排水口。

所述刚性防渗层材质是水泥砂浆；塑性防渗层材质为粘土，厚度约为0.1～0.2米；所述充填保水层的厚度为0.3～1.8米，上部用砂土灌缝充满；所述的固体废弃物地基材料为碎石、矸石或生活垃圾废弃物；所述种植土层充填的厚度按预种植物固定根深度确定，种植物为草本时，充填厚度约在0.2米以下；种植物为灌木时，充填厚度约在0.4米以下；种植物为乔木时，充填厚度在0.8米以下。

本发明的有益效果：一是减少水分蒸发和渗漏，可以减少植被成活后的长期人工灌溉维护，半干旱地区在植被成活后可以不需灌溉维护，保证矿山生态复绿的长期效果；二是可以大大降低种植土用量。由于有保水层的存在，种植土层的持水功能可以减弱，只需起到固定植被和提供短期水分的作用，所以可以减小厚度；三是对于深度较大采坑或塌陷区，可以大大缩短甚至不需充填地基沉稳时间，达到快速施工效果；四是其方法简单，易施工，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的实施例一结构示意图。

图2是本发明的实施例二结构示意图。

图中：a-固体废弃物地基；b-刚性防渗层；c-塑性防渗层；d-保水层；e-排水口；f-种植土层；h-格埂。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

实施例一、图1所示为某矿山挖损面回填土层复绿各层结构示意图，经地质测量，采石矿山采石坑底标高为+28.0米，坑口投影长短轴分别为50米、30米(短轴垂直等高线方向)，坑深为5～7.6米；单一坡度为5°，标高为+33.0～+35.6米，要求恢复地形后种植草坪和局部灌木。

由于地形高差为2.6米，超过1.5米，所以沿等高线筑一格埂h把坡面分成两个部分，每个部分地形高差1.3米，底面投影宽15米。设计种植土层f为0.3米左右，顶面坡度5°；保水层d顶面坡度5°，厚0.3～1.6米；一层砂浆封缝防渗形成刚性防渗层b；一层厚约0.1米的塑性防渗层c；碎石充填形成固体废弃物地基a，坡度0°，其厚度为4.3米～5.6米。

具体步骤为：

(1)碎石分多次充填构建固体废弃物地基a，每铺设约1米厚度压实，达到压实标准；筑格埂h，底部嵌入固体废弃物地基a约1.0米，上部出露地表可作步道；

(2)铺设刚性防渗层b：用稠水泥砂浆灌缝，形成刚性防渗层b，其厚度随地基碎石块度大小而不同，一般嵌于固体废弃物地基a内，能够达到防止水分渗漏的效果即可；

(3)铺设塑性防渗层c：由于固体废弃物地基a厚度为4.3米～5.6米，不太大，可以预见的充填层沉降不大，故塑性防渗层c厚度只需0.1米；如果预计固体废弃物地基a沉降不会造成刚性防渗层b产生裂隙，塑性防渗层c可以省略；

(4)铺设保水层d：在塑性防渗层c上一次性铺设0.3～1.6米厚度碎石，形成5°斜坡，用砂土灌缝；

(5)铺设种植土层f：回填0.3米厚度种植土，形成5°斜坡，此后即可种植草皮和灌木。

实施例二、图2所示为某塌陷地充填式复垦各层结构示意图，某采煤稳定塌陷地，坑底标高+30米，塌陷前标高+38米。现用充填煤矸石法恢复旱地。

设计种植土层f厚约0.4米，坡度0°；保水层d厚约0.5米，坡度0°；一层粘土塑性防渗层c；固体废弃物地基a材料为煤矸石，坡度0°，则厚度为0～7.2米。

具体步骤为：

(1)充填固体废弃物地基a：煤矸石充填分多次进行，每铺设约1米厚度压实，达到压实标准，再铺第二层，压实，依次进行，达到设计标高+37.1米；

(2)铺设塑性防渗层c：用粘土灌缝压实，形成塑性防渗层c，其厚度随煤矸石块度大小而不同，一般嵌入约0.2米；塌陷地充填复垦为耕地，最好不要在农田土层中引入水泥砂浆等外来物，所以此处仅用粘土防渗；

(3)铺设保水层d：一次性铺设0.5米厚度矸石，用砂土灌缝；

(4)铺设种植土层f：回填0.3米厚度种植土。

当在湿润地区或地下水位较高地区，可以在保水层d上部铺设地下排水管道，或加厚种植土层f，以减少含水层水分过多对作物的不良影响。

Claims (5)

1.一种回填土层的保水方法，其特征在于：

(1)首先根据废弃矿山复绿区的地形确定刚性防渗层(b)的底部标高；按设计要求确定种植土层(f)的顶部标高；依据待种植被类型确定种植土层(f)和保水层(d)的最小厚度；

(2)然后用水泥砂浆封堵底部缝隙形成刚性防渗层(b)，上部用粘土铺设压实形成顶面水平的塑性防渗层(c)；

(3)再按设计厚度和坡度充填碎石后，用砂土灌缝形成保水层(d)，保水层(d)顶面坡度等于或略小于设计地形坡度；

(4)最后按植被类型和设计地形坡度要求，充填种植土层(f)至所需厚度和坡度，进行植被；

当待充填厚度大于种植土层(f)和保水层(d)总厚度时，需充填固体废弃物地基(a)，并在固体废弃物地基(a)上用水泥砂浆灌缝形成厚约0.1～0.2米的刚性防渗层(b)；

当待充填厚度小于5米时，上述步骤(2)中只需充填刚性防渗层(b)或塑性防渗层(c)其中的一层；

当废弃矿山的设计坡度较大时，沿等高线筑格埂(h)把坡面分成多个部分，每部分高差最大不超过1.5米，在格埂(h)上位于保水层(d)上部开有排水口(e)。

2.根据权利要求1所述的回填土层的保水方法，其特征在于：所述刚性防渗层(b)材质是水泥砂浆；塑性防渗层(c)材质为粘土，厚度约为0.1～0.2米。

3.根据权利要求1所述的回填土层的保水方法，其特征在于：所述充填保水层(d)的厚度为0.3～1.8米，上部用砂土灌缝充满。

4.根据权利要求1所述的回填土层的保水方法，其特征在于：所述的固体废弃物地基(a)材料为碎石、矸石或生活垃圾废弃物。

5.根据权利要求1所述的回填土层的保水方法，其特征在于：所述种植土层(f)充填的厚度按预种植物固定根深度确定，种植物为草本时，充填厚度约在0.2米以下；种植物为灌木时，充填厚度约在0.4米以下；种植物为乔木时，充填厚度在0.8米以下。

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