0 引言

随着城镇化进程逐步推进，基础工程与矿山生产的施工开挖形成了许多裸露岩质边坡，岩质边坡的重力平衡受到严重破坏，不仅存在地质灾害隐患，还破坏了生态环境。由于岩石边坡稳定性较好，工程开挖形成岩质边坡一般较为陡峻，加之岩石边坡含水性和持水性差，在这类边坡上进行生态的恢复难度很大（程勇，2007），靠自然演替恢复到贴近自然的状态往往需要很长时间。

每个地区根据地方独特的地质环境条件和水文气象条件，研究出了适合于当地的高陡岩质边坡生态修复技术（樊子玉等，2020）。从 20 世纪 30 年代开始，欧美发达国家相继建立了比较完善的矿山开发管理制度和修复理论体系（许晓明等，2022），在岩质边坡生态修复方面主要采用生物防护以及生物与工程措施相结合的生态防护技术（程勇， 2007），采用的岩质边坡复绿法还有：喷混植生技术 （Gray et al.，1980）、平台种植法（Barker，1994）和生物工程技术（曹艳玲等，2020）等。国内从20世纪90 年代逐步引进相关技术，并结合地方实际进行创新性改进，也同步进行自主研发，目前常用的方法有植被混凝土喷射法（申剑等，2020）、穴植灌木（姚文艺等，2024）、种植攀援和悬垂藤本植物（朱晓勇和胡国长，2022）、客土袋液压喷播植草法（杨霄， 2022）、喷混植生法（陈新，2021）等。由于中国地域辽阔，岩质边坡岩性、当地降雨特征、植被生长环境因地而异，目前还未形成适宜国情的统一施工体系。

绿水青山就是金山银山，恢复岩质边坡生态环境是当前地质环境保护的重要内容之一（肖丹等， 2022），因此岩质边坡复绿问题成为了岩土、生态工程交叉学科研究的难点（许晓明等，2022），修复岩质边坡生态系统已成为自然资源领域部生态修复的重要研究课题之一。玉林市正在打造成为具有较大市场影响力的岭南田园都市山地森林休闲旅游基地，为了保证城区和自然景观的和谐，促进旅游经济发展，维护社会稳定，有必要开展相关景区废弃采石场综合治理与生态修复工程。

1 研究区总体概况

1.1 研究区背景

广西玉林五彩田园核心区水月岩景区废弃采石场位于北流市塘岸镇桃子窿北东侧，位于玉林市区中心东侧约 15 km 处，行政区划分属玉林市玉州区南江街道云良村、北流市塘岸镇塘岸村管辖，玉铁高速、玉林绕城高速、玉北大道经五彩田园园区道路及乡村路可通达项目场地，交通较为便利，研究区位置如图1所示。

水月岩景区历史悠久，自明代起就是游览胜地，历来被列入“玉林八景”，1988年，经自治区人民政府批准，水月岩景区和龙珠湖景区一起划定为自治区级风景名胜区，总面积为7.5 km²。由于景区石灰岩矿产资源丰富，且位于3个区县的交界处，土地权属不够明确，山头纠纷严重，2个片区从20世纪七八十年代开始，就陆续出现以开采石灰岩为主的非法、无序的采矿活动，导致景区地质环境破坏严重，严重威胁景区游客及周边居民的生命财产安全，影响景区的旅游业发展。

1.2 区域地质概况

研究区地貌类型为构造溶蚀峰林谷地。区内峰林林立，山峰陡峻，山体原始坡度多为 40°～60°，山脚坡度较缓，一般 20°～30°，山坡中部、中上部多处存在陡崖；峰顶标高 127.6～253.6 m，坡脚谷地标高 82.0～85.6 m，最大高差约 171.5 m，地势起伏大，地形复杂。

研究区域主要出露第四系人工堆积成因的素填土（Q_ml），第四系溶余堆积层（Q_el-s），中石炭统马平组（C₂mp）生物屑灰岩、白云质灰岩，中石炭统黄龙组（C₂h）白云质灰岩夹白云岩。根据含水介质特征和地下水赋存条件，研究区内的地下水类型为碳酸盐岩类裂隙溶洞水，含水岩组为中石炭统马平组 （C₂mp）生物屑灰岩、白云质灰岩及中石炭统黄龙组 （C₂h）白云质灰岩夹白云岩，地下水赋存和运移于灰岩、白云质灰岩夹白云岩的溶洞、溶孔、岩溶裂隙中。

1.3 矿山地质环境问题

研究区一带以前为采石场，现已关闭停产，但由于前期采石等原因，导致部分山体受到了较为严重的破坏，遗留了大量坡形零乱且高陡的人工岩质边坡，坡宽多为 100～400 m，坡高多为 20～130 m，坡度多为 45°～75°，边坡上存在较多的危岩、浮石。自然山坡植被一般发育，以灌木、杂草为主；人工岩质边坡坡面陡峻，岩石裸露，岩体节理、裂隙发育。景区采矿活动对地形地貌景观的影响主要体现在矿业活动改变地貌形态、破坏地表植被，使遭受破坏区域的地貌景观与周围自然景观形成鲜明反差、极不协调，且这些破坏区域在城镇居民集中居住区、二级以上（含）干线公路的可视范围内。水月岩景区采矿活动破坏地表植被，造成水土流失，地表石山区石漠化。灰岩地区100年以上才能风化形成 1 cm 厚的土壤，水土流失对生态造成不可逆转问题。自然演化形成的植被才是最美的风景，景区采矿活动破坏地表植被，严重影响了植物自然演替，严重破坏了环境。景区采矿活动形成了 22 处裸岩边坡，边坡坡度 43°～85°，坡高 13～119 m，这些边坡岩体裸露，岩体表面昼夜温度变化大，不利于植被的自然生长。

2 矿山生态修复总体方案

根据场地勘察报告和场地工程地质环境条件，同时考虑生态修复与周边生态相协调等因素，生态修复方面采用“工程结构+生态材料+生物技术+科学管养”一体化生态修复技术并辅以供水系统的生态修复方式。

本研究区范围根据山体边坡的分布位置和坡脚现状落石的位置进行确定，综合确定为 A、B、C、 D、E、F、G共 7个挖损区，总面积 476046 m²。其中 A 区面积 16645 m²；B 区面积 28410 m²；C 区面积 138972 m²；D 区面积 82747 m²；E 区面积 75633 m²；F 区面积102150 m²；G区面积31489 m²（图2）。

供水系统由给水管、喷头、电池减压阀、比例式减压阀、自动进排气阀、水箱或者水池、水泵和水池组成。研究区中部坡脚低洼处有一水塘，水塘面积约 24500 m²，水深 0.5～1.5 m，其南东侧有一地表水伏明流长年不断地注入水塘，水塘北西侧有一出水口，水流往北西方向流入水月岩洞，最终在水月岩洞北西侧的洞口处汇入塘岸河。

本项目划分为A、B、C、D、E、F、G共7个挖损区，共22处边坡，其中A区划分为3处边坡面；B区划分为4处边坡面；C区划分为2处边坡面；D区划分为3 处边坡面；E区划分为3处边坡面；F区划分为5处边坡面；G区划分为 2处边坡面。这 22处边坡中，A1、 A2、A3、B1、B2、B4共 6处边坡所处山体已遭受严重破坏，经放坡平整至+85 m 标高后，该 6处边坡已经被清除。本次主要是对放坡平整后仍存在边坡面的 17 处边坡破损区进行地质环境修复。经地质灾害治理后，该 17 处边坡坡度主要为 40°～90°，坡高 40～143 m。依据裸岩边坡坡度、所处位置、有无土壤将裸岩坡面分为坡脚缓坡面、分级岩质坡面、陡倾岩质坡面、陡峭岩质坡面四种类型，并根据不同类型提出与之相对应的生态修复措施。

3 改性糯米基浆土挂网纤维草籽混合喷播技术介绍

改性糯米基加固材料是由2种高分子有机溶液组成的复合型材料，材料增强了坡面的抗侵蚀能力，稳定了植物生长所在的环境，并拓宽了有效水的范围，促进植被发育（吴学敏，2021）。

3.1 技术的优点分析

根据工程特点及地形地质、自然条件，本着结构稳定、防灾减灾、保护环境、节省临时投资、提高经济效益的原则，采用集中本次生态修复即边坡破损区局部植物等生长受限后出现的无植被地区进行修复，使其具备适宜植物的生长条件。现有的生态修复技术主要有格构、喷播、植生袋、鱼鳞坑开挖、植草格室等措施，其各自有各自的特点与适用范围（表1）。

综上所述，与现有的生态修复技术相比，改性糯米基浆土挂网纤维草籽混合喷播技术具有适用范围广、经济和生态效益短期和长期效果均较好等优点。

3.2 技术总体施工工艺

分散相结合的布置方式。施工布置以少占地、尽量减少对天然坡体及植被的扰动破坏，按施工工序有条理进行，总体施工顺序如图3所示，改性糯米基浆土草籽混合喷播施工过程如图4所示。

（1）草灌种子采用披碱草、黑麦草、老麦芒、早熟禾、黄杨、紫穗槐，按照比例 3∶2∶2∶1∶1∶1 搭配种植；灌木幼苗种植采用黄杨、紫穗槐、银合欢，种子须经脱芒、清选处理，且无杂质、无破碎附属物。播种前应进行浸种处理，有条件的情况下最好采用 70% 的硫酸浸泡种子 40～60 min，再用清水洗净晾干后，即可播种，没有条件可用清水浸泡。

（2）改性糯米基材料需要在现场按一定比例配制工作液，配好之后，及时用于拌制浆土草籽混合喷播。配制好的改性糯米基材料可保存 1 个月，特别注意在喷洒固化材料时尽可能避免下雨天气，以免改性糯米基材料聚合不充分。

（3）采用改性糯米基材料+草灌种+凹凸缓释肥+壤土+渣土的弃土改良工艺。

（4）改性糯米基材料喷播分两次进行，第一次喷灌厚度为130 mm左右（不加入草灌种子），第二次喷播厚度为 20～30 mm，加入草灌种子。喷播过程中，复合网面向坡面一侧将按照从左向右采取灌注式填充改性糯米基浆土，设定每次灌注标高为 1.4 m，由底到顶逐层灌注，上次灌注层呈固化状态后才可进行下一层灌注施工。复合网外侧喷播 20～30 mm厚改性糯米基浆土草籽。设定每次喷播标高为 1.4 m，由顶到底逐层喷播，上次喷播层呈固化状态后才可进行下一层喷播施工。

在草籽喷播完成后覆盖无纺布进行养护，以防止植生层水分蒸发并起保温和防晒等作用，为草籽发芽生长创造有利条件。

3.3 技术设计方案

研究区裸岩边坡类型复杂，坡度大、无土壤、植被恢复困难。常规的边坡生态修复治理方法（客土喷播、植生袋等）无法满足本区内的复杂高陡岩质边坡的治理要求。为达到生态修复治理效果，恢复景区生境，本生态修复工程设计采取“工程结构+生态材料+生物技术+科学管养”一体化生态修复技术进行治理修复，选用改性糯米基浆土+高性能纤维草籽喷播生态修复新技术，可有效地改善研究区的生态环境和水源涵养，减少水土流失，恢复采石场破坏的生态环境，提升与周边地形地貌的和谐度。生态修复设计方案如下：

对各区域边坡坡面松散碎块石进行清理，清理后的碎石堆积体，废渣利用留作生态修复改良弃土施工原料。改性糯米基浆土是目前世界最先进的土壤增活有机纤维，它能在低有机物、低营养水平和有限生物活性的贫化土壤中加快贫瘠土壤的自身修复。主要原材料包括树皮和木纤维，加工之前进行植物消毒以消除潜在的杂草种子和病原体。这种土壤改良剂，包括多糖生物聚合物、生物炭，海藻提取物，腐殖酸和内生菌。改性糯米基浆土属于本施工方案的核心技术之一。

根据各区域边坡坡度及岩体破碎程度采用改性糯米基浆土高性能纤维草籽混合喷播技术进行生态修复治理，治理方式如下：

（1）坡度小于 10°采取改性糯米基浆土草籽混合喷播+高性能纤维喷播+灌木种植（图5），此类边坡生态修复治理综合单价约为150.97元/m²；

（2）坡度 10°～45°采取坡面植筋+铺设勾花网+ 改性糯米基浆土喷播+改性糯米基浆土草籽混合喷播+高性能纤维喷播（图6），此类边坡生态修复治理综合单价约为278.71元/m²；

（3）坡度 45°～70°采取岩体植筋+铺设复合网片+制安斜拉加强钢筋+改性糯米基浆土喷灌+改性糯米基浆土草籽混合喷播+高性能纤维喷播（图7），此类边坡生态修复治理综合单价约为365.84元/m²；

（4）部分坡度 70°以上采取岩体植筋+制安浆土分隔层+铺设复合网片+制安斜拉加强钢筋+改性糯米基浆土喷灌+改性糯米基浆土草籽混合喷播+高性能纤维喷播（图8），此类边坡生态修复治理综合单价约为434.06元/m²。

植筋布置图和大样图如图9 所示，植筋水平和纵向的间距均为700 mm。根据各区域边坡坡度、坡面面积，在其坡顶、坡面、坡脚适当设置截排水系统+喷灌系统进行排水和管护。

4 改性糯米基浆土挂网纤维草籽混合喷播技术实例分析

2021 年 6 月份，在研究区选了一处裸露碳酸盐岩边坡（该边坡高约 13 m，宽约 30 m，坡度 50°～80°，局部可达 90°）进行“改性糯米基浆土+高性能纤维草籽喷播生态修复新技术”的试验。试验取得了良好的生态效益及景观效益，在生态效益方面，使裸露岩质边坡复绿面积达到 390 m²，有效改善了矿区生态环境；同时，优化了矿区的景观，试点边坡的短期复绿效果良好，植物长势良好，供水系统运行良好，由于改性糯米基浆土营养丰富，加上科学管养，能够长期地提供营养，保证植物长期的长势良好，实现生态修复的可持续。该复绿短期和长期效果良好，为下一步该研究区17处拟治理边坡提供了有利参考，为政府的进一步投资增强了信心。试验边坡生态修复前后的景观对比详见图10，试验边坡作为露天采场，服务期满后生态修复面积应大于整个场地面积的 50%，本次生态修复面积覆盖整个试验边坡场地，生态修复率为 100%，生态修复效果满足矿山生态修复考核指标（祝怡斌等，2008）。

综上所述，对水月岩景区裸露碳酸盐岩岩面生态修复工作进行了诸多有益的探索，为区内生态环境治理工作提供了诸多可取的思路。对比现有生态修复技术，本生态修复工程采取“工程结构+生态材料+生物技术+科学管养”一体化生态修复技术进行治理修复，选用改性糯米基浆土+高性能纤维草籽喷播生态修复新技术，对水月岩景区裸岩岩面进行生态修复。具体的边坡生态修复方式如表2 所示。

a—边坡修复前的景观；b—边坡修复过程中的景观；c—边坡修复后的景观

5 结语

（1）广西玉林五彩田园核心区水月岩景区废弃采石场内现状分布多处采石场，开挖山体留下众多高陡岩石边坡，边坡长年裸露没有支护复绿，不仅影响土地利用率，更加破坏了景区整体的风景，为水月岩景区内发生地质灾害的潜在因素，同时也是自然环境的“伤疤”，制约着景区整体影响力的提升。根据场地勘察报告和工程地质环境条件，结合实际情况，同时考虑生态修复与周边生态相协调等因素，为达到生态修复治理效果，恢复景区生境，本生态修复工程设计采取“工程结构+生态材料+生物技术+科学管养”一体化生态修复技术并辅以供水系统的生态修复方式，可有效地改善研究区的生态环境和水源涵养，减少水土流失，恢复采石场破坏的生态环境，提升与周边地形地貌的和谐度。

（2）在研究区选了一处裸露碳酸盐岩边坡进行“改性糯米基浆土+高性能纤维草籽喷播生态修复新技术”的试验。试验取得了良好的生态效益及景观效益，拟计划继续对研究区17处边坡选用改性糯米基浆土+高性能纤维草籽喷播生态修复新技术，对水月岩景区裸岩岩面进行生态修复。

参考文献