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河河南建材南建年第年第111期期

豫西露天采石场弃土堆积体坡面砾石含量及分布特征

王泽元王可可范东明雷东白晓敏

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

摘要:文章以豫西露天采石场弃土堆积体为研究对象，基于土壤剖面取样分析，研究了不同坡向、坡度和坡

位上的砾石含量及不同粒径砾石的分布特征。结果表明：弃土中砾石含量在57.2%~66.5%之间；坡向因子对

弃土堆积体的砾石含量影响不明显，坡面植被对0~20cm土层砾石的分布有比较大的影响；坡度因子对堆

积体0~40cm深度土层的砾石含量和分布都有影响，坡度愈大，坡面稳定性愈差，重力分选作用愈强；上、中

坡位粗粒砾石和巨粒砾石愈因局部坍塌而向下坡位移动堆积，导致下坡位砾石粒径远大于坡顶平台和中、

上坡位，但对更深土层的40~60cm土层砾石分布影响不大；坡顶平台土壤流失严重，砾石覆盖度高，植被状

况好。在弃土堆置时，可采取削坡处理，设置阶梯状水平台地，种植护坡植物，以增加坡面稳定性，减少土壤

流失并改善理化性质，为闭矿后的植被重建提供良好的回填土壤。

关键词:采石场；弃土堆积体；砾石含量；分布特征

随着经济社会的持续发展，石材的需求量急剧中不断堆置，压占地表面积和高度也不断增大，边

增加，催生了大批小型露天采石场[1]，在满足开发建坡逐渐增长陡峭，其在强降雨条件下可能发生的水

设项目石材需求的同时，也造成采矿区自然生态系土流失甚至泥石流次生灾害等问题也越来越引起

试统和景观的严重破坏[2-3]。随着我国对生态文明建设人们的关注[20]。弃土中混杂的砾石由于其在密度、透

的高度重视，废弃采石场的植被恢复已成为生态恢水性以及表面结构等方面与土壤颗粒有着本质的

验

复和景观生态研究的热点[4-5]。根据不同地区采石场区别，土壤中混入的砾石后必然导致土壤构成和整

研

的开采现状和地貌特点，采石场废弃地常分为岩石体的物理特性发生变化[21]，且砾石含量与土壤容重、

究斜坡、悬崖、台地、采矿坑、废石堆放场及排土场等大孔隙特征存在正相关关系，对土壤入渗、蒸发、径

不同的立地类型[6-7]。不同类型废弃地对矿山及周边流与土壤侵蚀等水文过程产生影响[22]。砾石的存在

环境的影响不同，进行生态重建时采用的对策和恢也会改变堆积体坡面形态特征，影响堆积体本身的

复效果也各不相同[8]。当前对采石场不同类型废弃结构和物理性质，进而影响坡面水文过程和侵蚀特

地的研究主要集中在开采边坡[9-13]和悬崖石壁的稳性以及坡面水蚀过程[23]。不同研究发现堆积体侵蚀

定性及植被重建技术[14-15]等方面，并取得了大量的量随着砾石含量的变化趋势不尽相同:戎玉博等[24]

研究成果，但针对采石场中占压地表面积大且极易发现在一定降雨强度下，工程堆积体坡面土壤侵蚀

发生水土流失甚至滑坡和泥石流等次生灾害的排总量随砾石含量的增加呈对数型减小；而速欢等[25]

土场弃土堆积体研究甚少。的研究结果表明，当降雨强度为1.0~2.5mm/min时，

采石场弃土堆积体是由剥离的表土及开采过坡面产沙量随砾石质量分数增大呈幂函数型减小。

程中产生的碎石混合在一起形成的地形单元，主要由此可见，砾石数量和粒径的分异影响着堆积体的

由大量的原生表层土壤和各粒径的砾石组成。