新型绿化用结构土在大型主题公园中的应用.docx

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1、北京某大型文旅主题公园度假区内的绿化覆盖率超过40% ,在有限的用地内共栽植乔灌木超过50万株，绿化面积近4.8万rf ,草坪面积3.8万nf , 为使主题公园三季有花，四季常绿，在园林景观中绿化种植与硬质景观的结 合十分紧密，植物根系生长与道路位置相重叠的情况不可避免，大部分园林 植物在这种环境下不能健康生长，其寿命远低于在自然环境中的寿命。在我 国，绿化工作往往注重对地上部分（园林植物）的投入，而对地下部分（土 壤）的重要性却认识不足，该情况在硬质路面绿化中表现得更加突出。1、工程概况和研究背景北京某文旅主题公园项目标段二室外绿化面积约4.8万rtf ,该区域种植 池形式多样，且大部分区域

2、狭小，最小种植池范围直径不到3 mo普通种植 土若压实不密，易造成硬质铺装下的土壤压实度达不到要求而发生沉降；而 若压实过密，又会影响植物根系发育生长。为保证植物的生长环境及路基稳 定，在种植池与道路交接处使用了一种以一定粒径的碎石（花岗岩等）、粘 壤土、水和土壤改良剂按比例均匀搅拌而成的混合物一一结构土。这种结构 土能达到混凝土、沥青、面层材料铺设的强度要求，且具备满足植物根系生 长和空气交换所必要的大孔隙。在植物生长、根系发育过程中，结构土的内 部空间特性还可避免根系对面层的破坏。结构土这一概念最早于20世纪90年代由美国康奈尔大学提出并发展起 来。在1998年，康奈尔大学城市园艺学院（C

3、ornell University Urban Horticulture Institute ）提出了关于结构土制作的全美行业标准。同时还推 出了自有的认证品牌 CU-SOIL （ Cornell-University Construction Soil ）,并用于在纽约市街道景观中。虽然国外结构土技术已较成熟，但在我国还属 于一门新技术，且我国土壤类型、立地条件和应用场景差异大，因此本文结 合其在某文旅主题公园项目上的大量应用，总结了关键施工技术，研发了适 宜我国应用的结构土技术。2、绿色环保结构土技术施工要点2.1 结构土的成分和配合比本项目所使用结构土的成分（按干重比），包括100个单位

4、干重的碎石， 20-15个单位干重的粘壤土，0.035个单位干重的土壤改良剂和6.6-8个单 位干重的水。2.2 结构土的制备北京某文旅主题公园项目中使用的结构土生产方法步骤为：（1 ）按比例 在搅拌设施内的铺面表面进行结构土壤搅拌（不得在现场搅拌），使用前置 式装载机或类似设备混合；（2 ）在铺面上散布厚200300 mm的石料层， 在石料层上均匀散布成比例的土壤粘合剂；（3 ）在石料层上均匀散布成比例 量的粘壤土 , 一般为碎石重量的20%25% ; （4）在搅拌过程中调节土壤的 肥沃程度和PH值；（5）在用铲车倒运的同时加水，对所有材料进行搅拌， 直至达到一定的混合程度；（6 ）始终保持

5、结构土充分稳定的含水量，在搅拌 过程中及搅拌结束后对含水量进行测量与监控；（7）在成品制备完成后尽快 装载加盖塑料布运至现场使用（图1 ）,搅拌后的土壤中应不含搅拌前土壤 中可能存在的土块。图1施工现场使用的结构土2.3 现场准备结构土施工前须保证现场具备施工条件，其技术准备包括：(1 )土壤回填前应检查周边墙体、路缘、基础和公共设施是否已施工完 成，结构土壤不得作为地基支撑的现场原件进行施工；(2)确认表面与地基已妥善平整和夯实；(3 )清理基坑中的所有碎屑、垃圾、瓦砾和其他异物，若有燃料、机油、 混凝土泥浆或其他有害物应进行充分挖掘并消除，用经认可的填料填充超挖 部分，并夯实至规定的地基夯

6、实度；(4 )检查地基标高及压实度是否满足设计规范要求，确保地基与表面已 夯实平整；(5)检查结构土的材料，确保材料与样品一致；(6)对相邻墙体、道路和公共设施进行保护，以防受填土工作损坏及污染；(7)保证挖掘种植池的深度及宽度，对结构土回填区域做出标识。2.4 结构土回填工艺结构土标准种植详图如图2所示。乔木土球带孔PVC透水管与排水管连接点结构及间隙分级种植土回填:经特殊处理过的碎石和粘土的混合物 排水管和格栅距离树干 收中心1500树穴开孔/结构及间隙分级种植 / P1填至土球深度覆土完成面带孔PVC套管lost lli=卜与排水管连接点Illl lll =ll=n,u种植土回填(a)(

7、b)图2结构土标准种植详图(a )示意1 ; ( b )示意2本项目的结构土回填工艺主要分为以下3种类型。(1 )根据坐标点测出结构土范围的控制线并标注完成标高(结构土回填 深度应不超过1m以保证植物根部有充分生长空间)；根据坐标点测出种植 土范围控制线标注完成标高。(2 )按结构土和种植土范围安装木模板，高度不超过40 cm ,在模板 两侧分别用高度60 cm的钢筋固定间距，间距控制在30 cm ,以保证结构 土夯实时不外胀，保持结构土边线齐整。种植土区域的模板也按此法安装。(3应种植土区域回填30 cm厚种植土 ,夯击二遍使夯实密度达到85% , 在结构土区域回填20-25 cm厚的结构土

8、，用平板打夯机或冲击打夯机打夯 8遍以上，使夯实密实度达到95%(4 )提升2个区域的模板，重复第一步直至达到各自标高后在结构土上 覆盖薄膜2层及绿网，浇筑彩色混凝土路面。水稳层施工时须将结构土外侧 模板取出，在浇筑彩色混凝土前再取出种植土外侧的模板。施工完成后的结 构土截面如图3所示。图3现场结构土截面2.4.2 工作面狭窄区域的回填工艺根据坐标点测出种植池区域的范围外放1 m作为结构土的回填区域后， 再按上述施工步骤完成施工。2.4.3 单独有树池盖板区域的回填工艺（1 ）根据乔木的直径选择钢模（图4 ）,直径大于1 800 mm的采用2 400的钢模，直径小于1 800 mm的乔木采用2

9、 000钢模。图4种植池所用钢模（2 ）按乔木坐标点测出其种植位置，根据其直径外扩300 mm开挖种 植池至所需标高，保证树穴深度达到1 500 mm后放置相应规格的钢模，再 外扩1 000 mm （底部）并适当放坡，按放坡比例（1 ： 1.5 ）挖出结构土范 围，进行回填。在钢筒周边继续进行回填，按每层200-250 mm厚分层夯实直至达到结构土标高（图5）。图5结构土回填与夯实(3)回填种植土，抽出钢模。种植土也需要分层回填并夯实，每层厚约 300 mm ,夯实度为85%,回填至完成面标高后用挖机抽出钢模。(4 )树池周边结构土回填完成后。使用PE膜、遮阴网进行遮盖保护， 以防水分蒸发导致

10、土壤结块和不均匀沉降。2.5 苗木种植结构土壤铺设完成后，根据留置的土球位置进行苗木种植，种植完成后对空隙处回填普通种植土，硬质路面铺设完成后效果如图6所示。图6硬质路面铺设完成3、结构土回填施工要点(1 )结构土须分层回填,每层厚200-250 mm ,各层回填后夯实。(2 )结构土回填过程中须注意协调相关专业管线及基础作业，达到管线 等预埋设施标高时应停止施工，待管线等预埋设施完成后再进行下层结构土 壤回填。(3 )结构土夯实至最大密实标准的95%后，现场取样进行压实度测试 并提交检查报告，对机械不能压实的部位采用人工打夯机压实。(4 )对不需立即种植或铺装面层的结构土壤区域应做好现场保护

11、，表面 覆盖土工织物。对可能发生污染的部位先覆盖隔离塑料布再覆盖土工织物。(5弹次回填结构土须保证在8 h内完成施工时洒水保湿后进行养护。结构土养护时铺盖彩条布。(6 )同一种植池内的结构土可分2次回填。为确保回填质量，同一种植 池内结构土的回填(从第1次回填开始至第2次回填结束)，应在72 h内 完成。(7 )夯实后的结构土应及时铺盖PE膜及遮阴网，以防雨水冲刷及水分 蒸发过快影响结构土质量。(8 )雨水冲刷不仅会破坏结构土的理化性质，含水率的变化还会改变结 构土的最大密实度，使土体变得松软而无法夯实，故雨天不得施工。(9 )结构土临时堆场必要时应使用彩条布或油布遮盖，以免水分蒸发过 多而影

12、响结构土的性质和质量。(10)结构土破拆返工需要用到风镐等专用机械才能挖解结构土，难度 极大且易对其他管线造成破坏，故应做到尽量一次成型，避免返工。(11 )应根据实际需要安排生产。产品产出后应即刻运至现场并尽快使 用，避免堆置时间过长而影响产品品质。如结构土需要临时堆场，应在底部 铺设油布进行保护，防止污染。4、结构土的技术特点4.1 改善植物生长的土壤环境结构土能改善植物生长的土壤环境，满足植物生长所需要的水、肥、气 和空间。结构土的石块粒径在40-75 mm ,能将石块之间的孔隙度控制在 45%55% ,能提供足够空间满足植物根系生长和延长的需要，较大的孔隙 率也有利于植物根系呼吸。结构

13、土中25%左右的粘壤土填充在大粒径碎石块 筵隙中，既能保证土壤疏松不被压实，还能为植物提供生长所需要的水分和养分。结构土能有效地解决硬质路面种植穴狭小的问题，使植物根系健康生长，提高景观效果。纽约一处结构土应用中发现，在结构土中的树木经17 年生长与在附近草坪中（自然土壤）的同一品种树木的生长状态几乎一样。4.2 满足承载要求并减少硬质路面破坏传统硬质路面由于夯实度过高，且一般情况下越深处夯实度越高，导致 植物根系向下生长困难，加上透水、透气性差，植物根系往往会往地面生长， 拱起并破坏平整的硬质路面。而结构土只要保证施工合理，其承载力即可满 足路面承载需求，且石块间缝隙也能为植物根系生长提供足

14、够的空气、水和 空间，因此植物根系一般就能在结构土缝隙中生长和延长，并向下生长，避 免发生根系拱起路面现象。纽约的一处结构土应用中发现经过17年的生长， 结构土中生长的树木未对硬质路面造成任何破坏。由于主题公园的硬质路面 往往采用彩色混凝土一类的高价值路面，可大幅降低维护费用并有利于主题 公园的形象。4.3 提升海绵城市功能结构土孔隙率高，还可作为雨水蓄积器，提升海绵城市功能。在100% 最大压实情况下，其入渗率仍可达610 mm/h ,而常规壤土在相同情况下, 入渗率仅12.7 mm/h。根据上海迪士尼乐园结构土应用现场的观测，结构土 的入渗率更是高达1 000 mm/h以上。证明结构土在下

15、雨时吸水、蓄水、渗 水、净水，需要时还可释放出蓄存的水并加以利用，不但能减少降雨时的路 面积水，还能为植物生长提供充足的水分。4.4 选材灵活，维护方便在结构土原材料中，碎石骨料和粘壤土等原料可因地制宜，选材范围广。结构土技术符合AASHTO （美国公路及运输协会）行业标准荷载要求,其技 术受土壤类型、地形、水文、施工场地面积等因素干扰小，能满足各种园林 绿化植物生长和城市雨洪管理需求。与传统的硬质路面绿化相比，结构土虽 建设成本高，但只要保证施工质量，后期几乎不需额外养护。结构土造价虽 达约950元/m3 (使用花岗岩)，但仍大幅低于有类似功能的Silva Cell技 术(约2 800元/m3)的高昂建造费。从整个生命周期看，结构土不仅总体 投入能低于传统硬质路面绿化，其生态效益也大幅提高，是一种可持续、绿 色环保的绿化种植模式。4.5 存在问题4.6 )结构土的应用会增加前期的建设成本，其直接经济效益很难测算， 因此除在与美国合作的大型文旅主题公园项目外，其应用推广尚有一定的难 度。4.7 )结构土施工工序较为复杂，施工不规范会直接影响结构土的夯实度 和质量，进而影响未来硬质路面的承载力和植物的生长，因此形成系统的施工技术及相关规范与质量控制标准十分必要。