生態(tài)停車場新型植草箱設(shè)計(jì)與探究

許琪

摘 要：隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，停車場建設(shè)面臨嚴(yán)峻問題。該文針對現(xiàn)有生態(tài)停車場面層結(jié)構(gòu)的不足，優(yōu)化設(shè)計(jì)出可預(yù)制裝配、便于更換養(yǎng)護(hù)的新型植草箱。確定了新型植草箱的構(gòu)造和施工方法，并進(jìn)行加載試驗(yàn)，研究了植草箱的使用性能。

關(guān)鍵詞：生態(tài)停車場 植草箱 預(yù)制裝配 構(gòu)造 施工方法

中圖分類號：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0108-02

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，城市發(fā)展、城鎮(zhèn)人口劇增和生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日益突出，生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展理念是當(dāng)今發(fā)展的潮流。伴隨著城市私家車的激增，停車場的建設(shè)成了市政建設(shè)面臨的一個嚴(yán)峻問題。停車場數(shù)量越來越多，面積越來越大，既占用了城市綠地，也帶來一系列的環(huán)保問題，如大氣和噪聲污染等，面對這一矛盾，綠色生態(tài)停車場開始興起。

生態(tài)停車場的主要特征是在滿足停車需求的基礎(chǔ)上，配植喬木、灌木和草坪并輔以高滲透性能的地面鋪裝和完善的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的新型停車場。它在解決停車問題的同時，帶來了較大的生態(tài)效益：如增加綠地面積，提高城市綠化率；提高滯塵量，減少噪聲；固定二氧化碳，釋放氧氣，凈化空氣；降低溫度，增加濕度，減少熱污染；有利于雨水下滲，增加蓄水量等。

現(xiàn)有的生態(tài)停車場面層材料有植草磚、植草格和超級植草地坪等。它們能夠滿足生態(tài)停車場承載、綠化、透水等方面的需要，但也存在一些不足。該文將介紹一種基于植草格，優(yōu)化設(shè)計(jì)而來的新型植草箱。

1 新型植草箱的特點(diǎn)

植草格使用改性高分子材料HDPE制成方格，采用平插式搭接，可調(diào)節(jié)伸縮縫，堅(jiān)固輕便，帶有連接扣便于安裝，適用于停車場、人行道、消防通道等。目前市場上見到的植草格種類繁多，常見的有圓孔植草格、六角形植草格。

相比傳統(tǒng)的植草磚，植草格的優(yōu)勢非常突出。首先，植草格的植草面積超過95%，綠化效果明顯；其次，植草格采用擁有專利技術(shù)的特殊材料，每平方的承重可達(dá)200 t，可滿足停車行走的要求，材料性能穩(wěn)定，可抗紫外線、耐酸堿腐蝕、抗磨壓，強(qiáng)度高且壽命長；并且平插式的搭接使整個鋪設(shè)面形成一個平面，避免局部凹陷。

但在實(shí)際應(yīng)用中，植草格施工要先施工支撐面，然后鋪種植土，再在種植土上鋪放植草格，施工完成后植草格會嵌入種植土，并將其承受的上部荷載傳遞到種植土上，使種植土與植草格的接觸部分受到極大的壓應(yīng)力。這樣，一方面會使種植土鼓出，造成草根被壓壞，嚴(yán)重影響草的后期生長。另一方面，當(dāng)植草格受到的壓力不均勻時，相鄰植草格對種植土的擠壓力不同，種植土的壓縮量不同，使得停車坪表面不平整，讓停車坪的使用功能和景觀效果都大打折扣。這兩種情況難以通過養(yǎng)護(hù)措施彌補(bǔ)，而若要更換、重建停車坪，要耗費(fèi)大量時間和人力將舊的停車坪各層依次拆卸挪出，然后重新鋪設(shè)，既影響了停車場的正常使用又不經(jīng)濟(jì)。

而該文所介紹的新型植草箱由植草格改進(jìn)而來，并對傳統(tǒng)植草格的構(gòu)造、施工等方面進(jìn)行了創(chuàng)新優(yōu)化。它擺脫了傳統(tǒng)植草格鋪設(shè)工作量大，質(zhì)量參差不齊，施工周期較長等缺陷，通過預(yù)制裝配化作業(yè)提前完成各個植草箱元件，大大減少了現(xiàn)場鋪設(shè)的工作量，加快了施工進(jìn)度，同時極大地提高了鋪設(shè)完成后植草格的整體工作性能。

2 新型植草箱的構(gòu)造

植草箱是一個上部開口的箱型單元，植草箱的基本組成包括：側(cè)壁、底板、護(hù)壁、支承桿等，如圖1所示。四周的側(cè)壁和底部的底板構(gòu)成一個方格，而護(hù)壁為格狀，與植草格相似，能夠?yàn)椴莸纳L提供足夠的空間，支承桿固定在底板上，支承護(hù)壁及其上部荷載，效果類似于樁基。

側(cè)壁是相鄰植草箱單元之間的擋板，其上設(shè)有孔洞，在預(yù)制過程中，側(cè)壁保證植草箱內(nèi)的種植土不會散落到外側(cè)，并對內(nèi)部的護(hù)壁起到橫向支撐作用。當(dāng)進(jìn)行現(xiàn)場拼裝時，對齊相鄰的植草箱單元，使用螺栓通過側(cè)壁的孔洞將相鄰植草箱連接成整體，保證施工完成后各單元表面平整，提高整體剛度。

底板是植草箱底部的承托結(jié)構(gòu)，一方面保證安裝期間植草箱能夠平穩(wěn)放置在整平過的場地上，和相鄰植草箱單元進(jìn)行對齊。另一方面在日后需要對植草箱進(jìn)行更換時，方便將植草箱整體移除，減少工作量，提高施工效率，縮短工期。

護(hù)壁由植草格演化而來，能夠?yàn)椴莸纳L提供充足的空間，避免草在生長過程中被壓折或踩斷。護(hù)壁的厚度根據(jù)草的生長需要來控制，而護(hù)壁的強(qiáng)度與空間形狀則要在保障護(hù)壁牢靠耐用的前提下盡可能經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

支承桿是植草箱中最為重要的構(gòu)件，它設(shè)置在護(hù)壁和底板之間。支承桿上部與護(hù)壁緊密相連，下部與底板緊密相接，布置在護(hù)壁的主要交匯點(diǎn)上。支承桿將護(hù)壁承受的上部荷載直接傳到植草箱的底板上，進(jìn)而傳到植草箱下的地基中，這樣既可以擴(kuò)大受力面積，減小地基壓力，又可以提高各個植草箱之間的共同工作性能。有了支承桿，可以直接避免傳統(tǒng)植草格擠壓種植土所帶來的不利影響，同時可以通過控制支承桿的長短來決定種植土的土層厚度，分布在種植土中的支承桿還可以起到穩(wěn)定土體形態(tài)，避免土體流失等作用。

3 新型植草箱的施工方法

傳統(tǒng)生態(tài)停車場的施工需要在現(xiàn)場完成找平、鋪土、種草的全過程，施工質(zhì)量在很大程度上取決于工人的技術(shù)水平高低，具有較大的變動性，難以保證停車場達(dá)到植被均勻、地面平整等要求。即便施工完成后，草種的初期生長也難以得到有效保障。

而新型植草箱的施工方法更加便利，由于植草箱采用了預(yù)制的做法，在施工現(xiàn)場只需要對場地找平之后，便可以直接鋪設(shè)預(yù)制好的植草箱，鋪設(shè)完成后，使用螺栓將相鄰植草箱的側(cè)壁連接成整體，即完成了鋪裝。既確保了停車場的表面平整、使用便利，又減輕了現(xiàn)場工作量，提高了施工效率，縮短了工期。

采用預(yù)制裝配施工的植草箱單元。在工廠預(yù)制的過程中，可以采用流水線作業(yè)，先分別制作好底板和側(cè)壁，并組裝在一起，而后在單元中放入支承桿和護(hù)壁，其四周與側(cè)壁相接，就可以出廠了。這種新型植草箱出廠后，在苗圃里完成鋪設(shè)種植土、種植草種、養(yǎng)護(hù)施肥等工作。鋪設(shè)種植土?xí)r，需要確保每個植草箱中的種植土厚度基本均勻，并且土體松緊度要適合草種生長需要。種植土鋪設(shè)完成后，根據(jù)草的特點(diǎn)確定草種的布置密度，按要求將草種埋入種植土中，并做好灑水除蟲等工作。待草長到一定程度時，將植草箱和其中的植被一起運(yùn)送到需要鋪設(shè)植草箱的施工地點(diǎn)進(jìn)行鋪裝作業(yè)即可。

4 新型植草箱的使用性能

新型植草箱對傳統(tǒng)的植草格進(jìn)行了較大改進(jìn)，其受力機(jī)理也和植草格不同，因此，需要對植草箱進(jìn)行承載力研究，確保植草箱能夠滿足正常使用的承載力要求。

傳統(tǒng)的植草格將上表面受到的荷載直接向下傳遞到種植土中，而后傳遞到下部的墊層上，需要植草格的強(qiáng)度和種植土都能承受住荷載作用。

而植草箱的傳力路徑是將上部荷載通過護(hù)壁向下傳遞到支承桿上，接著向下傳遞到底板，最后傳到下部的墊層上。在這樣的傳力過程中，種植土不再參與受力，護(hù)壁的受力情況和植草格相似，底板的受力面積大，強(qiáng)度能夠保證，因而關(guān)鍵部位變?yōu)樽o(hù)壁與底板間的支承桿。因此植草箱在投入使用前需要根據(jù)將來實(shí)際使用時所需要的荷載情況來進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn)，以確保植草箱具有足夠的承載力。

進(jìn)行承載力實(shí)驗(yàn)前，我們先擬定了實(shí)驗(yàn)荷載重量。考慮到實(shí)際使用中的荷載大小，因此根據(jù)模型的尺寸，我們選擇100 kg作為實(shí)驗(yàn)荷載進(jìn)行加載。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，植草箱的承載能力完全可以滿足正常使用情況下的荷載要求。不僅在臨時荷載作用下能夠達(dá)到承載力要求，在長期荷載作用下也能達(dá)到承載力要求，滿足了實(shí)際使用中車輛出入和停放的實(shí)際需求。

5 結(jié)語

新型植草箱的構(gòu)造和施工方法已基本確定，承載能力經(jīng)過加載也已被證明能夠滿足正常使用需要。在未來還需進(jìn)行更深入全面的研究：首先，目前考慮的側(cè)向連接方式是在側(cè)壁用螺栓進(jìn)行連接，但在實(shí)際應(yīng)用中，螺栓連接耗費(fèi)時間、成本較高，在未來的應(yīng)用中，可考慮使用塑料搭扣或燕尾槽等方式進(jìn)行側(cè)向連接；其次，箱體最好使用輕質(zhì)材料，且需要有較好的透水性，還需探索最合適的材料；最后，在未來的研究中可考慮引入透水混凝土和生態(tài)混凝土等新型材料作為底層，并進(jìn)一步研究草的成活率。

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