中國工程建設(shè)團(tuán)標(biāo)《硬質(zhì)地面種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》解析

摘 要：中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會于2023年1月16日正式發(fā)布了T/CECS 1247-2023《硬質(zhì)地面種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，該標(biāo)準(zhǔn)已于2023年6月1日起正式實(shí)施。本文主要基于我國傳統(tǒng)硬質(zhì)地面種植存在的問題和種植結(jié)構(gòu)土的技術(shù)特點(diǎn)及生態(tài)效應(yīng)，闡述了T/CECS 1247標(biāo)準(zhǔn)編制的背景意義，并詳細(xì)介紹了標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容，旨在促進(jìn)并規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)的推廣應(yīng)用，為我國硬質(zhì)地面種植技術(shù)和景觀提升提供新標(biāo)準(zhǔn)和新技術(shù)，助力我國城市生態(tài)環(huán)境、海綿城市和無廢城市等建設(shè)。

關(guān)鍵詞：園林綠化，硬質(zhì)地面，種植結(jié)構(gòu)土，評價體系，技術(shù)規(guī)程

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.12.017

1 標(biāo)準(zhǔn)編制的背景及意義

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市被大量房屋、道路、公共廣場、停車場或步行街等硬質(zhì)地面所覆蓋，逐步形成了以硬質(zhì)地面為主的城市生態(tài)系統(tǒng)[1]。城市硬質(zhì)地面的劇增不僅加劇城市內(nèi)澇，還擠壓了有限的城市綠化空間，硬質(zhì)地面綠化種植成為城市綠化不可或缺的重要組成部分[2]。傳統(tǒng)的綠化種植無法滿足硬質(zhì)地面種植需求，地面嚴(yán)重壓實(shí)、高度密封的土壤阻礙著城市園林植物的正常生長；另一方面，硬質(zhì)地面綠化空間狹小，嚴(yán)重影響著植物根系的正常生長，致使很多植物的根系生長畸形或難以生長，導(dǎo)致植物早衰或死亡，同時，根系的畸形生長還會拱起破壞地面，危及周遭建筑設(shè)施或行人安全[3]。缺乏生根空間是影響行道樹吸收水分和營養(yǎng)的主要限制因素，城市樹木要達(dá)到一定的種植規(guī)模，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的功能和效益，就需要有更大的土壤體積[4]。

針對上述問題，美國康奈爾大學(xué)Gra bosky和Bassuk等早在20世紀(jì)九十年代就研發(fā)了種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)，其原理就是將土壤、種植結(jié)構(gòu)土骨料、土壤改良劑、土壤增黏劑按一定比例均勻混合并用于鋪裝在硬質(zhì)地面種植外穴中的土壤混合物，能承載一定壓力，拓展種植內(nèi)穴樹木生長空間，提供植物生長養(yǎng)分[4，5]。種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)綜合效益顯著，它不僅能改善硬質(zhì)地面植物生長地下生境，為植物根系提供更廣闊的生長空間，滿足植物生長所需的基本條件；還可滿足地面承載要求并減少硬質(zhì)地面維護(hù)；同時入滲率高達(dá)500mm/h以上，可起到較好排水和雨水蓄積作用，能降低硬質(zhì)地面地表徑流，降低綠化養(yǎng)護(hù)30%左右的澆水量；結(jié)構(gòu)土原材料來源廣泛，可以根據(jù)各地實(shí)際情況就地選材，結(jié)構(gòu)土安裝后一般不需要專門的養(yǎng)護(hù)[1，2]。正因?yàn)榉N植結(jié)構(gòu)土技術(shù)具有以上優(yōu)點(diǎn)，它作為一項(xiàng)新型環(huán)保綠化技術(shù)在當(dāng)今極力倡導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展的背景下受到了廣泛關(guān)注[1]。其中，美國不僅出臺了種植結(jié)構(gòu)土的全美行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還推出了自有的認(rèn)證品牌CU-SOIL（Cornell University ConstructionSoil）[6 ]；該技術(shù)還在澳大利亞、加拿大、荷蘭、法國等發(fā)達(dá)國家有著較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展[1]。種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)在我國應(yīng)用起步較晚，2010年才隨著上海迪士尼建設(shè)引入我國大陸，在上海人口密度大、硬質(zhì)地面種植問題更為突出，因此，針對不同立地條件、不同樹種和不同材質(zhì)和粒徑結(jié)構(gòu)土配比的試驗(yàn)得到較好研究和應(yīng)用[7-9]，2019年11月還發(fā)布了上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/T 1198-2019《硬質(zhì)路面綠化用結(jié)構(gòu)土配制和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》[10]。雖然DB 31/T 1198較為全面地規(guī)范了綠化種植用結(jié)構(gòu)土配制和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)要領(lǐng)和施工步驟，但該標(biāo)準(zhǔn)作為一項(xiàng)地標(biāo)，其適用范圍僅局限于上海市地區(qū)，限制了該標(biāo)準(zhǔn)在全國的推廣應(yīng)用。基于此，2 0 23年1月16日正式發(fā)布并于6月1日起正式實(shí)施的中國工程建設(shè)團(tuán)標(biāo)T/CECS 1247-2023《硬質(zhì)地面種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（后簡稱《規(guī)程》）[11，12]，則從全國不同立地條件、拓寬原材料來源等角度充分考慮種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)在全國的適用性，不僅彌補(bǔ)了全國性相關(guān)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的空缺，也為種植結(jié)構(gòu)土在全國規(guī)范化推廣應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)。

2 《規(guī)程》主要內(nèi)容

《規(guī)程》總結(jié)全國各地編制組成員在種植結(jié)構(gòu)土研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、維護(hù)和管理經(jīng)驗(yàn)，如：不同材料對種植結(jié)構(gòu)土性質(zhì)和效果的影響；種植結(jié)構(gòu)土異位配制和原位配制施工工藝對比；以及各地不同氣候條件下，種植結(jié)構(gòu)土原材料選擇、設(shè)計(jì)要求、施工工藝和維護(hù)等方面的不同要求等，形成規(guī)范性的技術(shù)條款，并注重與其他標(biāo)準(zhǔn)之間的銜接，規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土的應(yīng)用。具體如下。

2.1 拓寬種植結(jié)構(gòu)土原材料來源并建立完善的質(zhì)量評價指標(biāo)體系和質(zhì)檢方法

一直以來，可供選擇的種植結(jié)構(gòu)土原材料種類繁雜，且無統(tǒng)一的選擇要求，針對不同園林工程的綠化和成本控制要求，所選擇的原材料也不同。DB 31/T 1198將用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)土的原材料大致劃分為石塊、土壤、黏結(jié)劑和調(diào)理劑4種，并對其外觀形狀、pH、材料質(zhì)地等指標(biāo)進(jìn)行簡要規(guī)定[10]，不僅原材料的來源面較窄，而且與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的銜接度也不夠。當(dāng)下，隨著我國綠色經(jīng)濟(jì)的不斷推動和研究的不斷深入，特別是“無廢城市”建設(shè)理念的興起，各種可供選擇和替代的種植結(jié)構(gòu)土原材料種類越來越多，其組成成分也越來越復(fù)雜。T/CECS 1247不僅拓寬了種植結(jié)構(gòu)土的原材料來源，并建立了一套完整的評價指標(biāo)體系和質(zhì)檢方法。

（1）《規(guī)程》將種植結(jié)構(gòu)土的原材料主要劃分為土壤、骨料、土壤改良劑和增黏劑4大類。其中土壤中特別強(qiáng)調(diào)了淤泥用作結(jié)構(gòu)土壤原材料的可行性；在種植結(jié)構(gòu)土原材料中，《規(guī)程》用“骨料”替代了DB 31/ T 1198“石塊”，將種植結(jié)構(gòu)土中起支撐作用的原材料不局限于石塊等天然骨料，還拓展到陶粒、紅磚以及建筑垃圾中不含強(qiáng)堿性物質(zhì)的石塊或磚瓦加工而成的再生骨料，為廢棄物資源化利用提供新途徑。

（2）《規(guī)程》在原有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，綜合考慮不同原材料來源情況、成分狀況、質(zhì)量特征以及應(yīng)用條件等，并結(jié)合當(dāng)下實(shí)際綠化工程需求，建立了土壤、種植結(jié)構(gòu)土骨料、土壤改良劑、土壤增黏劑4種原材料到最終的成品的評價指標(biāo)體系（具體見表1）。并根據(jù)指標(biāo)的重要程度，劃分成第1類評價指標(biāo)和第2類評價指標(biāo)。

（3）《規(guī)程》確定了種植結(jié)構(gòu)土原材料和成品質(zhì)檢的規(guī)則。包括質(zhì)檢指標(biāo)、抽樣頻率、混合取樣點(diǎn)點(diǎn)數(shù)和取樣量及質(zhì)量評定規(guī)則等等。規(guī)定不管是種植結(jié)構(gòu)土原材料還是成品，第1類評價指標(biāo)中任何一項(xiàng)指標(biāo)不合格則判定不合格；第2類評價指標(biāo)則放寬到80%的樣品指標(biāo)合格、且指標(biāo)超幅在標(biāo)準(zhǔn)值±10%以內(nèi)。

（4）考慮到種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)用涉及的專業(yè)和行業(yè)較多，《規(guī)程》注重與已經(jīng)頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)之間的銜接。如：土壤控制指標(biāo)的設(shè)定主要參考CJ/T34 0《綠化種植土壤》[13]的相關(guān)規(guī)定；骨料的控制指標(biāo)主要參考GB/T14685《建設(shè)用卵石、碎石》[14]的相關(guān)規(guī)定；土壤改良劑的控制指標(biāo)主要參考GB/ T 33891《綠化用有機(jī)基質(zhì)》[15]和GB/ T 31755《綠化植物廢棄物處置和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》[16]；土壤增黏劑的控制指標(biāo)主要參考SY/T 5661《鉆井液用增黏劑丙烯酰胺類聚合物》[17 ]和GB/ T 17514《水處理劑 陰離子和非離子型聚丙烯酰胺》[18]。

2.2 從設(shè)計(jì)源頭規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土的配制配方

種植結(jié)構(gòu)土配方受原材料性質(zhì)、種植樹木種類、鋪裝地立地條件及降雨強(qiáng)度等多種因素的影響，因而在不同條件下，針對不同應(yīng)用場景，結(jié)構(gòu)土的配方有所不同[1， 8]。《規(guī)程》總結(jié)種植結(jié)構(gòu)土已有的研究成果，在明確種植結(jié)構(gòu)土骨料和土壤的體積比宜控制在3∶1～5∶1的基本配方基礎(chǔ)上，分別就原材料不同性質(zhì)、種植樹木種類和立地條件等不同影響因素明確了種植結(jié)構(gòu)土配方調(diào)整方案。如：針對不同土壤黏粒含量、骨料類型、骨料粒徑、增黏劑的種類以及不同種植需求和降雨強(qiáng)度對種植結(jié)構(gòu)土的配制需求，從設(shè)計(jì)層面提供菜單式的種植結(jié)構(gòu)土配方優(yōu)化方法和對策，為種植結(jié)構(gòu)土現(xiàn)場的配制應(yīng)用提供可操作、可復(fù)制的技術(shù)指導(dǎo)。

2.3 從設(shè)計(jì)源頭規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土的鋪裝工藝

種植結(jié)構(gòu)土鋪裝不同于一般的綠化種植，涉及到道路市政管道和綠化種植等交叉施工，其鋪裝質(zhì)量水平直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)土的實(shí)際應(yīng)用效果。為確保種植結(jié)構(gòu)土的鋪裝質(zhì)量，與傳統(tǒng)綠化種植穴區(qū)分，《規(guī)程》專門提出了種植內(nèi)穴和種植外穴概念，并從術(shù)語上進(jìn)行明確，強(qiáng)調(diào)種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)設(shè)計(jì)在種植外穴中。《規(guī)程》對種植結(jié)構(gòu)土的設(shè)計(jì)面積、范圍、形狀、層次以及與市政排水管網(wǎng)、地下線纜和灌溉設(shè)施等銜接也進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，為充分發(fā)揮種植結(jié)構(gòu)土的排水功能，根據(jù)市政施工特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)了四通裝置的示意圖（如圖1所示）。從頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃了種植結(jié)構(gòu)土的鋪裝工藝。

2.4 全方面規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土鋪裝施工過程

由于種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)進(jìn)入我國時間較短，生產(chǎn)和回填鋪裝工藝等技術(shù)在我國應(yīng)用尚不夠成熟，同時由于種植結(jié)構(gòu)土應(yīng)用面相對僅局限于硬質(zhì)路面種植，也導(dǎo)致其施工技術(shù)在我國尚未普及[19]。《規(guī)程》在總結(jié)已有項(xiàng)目案例施工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的施工條件、施工流程和需求，全方面地規(guī)范了種植結(jié)構(gòu)土鋪裝施工過程的每個環(huán)節(jié)，包括種植穴開挖與構(gòu)筑、成品的配制、成品儲存與運(yùn)輸、結(jié)構(gòu)土成品鋪裝、后續(xù)其他設(shè)施的鋪裝和樹木種植等，其中成品配制還就原位配制和異位配制分別規(guī)定了適用條件和具體施工要求。《規(guī)程》在鋪裝工序中還強(qiáng)調(diào)了保留空間進(jìn)行有機(jī)覆蓋，在施工工序上與已經(jīng)頒布實(shí)施的中國工程建設(shè)團(tuán)標(biāo)T/CECS 1255-2023《有機(jī)覆蓋物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》相協(xié)調(diào)[20]。《規(guī)程》旨在從每個環(huán)節(jié)著手，層層把控，保證施工的高質(zhì)量、可實(shí)施性以及低成本性，提高種植結(jié)構(gòu)土的技術(shù)指導(dǎo)作用，而硬質(zhì)地面種植結(jié)構(gòu)土鋪裝示意圖（如圖2所示）則簡單明了地展示了種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)的應(yīng)用效果。

2.5 完善和規(guī)范種植結(jié)構(gòu)土施工驗(yàn)收和后續(xù)養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)

由于種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)進(jìn)入我國的時間較短，目前對結(jié)構(gòu)土的關(guān)注多集中于前期結(jié)構(gòu)土配方研制、施工工藝研制等方面，對于結(jié)構(gòu)土施工后續(xù)驗(yàn)收和養(yǎng)護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累不多，更未形成規(guī)范性的文字指南[1，2]。如：上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/T 1198僅在文本最后提到一項(xiàng)籠統(tǒng)的現(xiàn)場驗(yàn)收，如何養(yǎng)護(hù)未涉及[10]。為此，《規(guī)程》根據(jù)園林綠化工程施工驗(yàn)收特點(diǎn)，結(jié)合結(jié)構(gòu)土后續(xù)存在的一些問題，豐富并完善了結(jié)構(gòu)土施工驗(yàn)收及后續(xù)養(yǎng)護(hù)內(nèi)容。如：規(guī)定結(jié)構(gòu)土施工驗(yàn)收時應(yīng)提供施工圖紙、施工合同、施工方案、技術(shù)交底文件、檢測報告、現(xiàn)場照片、隱蔽工程驗(yàn)收合格記錄等相關(guān)文件資料。根據(jù)結(jié)構(gòu)土排水性能好的特點(diǎn)，規(guī)定了查看種植結(jié)構(gòu)土的積水情況、有無塌陷、觀測樹木長勢等后期養(yǎng)護(hù)的措施。《規(guī)程》確保結(jié)構(gòu)土技術(shù)從設(shè)計(jì)-施工-驗(yàn)收-養(yǎng)護(hù)整個過程的閉環(huán)。

3 結(jié) 語

種植結(jié)構(gòu)土技術(shù)是一項(xiàng)能改善硬質(zhì)地面植物生長的土壤環(huán)境，滿足植物生長所需要的水、肥、氣和空間，且能有效地解決硬質(zhì)路面種植穴狹小問題，使植物根系健康生長，提高景觀效果的經(jīng)濟(jì)環(huán)保型技術(shù)。但因原材料種類多樣、生產(chǎn)應(yīng)用施工工序復(fù)雜、施工過程缺乏規(guī)范性的指導(dǎo)，限制了該技術(shù)在全國的推廣應(yīng)用。《規(guī)程》圍繞結(jié)構(gòu)土整個生產(chǎn)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，從最開始的原材料來源控制，原材料和成品質(zhì)量的評定和把控，結(jié)構(gòu)土配方和鋪裝工藝的設(shè)計(jì)，到結(jié)構(gòu)土鋪裝應(yīng)用施工，再到施工驗(yàn)收和后期養(yǎng)護(hù)，細(xì)細(xì)研究，層層把控，形成了一套系統(tǒng)的、相對完備的且符合實(shí)際工程需求的生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。這為解決當(dāng)下結(jié)構(gòu)土在生產(chǎn)和推廣應(yīng)用方面存在的問題提供了有力的技術(shù)支撐依據(jù)和指導(dǎo)，彌補(bǔ)了行業(yè)技術(shù)空白。面對我國城市化快速發(fā)展所導(dǎo)致的城市內(nèi)澇和硬質(zhì)路面植物景觀普遍長勢不佳的現(xiàn)象，《規(guī)程》將為我國海綿城市和高品質(zhì)生態(tài)景觀建設(shè)提供強(qiáng)有力技術(shù)支撐，尤其《規(guī)程》拓寬了各種廢棄物用作結(jié)構(gòu)土原材料的來源，也為無廢城市建設(shè)開拓了新途徑。

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