魏景城

(福建省沿海建筑設(shè)計(jì)院 福建福州 350005)

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福建校園足球場人造草坪構(gòu)造做法研究

魏景城

(福建省沿海建筑設(shè)計(jì)院 福建福州 350005)

目前福建沒有可供直接索引的關(guān)于非正規(guī)比賽足球場人造草坪構(gòu)造做法，技術(shù)人員在接到類似項(xiàng)目(如校園足球場人造草坪改造)時(shí)，手頭又缺乏資料，給設(shè)計(jì)、校對、審核人員造成一定的困擾?；诟＝ㄊ〉靥幬覈鴸|南沿海區(qū)域基土特質(zhì)，文章參照相關(guān)規(guī)范，立足人造草坪的特性、要求，研究福建省校園足球場的人造草坪構(gòu)造做法。

校園；足球場；人造草坪；構(gòu)造做法

0 引言

近年來，筆者所在的單位陸續(xù)接到福建警察學(xué)院、武夷學(xué)院、及十多所福州地區(qū)中、小學(xué)校關(guān)于足球場改造的設(shè)計(jì)委托，業(yè)主希望將現(xiàn)有自然草坪替換成養(yǎng)護(hù)成本更低、更實(shí)用美觀的人造草坪(合成材料面層)。目前福建沒有能夠直接引用的人造草坪足球場建筑構(gòu)造做法，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常隨意套用其它不相同情況的構(gòu)造做法，或者盲目依照施工單位提供的廠家圖片，甚至直接在圖紙上注明場地做法詳廠家設(shè)計(jì)，極不負(fù)責(zé)任。

基此，筆者利用近期接觸到這類項(xiàng)目的機(jī)會，做了一些資料收集、整理和歸納，供大家學(xué)習(xí)和探討，希望能夠給予一些幫助。

1 人造草坪的特性和要求

人造草坪屬于一種合成材料面層，合成材料面層又稱為全天候面層，是高分子合成材料制成的面層，具有色澤均勻一致、很好的抗踐踏沖擊性和耐久性、養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。鋪設(shè)方式有現(xiàn)場拌和材料鋪設(shè)，也有現(xiàn)場卷材或塊狀材料鋪設(shè)。用于足球場的人工草坪主要材料為聚乙烯、聚丙烯，絨長50mm～55mm，產(chǎn)品表面滑爽、草絲柔軟，運(yùn)動員在草坪場上跑動、跳躍等行動自如。

足球場地的人造草坪內(nèi)應(yīng)填石英、環(huán)保橡膠顆粒。石英砂應(yīng)選擇天然石英砂，不應(yīng)選用人造石英砂和河砂，規(guī)格0.2mm～0.8mm，鋪灑在草絲的根部，起到保護(hù)草絲的作用；石英砂上均勻鋪撒環(huán)保橡膠顆粒，環(huán)保橡膠顆粒應(yīng)選用輪胎橡膠制成，避免選用鞋底橡膠，規(guī)格為0.5mm～2mm。人工草坪充注石英砂和橡膠顆粒的厚度應(yīng)視草坪高度而定，一般要求橡膠顆粒低于草絲面約10mm左右，石英砂層和橡膠顆粒層分開填注，不能混合。

人造草場地性能檢測要求：球的回彈在40%，即球從1m高處自由落體，反彈高度為40cm。

2 人造草坪場地構(gòu)造做法研究

2.1 現(xiàn)狀分析

首先，目前供福建設(shè)計(jì)人員直接索引的關(guān)于人造草坪足球場地構(gòu)造做法的主要資料有：國標(biāo)圖集《體育場地與設(shè)施(一)》(08J911-1)和中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中小學(xué)校體育設(shè)施技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 280-2012)(見該標(biāo)準(zhǔn)的附錄A)。在這兩份材料中，對室外合成材料面層足球場提供了兩種均含灰土的基礎(chǔ)構(gòu)造做法(表1)?；彝粱A(chǔ)具有較高的強(qiáng)度和抗水性，二十世紀(jì)七八十年代在福建被廣泛運(yùn)用。但隨著地基土中含水量增高，消石灰的塑性會增加，反而導(dǎo)致基礎(chǔ)強(qiáng)度降低。福建省地處我國東南沿海地區(qū)，海拔較低，且常年雨水充沛，地下水資源豐富。查福建省《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ13-07-2006)附錄C-表C.0.12可知，福州地區(qū)淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量在55%～80%之間[1]，所以灰土基礎(chǔ)這種做法在福建逐漸被淘汰。因此《體育場地與設(shè)施(一)》(08J911-1)和國標(biāo)《中小學(xué)校體育設(shè)施技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 280-2012)里提供的兩種做法均不適合在福建使用。

表1 室外合成材料面層足球場構(gòu)造做法

其次，多數(shù)學(xué)校對室外田徑場地的改造都是用作日常訓(xùn)練場地，而非正規(guī)比賽場地。資料里提供的D640-有盲溝型合成材料足球場地構(gòu)造做法一般用在對地面排水時(shí)間有較高要求的正式比賽場地。按福建省定額標(biāo)準(zhǔn)，該構(gòu)造做法各分部分項(xiàng)綜合單價(jià)約為430元/m(含草坪)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)田徑場的人造草坪改造費(fèi)用至少在350萬元以上，這對每個(gè)業(yè)主都是一筆不小的開支。若套用D420-無盲溝型做法，業(yè)主認(rèn)為構(gòu)造太簡易，普遍擔(dān)心今后地面會發(fā)生不均勻沉降，責(zé)任太大。

另外，目前市面上有一些做法，均是按照不同人造草坪廠家提供的一些簡單構(gòu)造圖片直接套用，缺乏進(jìn)一步的說明，無法判斷其優(yōu)劣性。

2.2 場地構(gòu)造組成研究

從力學(xué)角度分析，一個(gè)完整的物體由主要受力構(gòu)件(主體)、傳力構(gòu)件(或支撐)和外表面組成。以餐桌為例：桌面是餐桌的主體，承受上部物品荷載；桌腳是支撐(傳力構(gòu)件)，將桌面受到的力傳給地面或樓板；桌布是起裝飾美化作用(圖1)。同理，人工草坪足球場地的基本斷面組成也應(yīng)具備：表面(人造草坪)、主要受力構(gòu)件(基礎(chǔ)面板)、力分散層(墊層)和持力層(地基)，其構(gòu)造關(guān)系(圖2)。介于受力構(gòu)件和傳力構(gòu)件之間的附加層是用于設(shè)置隔離層、結(jié)合層、排水層等具有特殊功能的構(gòu)造層。

2.3 生成場地構(gòu)造做法

參照福建省城鎮(zhèn)道路構(gòu)造做法及《建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50037-96)對地面構(gòu)造厚度的要求，和一些專家的意見，筆者得到一個(gè)各方面滿足福建地質(zhì)情況的人造草坪足球場地的基本構(gòu)造做法(圖3)。

該構(gòu)造做法的主要措施是：①地基土密實(shí)度應(yīng)達(dá)到98%，并應(yīng)采用機(jī)械碾壓法。地基土均勻密實(shí)，可以避免今后因地基不均勻沉降而引起地面下沉、起鼓、開裂；②用150mm厚6%水泥穩(wěn)定石粉渣層(石粉穩(wěn)定層)取代圖集里的3∶7(或2∶8)灰土層。以減少地下水對基礎(chǔ)的影響；③采用單一的地面排水構(gòu)造做法，替代國標(biāo)圖集里構(gòu)造做法，這樣就可以用普通混凝土層代替滲水瀝青混凝土，地面采用龜背式排水，排水坡度應(yīng)取規(guī)范上限值i=0.5%，場地周邊采用地漏或小型集水井等排水措施和內(nèi)環(huán)溝相接。

3 新構(gòu)造做法的可實(shí)施性

3.1 規(guī)范許可

按《中小學(xué)校體育設(shè)施技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 280-2012)第5.4.8.1條：徑賽場地面層選用合成材料時(shí)，應(yīng)采用瀝青混凝土作為基礎(chǔ)；第6.3.1條：(場地基層)當(dāng)選用合成材料面層時(shí)，基層宜采用瀝青混凝土基層”[2]。這說明非田徑類場地可以采用非瀝青混凝土的構(gòu)造做法。

3.2 地基承載力分析

依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)，運(yùn)動場活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取4.0kN/m2[3]；120mm厚C20混凝土最大自重為2 400×0.12×10×10-3=2.88kN/m2；6%水泥穩(wěn)定石粉渣混合料最大壓實(shí)干容重為2 100kg/m3～2 200kg/m3，取2 200kg/m3計(jì)算，150mm厚石粉穩(wěn)定層的自重為2 200×0.15×10×10-3=3.30kN/m2，則基礎(chǔ)底面處的平均壓力值Pk=4.0+2.88+3.3=10.18kN/m2，<11kPa(1kN/m2=1kPa)。查福建省《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ13-07-2006)附錄C-表C.0.4、表C.0.5可得：淤泥和淤泥質(zhì)土天然含水量為55%～75%時(shí)相應(yīng)承載力特征值fa=50kPa～35kPa；壓實(shí)砂質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土(8

3.3 經(jīng)濟(jì)性比較

福建省石材分布廣泛，選用石粉渣做墊層易于就地取材，節(jié)約資源，而且響應(yīng)綠色建筑設(shè)計(jì)規(guī)范和政府的號召。經(jīng)比較，250mm厚3∶7灰土層的綜合單價(jià)為43.32元/m2，150mm厚水泥穩(wěn)定土(水泥含量6%)的綜合單價(jià)為19.59元/m2，采用措施②每平米可節(jié)省23.73元；采用普通混凝土的構(gòu)造做法(措施③)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人造草坪足球場的費(fèi)用約為200萬元左右，與國標(biāo)推薦的D640做法相比，總投資節(jié)省約1/3。

4 具體案例

圖4～圖6分別為武夷學(xué)院屏山足球場、福建警察學(xué)院足球場和海峽奧體中心非正式比賽場地的人造草坪建筑構(gòu)造做法。這些做法都是在(圖3)的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同場地現(xiàn)狀衍變出的不同構(gòu)造做法，這些場地均已投入使用。經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，使用狀況良好，地面未出現(xiàn)起拱、裂隙、底布斷裂等不均勻沉降的痕跡，場地排水也未出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。由此證明，只要施工方法得當(dāng)，該構(gòu)造做法適宜在福建使用。

5 結(jié)語

校園足球場人造草坪改造僅僅是整個(gè)校園室外運(yùn)動場地的一小部分，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)的條文解釋，室外體育場地的地面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值均可取4.0kN/m2，且場地的受力原理也與本文3.2節(jié)描述的分析過程一致，希望本文可對今后類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)起到一些借鑒參考作用。

“由于各組成部分及其構(gòu)成的復(fù)雜性，我們發(fā)現(xiàn)每塊基地在某種程度上都是獨(dú)具特色的。一塊形式未定的基地猶如一個(gè)性格反常的人一樣困擾著我們”[6]。圖集提供的是普遍性構(gòu)造做法，每個(gè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真思考、比較，才能得出合理的解決方案。

[1] DBJ13-07-2006 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] JGJ/T 280-2012 中小學(xué)校體育設(shè)施技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[3] GB50009-2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[4] DBJ13-07-2006 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[5] GB50007-2011 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[6] (美)凱文·林奇(Lynch,K.),加里·?？?Hack,G.).總體設(shè)計(jì)[M].黃富廂，朱琪，吳小亞，譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999 .

Study on the construction of artificial turf in Fujian campus football field

WEIJingcheng

(Fujian Coastal Institute of Architectural Design, Fuzhou 350005)

Fujian province is located in the southeast coastal areas in China，Bases on the characteristics of it?s foundation soil，With the

to the relevant specification，And according to the characteristics and requirements of Artificial lawn , The article Studies the artificial lawn structure of campus football field in Fujian province .

Campus; Football field; Artificial law; Structure details

魏景城(1973.5- ),男, 高級建筑師。

E-mail:1271924615@qq.com

2016-05-16

TU201.5

A

1004-6135(2016)10-0007-04