玉啟海　曾凡榮　黃敏軒　賴泳　梁儀

【摘 要】文章介紹一種新型網(wǎng)格植草型生態(tài)道路施工技術(shù)，該工藝結(jié)合了BIM土方平衡和BIM排版預(yù)策劃等技術(shù)，做到減少對原有土方擾動，優(yōu)化裁剪和鋪設(shè)，防止道路雨水沖刷和積水，增加摩擦力，既保證臨時(shí)道路安全行駛，又保證植草的存活率。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格植草；生態(tài)道路；土方平衡；綠色施工

【中圖分類號】TU744 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）02-0033-03

0 引言

面對環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，綠化與環(huán)保成為建設(shè)者們共同考慮的主題。在加快城市化建設(shè)的同時(shí)，綠化與環(huán)保也不容忽視。在工程的設(shè)計(jì)與施工中，應(yīng)對項(xiàng)目前期進(jìn)行綜合考慮，形成綠色建筑與綠色施工相結(jié)合，建設(shè)環(huán)境友好型項(xiàng)目。

本文在對傳統(tǒng)生態(tài)道路分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新，并利用BIM的預(yù)排版技術(shù)，形成大面積網(wǎng)格植草型生態(tài)道路的施工工藝，并應(yīng)用于廣西百色干部學(xué)院（一期工程）綠化道路施工，解決了傳統(tǒng)方法完成后效果差、二次恢復(fù)利用難[1]，道路建設(shè)中水土流失和生態(tài)恢復(fù)難[2]，客土噴播工藝煩瑣[3]，以及植草磚綠化面積低、道路排水性差、路面常有積水等現(xiàn)有的綠化道路問題。

1 工程概況

廣西百色干部學(xué)院（一期工程）綠化道路為網(wǎng)格植草型道路，該道路為1#樓行政樓與2#樓報(bào)告廳、4#樓教學(xué)樓與6#樓圖書館、5#樓交流中心與4#樓教學(xué)樓的主要交通道路，道路全長約1 400 m。道路主要建設(shè)于山地之中，山體地勢高低起伏、錯(cuò)落不一，我們運(yùn)用基于BIM的土方平衡技術(shù)，做到最少的擾動原土，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的功能和景觀美化效果。道路中存在轉(zhuǎn)彎、上下坡、雨水井及雨水篦等影響網(wǎng)格排版的障礙，應(yīng)用BIM技術(shù)將植草網(wǎng)格根據(jù)道路的走向及路面障礙物合理化排版，既能達(dá)到最優(yōu)化裁剪，減少標(biāo)準(zhǔn)件的損耗，又符合綠色環(huán)保、節(jié)材、美觀的效果。

2 構(gòu)造原理

為增加網(wǎng)格植草型道路的滲透性，通過材料的合理化選擇，使各層結(jié)構(gòu)既滿足道路承載力要求又有足夠的孔隙率，使路面水在植草格生態(tài)道路自然滲透，保持道路表面干燥，并加大路面綠化面積，減少草皮受力，并在各結(jié)構(gòu)層中合理增加一定比例的培植土，使路面草皮根系穩(wěn)固生長，達(dá)到功能性、環(huán)保性和舒適性的使用要求。

網(wǎng)格植草型生態(tài)道路主要分成植草層、穩(wěn)定找平層和碎石層3層（如圖1所示）。植草層為道路面層，道路綠化面積大，需要草皮標(biāo)高略低于植草格面層標(biāo)高，且草皮彈性較大，因此主要由植草格承受道路傳遞來的荷載。穩(wěn)定找平層由細(xì)骨料顆粒組成，可使植草層與穩(wěn)定找平層緊密接觸，當(dāng)受到植草格傳遞而來的荷載時(shí)，將荷載較均勻地向下傳遞。碎石層由粗骨料與細(xì)骨料混合而成，做為道路基層使用。由于網(wǎng)格植草型生態(tài)道路柔性較大，無需擔(dān)心路面斷裂，因此碎石層無需做剛性處理，即無需混入水泥。

3 BIM技術(shù)在網(wǎng)格植草型生態(tài)道路施工的應(yīng)用

3.1 基于BIM技術(shù)的土方平衡

廣西百色干部學(xué)院項(xiàng)目地形高低起伏，原始地貌復(fù)雜，用于網(wǎng)格植草型生態(tài)道路路段地質(zhì)條件差，道路設(shè)計(jì)標(biāo)高與原始標(biāo)高相差較大，土方挖填量大，土方工程成本較高。為解決土方挖填量大的問題，引用了基于BIM技術(shù)的土方平衡技術(shù)，應(yīng)用Civil3d軟件精準(zhǔn)計(jì)算各單體土方挖填量，然后將土方運(yùn)輸問題抽象成目標(biāo)規(guī)劃模型，進(jìn)而確定調(diào)配方案，并最終實(shí)現(xiàn)土方運(yùn)輸平衡。

3.1.1 BIM土方平衡原理

設(shè)有個(gè)m個(gè)挖方區(qū)域需要挖土，用（i=1，2，3，…，m）表示這m個(gè)挖方區(qū)；有n個(gè)填方區(qū)需要填土，用（j=1，2，3，…，n）表示這n個(gè)填方區(qū)；需挖的土方量為（i=1，2，3，…，m），需要的填土量為

BIM在網(wǎng)絡(luò)植草型生態(tài)道路的應(yīng)用分為以下幾個(gè)步驟：{1}將整個(gè)約1 400 m的網(wǎng)絡(luò)植草型生態(tài)道路按照100 m長度平均劃分成14個(gè)調(diào)配區(qū)域；{2}運(yùn)用Civil3d計(jì)算各調(diào)配區(qū)域的土方工程量；{3}根據(jù)土方開挖量、土方回填量和土方運(yùn)輸距離等因素確定土方最優(yōu)調(diào)配方案；{4}根據(jù)土方最優(yōu)調(diào)配方案形成土方調(diào)配任務(wù)單；{5}將土方調(diào)配任務(wù)單通過項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)平臺推送土方調(diào)配任務(wù)。

3.2 基于BIM建模的網(wǎng)格預(yù)排版技術(shù)

通過BIM技術(shù)進(jìn)行建模和預(yù)排版，可以提高大面積植草格排版工藝工作效率，節(jié)約材料。預(yù)排版時(shí)，我們將路面分為直線路段、彎道路段和道路障礙物等幾種情況進(jìn)行考慮。

3.2.1 直線路段的預(yù)排版原則

通過以下原則對直線路段進(jìn)行預(yù)排版。

（1）先確定道路寬度，根據(jù)道路的寬度編排植草格擺放的方向和模數(shù)。

（2）在植草格編排時(shí)，延路寬方向，每邊應(yīng)多出路邊5～10 cm。

（3）確定道路路面后期需要安裝的井蓋、雨水篦等障礙物，在整體排版時(shí)留空，排版并安裝完成后再填補(bǔ)。

（4）排版時(shí)，以彎道的起彎點(diǎn)延直線路段開始編排，彎道部分排版另行設(shè)計(jì)。

根據(jù)規(guī)劃，使用植草格道路的路寬為6 m。路面設(shè)有圓形雨水井、污水井，路面井蓋尺寸為φ700 mm；方形雨水篦，雨水篦尺寸為750 mm×450 mm。

我們選用的植草格單個(gè)尺寸為510 mm（長）×450 mm（寬）×50 mm（高），在排版時(shí)，路寬排版范圍應(yīng)為6+（0.05～0.1）×2=6.1～6.2 m。當(dāng)以植草格長邊延路寬方向排列時(shí)，0.51×12=6.12 m，路寬6 m，加上每邊多預(yù)留的5～10 cm，則可得此方案符合要求；當(dāng)以植草格短邊延路寬方向排列時(shí)，0.45×14=6.3 m，則每邊會多出5～10 cm，造成浪費(fèi)（如圖2所示）。

3.2.2 彎道路段的預(yù)排版原則

通過以下原則對彎道路段進(jìn)行預(yù)排版。

（1）彎道排版在完成彎道兩端直線路段排版后進(jìn)行。

（2）彎道排版與其中一端直線路段排版一致并向另一端鋪設(shè)。

同樣以6 m寬道路為例，2個(gè)直線道路之間有一個(gè)內(nèi)半徑為3 m的彎道，在找到2個(gè)直線路段的鋪設(shè)起點(diǎn)完成鋪設(shè)后，剩余的位置為彎道植草格鋪設(shè)位置。彎道鋪設(shè)時(shí)，以其中一段直線路段植草格的鋪設(shè)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)向另一端連續(xù)鋪設(shè)，直到與另一端相連接且不能放下整塊植草格時(shí)為止。

3.2.3 道路障礙物的預(yù)排版原則

彎道路段路面所遇到的井蓋、雨水篦等障礙物處理方式與直線路段相同，將受到障礙物影響的植草格整塊空出。采用裁剪與拼接的技術(shù)將彎道植草格之間的空隙與植草格和障礙物間的空隙填充（如圖3所示）。

3.3 植草網(wǎng)格的裁剪

在植草格的路面預(yù)排版時(shí)，會遇到井口、道路彎道等非直線且不能連續(xù)鋪設(shè)的情況。因此，在植草格需要裁剪與拼接時(shí)，如何保證道路受力的穩(wěn)定性、合理性與節(jié)約材料是此項(xiàng)施工技術(shù)的重點(diǎn)。

植草格的裁剪：植草格為六邊形連續(xù)結(jié)構(gòu)，六邊形構(gòu)件受力均勻且結(jié)實(shí)。植草格每邊都設(shè)有鏈接扣，可使每個(gè)植草格緊密相連。因此在裁剪植草格時(shí)，所保留的部分則必須成為完整的六邊形且保留有扣接鍵（如圖4所示）。若六邊形由中間切斷，在受到道路的豎向荷載及橫向擠壓力時(shí)，該植草格受力將不均勻，容易發(fā)生形變，受到破壞。

在裁剪前，由于已經(jīng)完成整塊植草格編排的部分，因此我們通過BIM技術(shù)將需裁剪的位置進(jìn)行規(guī)劃（如圖5所示）。

（1）將每一個(gè)需要拼接的井口、雨水篦、彎道等部位進(jìn)行編號。

（2）將編號好的部位進(jìn)行實(shí)地測量，利用BIM建立好單塊植草格模型，將現(xiàn)場實(shí)際需要的尺寸在模型上進(jìn)行虛擬裁剪。

（3）虛擬裁剪后，剩余的植草格進(jìn)行重復(fù)利用，排版選擇最優(yōu)方案，做到浪費(fèi)最小化。

4 植草網(wǎng)格種植原理

（1）培植土原料為黏性土添加適量有機(jī)肥料，配比適合草皮生長條件，同時(shí)在鋪設(shè)碎石層與穩(wěn)定找平層時(shí)，增加了一定比例的土壤，可使草皮的根系由植草層通過穩(wěn)定層與碎石層和素土相連，讓草皮穩(wěn)固生長。

（2）在植草格的凹植槽內(nèi)填入種植土并用掃帚均勻掃入植草格孔內(nèi)，土層高度與植草格面相平為基準(zhǔn)。完成種植土鋪填后，在土層面灑水，使松散的培植土填入密實(shí)，灑水量為15～20 L/m2，完成灑水后土面將低于植草格5～10 mm。植草格高于圖面，在道路受壓時(shí)植草格先受力，可減少草皮的磨損（如圖6所示）。

（3）草皮鋪植入植草格路面時(shí)，根據(jù)植草格單個(gè)六邊形大小將草皮分為小塊，然后人工栽種至植草格培植土內(nèi)，并用人工踩實(shí)，使草皮與土壤結(jié)合緊密，無空隙，易于生根，保證草皮成活（如圖7所示）。

5 結(jié)結(jié)

本文結(jié)合廣西百色干部學(xué)院（一期工程）項(xiàng)目實(shí)際情況，因地制宜，使用網(wǎng)格植草型生態(tài)道路施工技術(shù)進(jìn)行研究，通過BIM建模模擬，運(yùn)用了土方平衡、網(wǎng)格預(yù)排版等技術(shù)進(jìn)行大面積路面綠化，減少施工中產(chǎn)生的揚(yáng)塵、建筑垃圾和水土流失，也使道路生態(tài)得以恢復(fù)；植草網(wǎng)格可更換并回收利用，無污染，施工方便，節(jié)約人力物力，符合綠色施工環(huán)保的要求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]石磊.邊坡綠化技術(shù)要點(diǎn)分析及發(fā)展[J].上海農(nóng)業(yè)科

技，2010（6）：103-104，99.

[2]徐濤，畢麗華，羅培，等.高速公路邊坡綠化與植物配置模式研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：80-81，85.

[3]孫殿武，于奎東.客土噴播邊坡綠化介紹[J].林業(yè)科技情報(bào)，2009（4）：22-23.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]