王超
(中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院,北京100080)
下沉式綠地通常是指具有一定地表徑流調(diào)蓄能力的綠地空間,為了能夠讓降雨期間在綠地及周邊區(qū)域所產(chǎn)生的地表徑流向綠地中心或其他綠地中的特定區(qū)域進(jìn)行匯集[1],其地坪標(biāo)高往往會(huì)呈現(xiàn)出階梯性下降的趨勢(shì)。
下沉式綠地除了具備在降水期間調(diào)蓄地表徑流的作用外,還具有凈化、削減、滲透地表徑流等作用。
1)調(diào)蓄地表徑流。下沉式綠地的內(nèi)地坪標(biāo)高一般較周邊的場(chǎng)地低30~50 cm不等,從而使得該類(lèi)型綠地能夠在降水期間臨時(shí)儲(chǔ)存一部分地表徑流量。
2)凈化地表徑流。當(dāng)降水期間地表徑流流經(jīng)下沉式綠地內(nèi)所種植的各類(lèi)景觀植物時(shí),植物葉面表面豐富的絨毛組織能夠吸附一定量的細(xì)小顆粒物,進(jìn)而降低流經(jīng)下沉式綠地后地表徑流內(nèi)泥沙等小顆粒物的含量。同時(shí),下沉式綠地內(nèi)臨時(shí)容納的地表徑流也可通過(guò)植物的生理活動(dòng),被吸收一部分氨氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
3)削減和滲透地表徑流。地表徑流在流經(jīng)下沉式綠地的過(guò)程中,綠地的地坪具有較強(qiáng)的透水性,可將一部分地表徑流向土壤深處傳導(dǎo),而地表徑流在通過(guò)各類(lèi)植物群落時(shí),其本身的流速和沖刷力也會(huì)有所降低。
由于下沉式綠地在降雨期間要接納周邊區(qū)域的地表徑流,而地表徑流的產(chǎn)生都是隨著地形的變化而變化的,如果不能妥善處理下沉式綠地內(nèi)的地形高差,不但不能將地表徑流疏導(dǎo)到下沉式綠地內(nèi)的調(diào)蓄空間中,而且還會(huì)使綠地自身地表徑流向周邊區(qū)域擴(kuò)散,從而影響下沉式綠地的調(diào)蓄功能。
在部分規(guī)模較小的下沉式綠地中,為了提高綠地的調(diào)蓄能力,其場(chǎng)地范圍內(nèi)地坪標(biāo)高的變化往往較大。為了提高地形營(yíng)造的準(zhǔn)確性,應(yīng)在地形放樣時(shí)更加精準(zhǔn)。
在放樣前,可將整個(gè)施工場(chǎng)地劃分為數(shù)個(gè)大小相同的正方形,所采用的正方形網(wǎng)格大小應(yīng)當(dāng)視下沉式綠地的規(guī)模和場(chǎng)地內(nèi)地坪變化大小而定,通常情況下以20 m為宜,場(chǎng)地面積越大、地坪標(biāo)高變化越緩慢的下沉式綠地可適當(dāng)加大網(wǎng)格的距離;面積越小、地坪變化越大,則網(wǎng)格距離應(yīng)適當(dāng)縮小,甚至可對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)格進(jìn)行再次分割,從而形成更加密集的定位網(wǎng)格體系。劃定完成的網(wǎng)格可用竹簽或鐵簽在網(wǎng)格的四角進(jìn)行定位標(biāo)識(shí),標(biāo)識(shí)時(shí)應(yīng)當(dāng)保證標(biāo)識(shí)物高于設(shè)計(jì)圖中該點(diǎn)地坪標(biāo)高50 cm以上,以免土方施工時(shí)埋沒(méi)標(biāo)識(shí)物。
進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地坪放樣時(shí),可利用水平儀進(jìn)行測(cè)量,為了提高放樣的準(zhǔn)確度和效率,也可以采用全站儀進(jìn)行放樣,完成測(cè)量后,應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)記,標(biāo)記內(nèi)容主要包括點(diǎn)位編號(hào)、挖方或填方高程等信息,進(jìn)行標(biāo)注時(shí),采用不同顏色的文字來(lái)標(biāo)記挖方或填方信息以便提醒施工人員所需進(jìn)行的施工內(nèi)容。
滲透是下沉式綠地調(diào)蓄雨洪的重要手段之一,綠地下方土層良好的滲透性是保障雨水及時(shí)下滲的首要條件,為了提高下沉式綠地的滲透能力,應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的下墊面進(jìn)行適當(dāng)處理。首先,針對(duì)項(xiàng)目的地勘報(bào)告成果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況進(jìn)行分析,如場(chǎng)地下方存在透水性較差的淤泥質(zhì)土,可采用換填法進(jìn)行處理,如淤泥質(zhì)土層面積或厚度較大,無(wú)法進(jìn)行徹底清理,可在淤泥質(zhì)土層中施打部分PE導(dǎo)水管,從而將過(guò)濾層中的雨水及時(shí)地向地下深處滲透。其次,在種植層下方應(yīng)鋪設(shè)由蛭石、卵石、砂礫等不同粒徑的材料組成的過(guò)濾層,以免下沉式綠地長(zhǎng)期使用后雨水中的細(xì)小顆粒物堵塞滲透層的毛細(xì)組織,從而影響雨水下滲[2]。最后,應(yīng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行徹底翻耕,此舉不但可以對(duì)部分板結(jié)情況較為嚴(yán)重的土壤進(jìn)行改善,而且在翻耕過(guò)程中還可去除原本被掩埋在土壤中的塑料袋、農(nóng)用薄膜等雜質(zhì),從而進(jìn)一步提高其透水能力。
土方施工時(shí),應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)對(duì)地坪標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè),從而使其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,在部分挖深較大的區(qū)域進(jìn)行支護(hù)作用,并視挖方深度采取松木樁、鋼管樁等不同強(qiáng)度的支護(hù)形式。在填方時(shí),為了避免后期出現(xiàn)不均勻沉降,需采用分層填筑、分層壓實(shí)的方式組織施工,每層填筑土方的厚度不得超過(guò)25 cm,填筑完成后使用碾壓設(shè)備進(jìn)行充分碾壓,并使其靜置72 h后方可進(jìn)行上層土方的填筑工作。所填筑的土方需提前過(guò)篩,既保證了土方填筑完成后內(nèi)部具有較高的孔隙度,又去除了其中的植物殘枝、碎石等雜質(zhì)。
通常情況下,鋪裝項(xiàng)目會(huì)采用級(jí)配碎石混凝土或素混凝土作為基層的主要材料,但考慮到上述材料的透水性較差,故在下沉式綠地鋪裝基層施工時(shí)通常采用透水混凝土,該類(lèi)型混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為特殊,配料中不含有普通混凝土中常見(jiàn)的細(xì)骨料,故其初凝時(shí)間較普通混凝土長(zhǎng)。因此,在攤鋪透水混凝土基層時(shí),需適當(dāng)延長(zhǎng)基層兩側(cè)支模的支護(hù)時(shí)間,從而保證基層兩側(cè)的透水混凝土不會(huì)過(guò)早地?cái)偮洹?/p>
為提高透水混凝土基層的牢固度,可在其初凝前使用人工振搗機(jī)進(jìn)行振搗壓實(shí),完成振搗后,應(yīng)立即采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋,以免施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的灰塵或其他細(xì)小顆粒物混入透水混凝土中。在透水混凝土初凝后,可使用割縫機(jī)按照6 m一段的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行伸縮縫施工,在伸縮縫中可回填少量浸泡過(guò)瀝青的麻絲。
在透水混凝土基層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后便可開(kāi)始鋪設(shè)鋪裝面層,目前,下沉式綠地的鋪裝通常由透水板材、透水瀝青和透水混凝土等三大類(lèi)組成。鋪設(shè)透水板材時(shí),應(yīng)避免使用混凝土砂漿作為黏結(jié)劑,可采用黃沙等透水性較好的材料作為填充劑起到穩(wěn)定板材的作用。為了提高透水板材鋪裝的穩(wěn)定性,還可在板材間隙內(nèi)播撒少量的草籽,待草種發(fā)芽后便可利用其發(fā)達(dá)的根系組織進(jìn)一步提高板材的牢固度。
透水瀝青和透水混凝土面層的施工工藝基本相同,但在施工時(shí)須注意避免使用已超過(guò)初凝時(shí)間的瀝青或混凝土原料,以免影響面層澆筑質(zhì)量??紤]到鋪裝區(qū)域還需組織一定的地表徑流,故在澆筑透水瀝青或透水混凝土面層時(shí)應(yīng)當(dāng)事先在澆筑區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的標(biāo)識(shí)。例如,在園路兩側(cè)的支護(hù)模板或已經(jīng)提前鋪設(shè)的路緣石、側(cè)石上用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記;在部分面積較大的鋪裝廣場(chǎng)區(qū)域內(nèi)可設(shè)置鐵絲標(biāo)桿。澆筑時(shí),透水瀝青或透水混凝土的澆筑量應(yīng)略微高于標(biāo)線位置,并在人工振搗時(shí)同步使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核,如在振搗過(guò)程中出現(xiàn)面層標(biāo)高低于標(biāo)識(shí)位置時(shí),首先應(yīng)對(duì)支護(hù)模板或路緣石進(jìn)行檢查,排除上述位置容易出現(xiàn)的跑漿、漏漿等問(wèn)題后,便可適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)漿;而當(dāng)澆筑層超過(guò)標(biāo)識(shí)高度時(shí),可在透水瀝青或透水混凝土出現(xiàn)初凝前鏟去超過(guò)標(biāo)高的部分面層[3],并再次使用振搗機(jī)進(jìn)行二次振搗,避免該區(qū)域出現(xiàn)空鼓。初凝結(jié)束后,可利用割縫機(jī)進(jìn)行伸縮縫施工,但在割縫時(shí)不得將面層與基層的伸縮縫貫通,上述兩道伸縮縫之間的距離不得小于50 cm。面層平整完成采用于基層相同的養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以免其他雜物混入影響面層施工質(zhì)量。
在下沉式綠地中所使用的景觀植物大多屬于耐水濕的品種,其植物根系組織較為發(fā)達(dá),因此,在開(kāi)挖植物的種植穴時(shí)可適當(dāng)擴(kuò)大開(kāi)挖規(guī)格。為了使地表徑流能夠沿著植物根系組織所營(yíng)造的輸水通道向下滲透,在種植穴的底部可以回填鵝卵石、蛭石等顆粒較大的石料,從而加快雨水滲透速度。鑒于在下沉式濕地內(nèi)的生態(tài)塘、調(diào)蓄池等區(qū)域會(huì)在較差時(shí)間內(nèi)受到水浸,在種植穴四周安裝排氣管道有利于改善植物根系區(qū)域的氣體交換條件,有助于加強(qiáng)植物根系的呼吸作用強(qiáng)度,避免其在長(zhǎng)期遭受水淹時(shí)出現(xiàn)缺氧性死亡。
下沉式綠地內(nèi)苗木可根據(jù)種植區(qū)域的生境條件分為陸生植物、中生植物及濕生植物三大類(lèi)。
1)種植陸生植物時(shí),應(yīng)注重植物排列方式,所種植喬木均不可位于綠地內(nèi)主要的地表徑流匯流線上,以免其影響綠地內(nèi)地表徑流的匯集,而在綠地內(nèi)的匯水面上種植地被植物時(shí),則應(yīng)將前后兩排地被植物采取交錯(cuò)式種植,從而利用地被植物茂盛的枝葉起到遲滯和降低地表徑流的效果。
2)中生植物的植物根系組織較為柔弱,故可在這種植穴中回填部分淤泥質(zhì)土,以便中生植物的根系組織能夠更好地生長(zhǎng)發(fā)育。種植后,應(yīng)對(duì)苗木進(jìn)行及時(shí)固定,否則一旦其遭受到較大的地表徑流沖刷則將導(dǎo)致植物出現(xiàn)倒伏。
3)在種植水生植物時(shí),應(yīng)著重考慮種植區(qū)域的邊坡穩(wěn)定性,可采用松木樁或成品鋼筋混凝土樁對(duì)邊坡進(jìn)行適當(dāng)加固,避免在長(zhǎng)期雨水浸泡的過(guò)程中出現(xiàn)種植區(qū)域垮塌。對(duì)于睡蓮、荷花等挺水植物,可采取沉缸或沉盆的方式進(jìn)行種植,此舉既保證了上述植物的根系組織能夠在種植過(guò)程中更加完整,又加快了施工進(jìn)度。種植金魚(yú)草、狐尾藻等沉水植物時(shí),必須控制種植區(qū)域的水位高度,一般不超過(guò)60 cm,以便施工人員徒手操作,待種植完成后再行將水位調(diào)整成合適的高度。
在下沉式綠地中生態(tài)溝作為組織地表徑流的舉措之一,為了保證足夠的滲透性和滿(mǎn)足植物種植需求,不可在生態(tài)溝內(nèi)壁處實(shí)施硬化,但部分地表徑流量較大的生態(tài)溝容易出現(xiàn)水毀問(wèn)題。因此,在進(jìn)生態(tài)溝施工時(shí)應(yīng)當(dāng)著重對(duì)于地表徑流較大的區(qū)域進(jìn)行加固處理。
1)采用局部擴(kuò)寬和植被緩沖帶處理。在施工時(shí)可在生態(tài)溝轉(zhuǎn)彎處、坡度較大段等區(qū)域適當(dāng)加寬生態(tài)溝寬度,從而擴(kuò)大生態(tài)溝的過(guò)水?dāng)嗝鎭?lái)達(dá)到“以空間換流速”的效果。同時(shí),可在局部拓寬段種植根系發(fā)達(dá)的中生植物,利用其發(fā)達(dá)根系組織來(lái)穩(wěn)固生態(tài)溝,而其水面上方茂盛的枝葉也能夠起到消減徑流流速的效果。
2)采用生態(tài)砌塊處理。生態(tài)砌塊多采用透水混凝土澆筑二層,在具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外,還具有約20%的透水率,故其作為砌筑生態(tài)溝的材料最為合適。在砌筑生態(tài)溝前可使用施工機(jī)械對(duì)生態(tài)溝的邊坡進(jìn)行平整和壓實(shí),現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)生態(tài)砌塊的高度可視地表徑流大小進(jìn)行調(diào)節(jié),但由于生態(tài)砌塊的自重較輕在局部沖刷較為嚴(yán)重的區(qū)域可適當(dāng)拋石進(jìn)行加固處理。
下沉式綠地中所設(shè)置的配套水泵通常用于調(diào)配水源,考慮到不同綠地調(diào)蓄總量的差異將導(dǎo)致泵機(jī)功率的變化,針對(duì)部分大功率的泵機(jī)安裝所需使用的大型起重設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先安排施工場(chǎng)地和大型機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)通道,以便運(yùn)輸車(chē)輛和起重機(jī)能夠順利到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于泵機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的振動(dòng)噪聲,可在基座上事先放置減震阻尼或橡膠墊片。鑒于泵機(jī)運(yùn)行過(guò)程中需要外界不間斷地提供能源供應(yīng),除去少數(shù)以燃油為動(dòng)力源的水泵機(jī)組外,大部分以電力作為動(dòng)力源的水泵需注意供電線路的安全,例如,供電線路不宜進(jìn)行二次拼接,從而杜絕電線接口處漏電問(wèn)題;埋設(shè)的電源線除了必要的接地保護(hù)外,還可在電源線外加套一道鍍鋅管,用于保護(hù)供電線路。
下沉式綠地作為改善城市區(qū)域雨洪調(diào)節(jié)能力,降低城市內(nèi)澇發(fā)生概率,提高城市水資源綜合利用效率的重要舉措,其在國(guó)內(nèi)的普及率將進(jìn)一步得到提升。通過(guò)對(duì)部分綠化施工技術(shù)的改進(jìn)可保證下沉式綠地發(fā)揮出應(yīng)有的功效,尤其是針對(duì)新型施工材料的應(yīng)用,更應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。