网格植草型生态道路施工技术

梁发深　曾凡荣　黄敏轩　赖泳　梁仪

[摘要]本文介绍一种新型网格植草型生态道路施工技术，该工艺结合了BIM土方平衡和BIM排版预策划等技术，做到减少对原有土方扰动，优化裁剪和铺设，防止道路雨水冲刷和积水，增加摩擦力，既保证临时道路安全行驶，又保证植草的存活率。

[关键词]网格植草；生态道路；土方平衡；绿色施工

面对环境污染越来越严重，绿化与环保成为建设者们共同考虑的主题，在加快城市化建设的同时绿化与环保也不容忽视。在工程设计与施工中，应对项目前期进行综合考虑，形成绿色建筑与绿色施工相结合，建设环境友好型项目。对传统生态道路分析和总结的基础上改革创新，并利用BIM的预排版技术，形成大面积网格植草型生态道路的施工工艺，并应用于广西百色干部学院（一期工程）绿化道路施工，解决了传统方法完成后效果差；二次恢复利用难；道路建设中水土流失和生态恢复难；客土喷播工艺繁琐以及植草砖绿化面积低；道路排水性差；路面常有积水等现有的绿化道路问题。

1.工程概况

广西百色干部学院（一期工程）绿化道路为网格植草型道路，该道路为1#楼行政楼与2#楼报告厅；4#楼教学楼与6#楼图书馆；5#楼交流中心与4#楼教学楼的主要交通道路，道路全长约1400m。道路主要建设于山地之中，山体地势高低起伏、错落不一，我们运用基于BIM的土方平衡技术，做到最少的扰动原土，达到设计要求的功能和景观美化效果。道路中存在转弯、上下坡、雨水井及雨水篦等影响网格排版的障碍，应用BIM技术将植草网格根据道路的走向及路面障碍物合理化排版，既能达到最优化裁剪，减少标准件的损耗，又能符合绿色环保、节材、美观的效果。

2.构造原理

为增加网格植草型道路的渗透性，通过材料的合理化选择，使各层结构既满足道路承载力要求又有足够的孔隙率使路面水在植草格生态道路自然渗透，保持道路表面干燥，并加大路面绿化面积，减少草皮受力，并在各结构层中合理增加一定比例培植土，使路面草皮根系稳固生长，达到功能性、环保性和舒适性的使用要求。网格植草型生态道路主要分成植草层、稳定找平层和碎石层三层。植草层为道路面层，道路绿化面积大，需要草皮标高略低于植草格面层标高，且草皮弹性较大，因此主要由植草格承受道路传递来的荷载。稳定找平层由细骨料颗粒组成，可使植草层与稳定找平层紧密接触，当受到植草格传递而来的荷载时，将荷载较均匀向下传递。碎石层由粗骨料与细骨料混合而成，做为道路基层使用，由于网格植草型生态道路柔性较大，无需担心路面断裂，因此碎石层无需做刚性处理，即无需混入水泥。

3.BIM技术在网格植草型生态道路施工的应用

3.1基于BIM技术的土方平衡

百色干部学院项目地形高低起伏，原始地貌复杂，用于网格植草型生态道路路段地质条件差，道路设计标高与原始标高相差较大，土方挖填量大，土方工程成本较高。为解决土方挖填量大的问题，引用了基于BIM技术的土方平衡技术，应用eivil3d软件精准计算各单体土方挖填量，然后将土方运输问题抽象成目标规划模型，进而确定调配方案，并最终实现土方运输平衡。BIM在网络植草型生态道路主要应用分为以下几个步骤：（1）将整个约1400m的网络植草型生态道路按照100m长度平均划分成十四个调配区域；（2）运用Civil3d计算各调配区域的土方工程量；（3）根据土方开挖量、土方回填量和土方运输距离等因素确定土方最优调配方案；（4）根据土方最优调配方案形成土方调配任务单；（5）将土方调配任务单通过项目信息管理系统平台推送土方调配任务。

3.2基于BIM建模的网格预排版技术

通过BIM技术进行建模和预排版，提高大面积植草格排版工艺工作效率，节约材料。预排板时，将路面分为直线路段、弯道路段和道路障碍物等几种情况进行考虑。

（1）直线路段的预排版原则：1）先确定道路宽度，根据道路的宽度编排植草格摆放的方向和模數；2）在植草格编排时，延路宽方向，每边应多出路边5cm～10cm；3）确定道路路面后期需要安装的井盖、雨水篦等障碍物，在整体排版时留空，排版并安装完成后再填补；4）排版时，以弯道的起弯点延直线路段开始编排，弯道部分排版另行设计。根据规划，使用植草格道路的路宽为6m。路面设有圆形雨水井、污水井，路面井盖尺寸为φ700mm；方形雨水篦，雨水篦尺寸为750mm×450mm。我们选用的植草格单个尺寸为510mm（长）×450mm（宽）×50mm（高），在排版时，路宽排版范围应为6+0.05～0.1×2=6.1-6.2m。当以植草格长边延路宽方向排列时，0.51×12=6.12m，路宽6m，加上每边多预留的5cm-10cm，则可得此方案符合要求；当以植草格短边延路宽方向排列时，0.45×14=6.3m，则每边会多出5cm～10cm，造成浪费。如图1所示。

（2）弯道路段的预排版原则：1）弯道排版在完成弯道两端直线路段排版后进行；2）弯道排版与其中一端直线路段排版一致并向另一端铺设。同样以6m宽道路为例，两个直线道路之间有一个内半径为3m的弯道，在找到两个直线路段的铺设起点完成铺设后，剩余的位置为弯道植草格铺设位置。弯道铺设时，以其中一段直线路段植草格的铺设方向为基准向另一端连续铺设，直到与另一端相连接且不能放下整块植草格时为止。

（3）道路障碍物的预排版原则：弯道路段路面所遇到的井盖、雨水篦等障碍物处理方式与直线路段相同，将受到障碍物影响的植草格整块空出。弯道植草格之间的空隙与植草格和障碍物问的空隙采用裁剪与拼接技术将其填充，如图2所示。

3.3植草网格的裁剪

在植草格的路面预排板时，会遇到井口、道路弯道等非直线且不能连续铺设的情况。因此，在植草格需要裁剪与拼接时，如何保证道路受力的稳定性、合理性与材料的节约是此项施工技术的重点。植草格的裁剪：植草格为六边形连续结构，六边形构件受力均匀且结实。植草格每边都设有链接扣，可使每个植草格紧密相连。因此植草格在裁剪时所保留的部分则必须成为完整的六边形且保留有扣接键。若六边形由中间切断，在受到道路的竖向荷载及横向挤压力时，该植草格受力将不均匀，容易发生形变，受到破坏。在裁剪前，由于已经把能整块植草格编排的部分都完成，因此我们通过BIM技术将需裁剪的位置进行规划：1）将每一个需要拼接的井口、雨水篦、弯道等部位进行编号；2）将编号好的部位进行实地测量，利用BIM建立好单块植草格模型，将现场实际需要的尺寸在模型上进行虚拟裁剪；3）虚拟裁剪后剩余植草格进行重复利用，排版选择最优方案，做到浪费最小化。

4.植草网格种植原理

（1）培植土原料为粘性土添加适量有机肥料，配比适合草皮生长条件，同时在铺设碎石层与稳定找平层时，增加了一定比例的土壤，可使草皮的根系由植草层通过稳定层与碎石层和素土相连，让草皮稳固生长；（2）在植草格的凹植槽内填人种植土并用扫帚均匀扫入植草格孔内，土层高度与植草格面相平为基准。完成种植土铺填后，在土层面洒水，使松散的培植土填入密实，洒水量为15-20L/m3，完成洒水后土面将低于植草格5mm-10mm。植草格高于土面，在道路受压时植草格先受力，可减少草皮的磨损；（3）草皮铺植入植草格路面时，根据植草格单个六边形大小将草皮分为小块，然后人工栽种至植草格培植土内，后用人工踩实，使草皮与土壤结合紧密，无空隙，易于生根，保证草皮成活。

5.结语

本文结合广西百色干部学院（一期工程）项目实际情况，因地制宜，使用网格植草型生态道路施工技术进行研究，通过BIM建模模拟，运用了土方平衡、网格预排版等技术进行大面积路面绿化，减少施工中产生的扬尘、建筑垃圾和水土流失，也使道路生态得以恢复。植草网格可更换并回收利用，无污染，施工方便，节约人力物力，符合绿色施工环保要求。