摘要：随着城镇化进程的推进，停车场建设面临严峻问题。该文针对现有生态停车场面层结构的不足，优化设计出可预制装配、便于更换养护的新型植草箱。确定了新型植草箱的构造和施工方法，并进行加载试验，研究了植草箱的使用性能。
关键词：生态停车场植草箱预制装配构造施工方法。
随着城镇化进程的推进，城市发展、城镇人口剧增和生态环境之间的矛盾日益突出，生态保护和可持续发展理念是当今发展的潮流。伴随着城市私家车的激增，停车场的建设成了市政建设面临的一个严峻问题。停车场数量越来越多，面积越来越大，既占用了城市绿地，也带来一系列的环保问题，如大气和噪声污染等，面对这一矛盾，绿色生态停车场开始兴起。
生态停车场的主要特征是在满足停车需求的基础上，配植乔木、灌木和草坪并辅以高渗透性能的地面铺装和完善的基础服务设施的新型停车场。它在解决停车问题的同时，带来了较大的生态效益：如增加绿地面积，提高城市绿化率；提高滞尘量，减少噪声；固定二氧化碳，释放氧气，净化空气；降低温度，增加湿度，减少热污染；有利于雨水下渗，增加蓄水量等。
现有的生态停车场面层材料有植草砖、植草格和超级植草地坪等。它们能够满足生态停车场承载、绿化、透水等方面的需要，但也存在一些不足。该文将介绍一种基于植草格，优化设计而来的新型植草箱。
1新型植草箱的特点
植草格使用改性高分子材料HDPE制成方格，采用平插式搭接，可调节伸缩缝，坚固轻便，带有连接扣便于安装，适用于停车场、人行道、消防通道等。目前市场上见到的植草格种类繁多，常见的有圆孔植草格、六角形植草格。
相比传统的植草砖，植草格的优势非常突出。首先，植草格的植草面积超过95%,绿化效果明显；其次，植草格采用拥有专利技术的特殊材料，每平方的承重可达200t,可满足停车行走的要求，材料性能稳定，可抗紫外线、耐酸碱腐蚀、抗磨压，强度高且寿命长；并且平插式的搭接使整个铺设面形成一个平面，避免局部凹陷。
但在实际应用中，植草格施工要先施工支撑面，然后铺种植土，再在种植土上铺放植草格，施工完成后植草格会嵌入种植土，并将其承受的上部荷载传递到种植土上，使种植土与植草格的接触部分受到极大的压应力。这样，一方面会使种植土鼓出，造成草根被压坏，严重影响草的后期生长。另一方面，当植草格受到的压力不均匀时，相邻植草格对种植土的挤压力不同，种植土的压缩量不同，使得停车坪表面不平整，让停车坪的使用功能和景观效果都大打折扣。这两种情况难以通过养护措施弥补，而若要更换、重建停车坪，要耗费大量时间和人力将旧的停车坪各层依次拆卸挪出，然后重新铺设，既影响了停车场的正常使用又不经济。
而该文所介绍的新型植草箱由植草格改进而来，并对传统植草格的构造、施工等方面进行了创新优化。它摆脱了传统植草格铺设工作量大，质量参差不齐，施工周期较长等缺陷，通过预制装配化作业提前完成各个植草箱元件，大大减少了现场铺设的工作量，加快了施工进度，同时极大地提高了铺设完成后植草格的整体工作性能。
2新型植草箱的构造
植草箱是一个上部开口的箱型单元，植草箱的基本组成包括：侧壁、底板、护壁、支承杆等，如图1所示。四周的侧壁和底部的底板构成一个方格，而护壁为格状，与植草格相似，能够为草的生长提供足够的空间，支承杆固定在底板上，支承护壁及其上部荷载，效果类似于桩基。
侧壁是相邻植草箱单元之间的挡板，其上设有孔洞，在预制过程中，侧壁保证植草箱内的种植土不会散落到外侧，并对内部的护壁起到横向支撑作用。当进行现场拼装时，对齐相邻的植草箱单元，使用螺栓通过侧壁的孔洞将相邻植草箱连接成整体，保证施工完成后各单元表面平整，提高整体刚度。
底板是植草箱底部的承托结构，一方面保证安装期间植草箱能够平稳放置在整平过的场地上，和相邻植草箱单元进行对齐。另一方面在日后需要对植草箱进行更换时，方便将植草箱整体移除，减少工作量，提高施工效率，缩短工期。
护壁由植草格演化而来，能够为草的生长提供充足的空间，避免草在生长过程中被压折或踩断。护壁的厚度根据草的生长需要来控制，而护壁的强度与空间形状则要在保障护壁牢靠耐用的前提下尽可能经济环保。
支承杆是植草箱中最为重要的构件，它设置在护壁和底板之间。支承杆上部与护壁紧密相连，下部与底板紧密相接，布置在护壁的主要交汇点上。支承杆将护壁承受的上部荷载直接传到植草箱的底板上，进而传到植草箱下的地基中，这样既可以扩大受力面积，减小地基压力，又可以提高各个植草箱之间的共同工作性能。有了支承杆，可以直接避免传统植草格挤压种植土所带来的不利影响，同时可以通过控制支承杆的长短来决定种植土的土层厚度，分布在种植土中的支承杆还可以起到稳定土体形态，避免土体流失等作用。
3新型植草箱的施工方法
传统生态停车场的施工需要在现场完成找平、铺土、种草的全过程，施工质量在很大程度上取决于工人的技术水平高低，具有较大的变动性，难以保证停车场达到植被均匀、地面平整等要求。即便施工完成后，草种的初期生长也难以得到有效保障。
而新型植草箱的施工方法更加便利，由于植草箱采用了预制的做法，在施工现场只需要对场地找平之后，便可以直接铺设预制好的植草箱，铺设完成后，使用螺栓将相邻植草箱的侧壁连接成整体，即完成了铺装。既确保了停车场的表面平整、使用便利，又减轻了现场工作量，提高了施工效率，缩短了工期。
采用预制装配施工的植草箱单元。在工厂预制的过程中，可以采用流水线作业，先分别制作好底板和侧壁，并组装在一起，而后在单元中放入支承杆和护壁，其四周与侧壁相接，就可以出厂了。这种新型植草箱出厂后，在苗圃里完成铺设种植土、种植草种、养护施肥等工作。铺设种植土时，需要确保每个植草箱中的种植土厚度基本均匀，并且土体松紧度要适合草种生长需要。种植土铺设完成后，根据草的特点确定草种的布置密度，按要求将草种埋入种植土中，并做好洒水除虫等工作。待草长到一定程度时，将植草箱和其中的植被一起运送到需要铺设植草箱的施工地点进行铺装作业即可。
4新型植草箱的使用性能
新型植草箱对传统的植草格进行了较大改进，其受力机理也和植草格不同，因此，需要对植草箱进行承载力研究，确保植草箱能够满足正常使用的承载力要求。
传统的植草格将上表面受到的荷载直接向下传递到种植土中，而后传递到下部的垫层上，需要植草格的强度和种植土都能承受住荷载作用。
而植草箱的传力路径是将上部荷载通过护壁向下传递到支承杆上，接着向下传递到底板，最后传到下部的垫层上。在这样的传力过程中，种植土不再参与受力，护壁的受力情况和植草格相似，底板的受力面积大，强度能够保证，因而关键部位变为护壁与底板间的支承杆。因此植草箱在投入使用前需要根据将来实际使用时所需要的荷载情况来进行荷载实验，以确保植草箱具有足够的承载力。
进行承载力实验前，我们先拟定了实验荷载重量。考虑到实际使用中的荷载大小，因此根据模型的尺寸，我们选择100kg作为实验荷载进行加载。
实验结果表明，植草箱的承载能力完全可以满足正常使用情况下的荷载要求。不仅在临时荷载作用下能够达到承载力要求，在长期荷载作用下也能达到承载力要求，满足了实际使用中车辆出入和停放的实际需求。
5结语
新型植草箱的构造和施工方法已基本确定，承载能力经过加载也已被证明能够满足正常使用需要。在未来还需进行更深入全面的研究：首先，目前考虑的侧向连接方式是在侧壁用螺栓进行连接，但在实际应用中，螺栓连接耗费时间、成本较高，在未来的应用中，可考虑使用塑料搭扣或燕尾槽等方式进行侧向连接；其次，箱体最好使用轻质材料，且需要有较好的透水性，还需探索最合适的材料；最后，在未来的研究中可考虑引入透水混凝土和生态混凝土等新型材料作为底层，并进一步研究草的成活率。
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