福建校園足球場人造草坪構造做法研究

魏景城

(福建省沿海建筑設計院 福建福州 350005)

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福建校園足球場人造草坪構造做法研究

魏景城

(福建省沿海建筑設計院 福建福州 350005)

目前福建沒有可供直接索引的關于非正規比賽足球場人造草坪構造做法，技術人員在接到類似項目(如校園足球場人造草坪改造)時，手頭又缺乏資料，給設計、校對、審核人員造成一定的困擾。基于福建省地處我國東南沿海區域基土特質，文章參照相關規范，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造做法。

校園；足球場；人造草坪；構造做法

0 引言

近年來，筆者所在的單位陸續接到福建警察學院、武夷學院、及十多所福州地區中、小學校關于足球場改造的設計委托，業主希望將現有自然草坪替換成養護成本更低、更實用美觀的人造草坪(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造做法，設計人員經常隨意套用其它不相同情況的構造做法，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計，極不負責任。

基此，筆者利用近期接觸到這類項目的機會，做了一些資料收集、整理和歸納，供大家學習和探討，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、養護方便等優點。鋪設方式有現場拌和材料鋪設，也有現場卷材或塊狀材料鋪設。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，產品表面滑爽、草絲柔軟，運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應填石英、環保橡膠顆粒。石英砂應選擇天然石英砂，不應選用人造石英砂和河砂，規格0.2mm～0.8mm，鋪灑在草絲的根部，起到保護草絲的作用；石英砂上均勻鋪撒環保橡膠顆粒，環保橡膠顆粒應選用輪胎橡膠制成，避免選用鞋底橡膠，規格為0.5mm～2mm。人工草坪充注石英砂和橡膠顆粒的厚度應視草坪高度而定，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 人造草坪場地構造做法研究

2.1 現狀分析

首先，目前供福建設計人員直接索引的關于人造草坪足球場地構造做法的主要資料有：國標圖集《體育場地與設施(一)》(08J911-1)和中華人民共和國行業標準《中小學校體育設施技術規程》(JGJ/T 280-2012)(見該標準的附錄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構造做法(表1)。灰土基礎具有較高的強度和抗水性，二十世紀七八十年代在福建被廣泛運用。但隨著地基土中含水量增高，消石灰的塑性會增加，反而導致基礎強度降低。福建省地處我國東南沿海地區，海拔較低，且常年雨水充沛，地下水資源豐富。查福建省《建筑地基基礎設計規范》(DBJ13-07-2006)附錄C-表C.0.12可知，福州地區淤泥和淤泥質土的天然含水量在55%～80%之間[1]，所以灰土基礎這種做法在福建逐漸被淘汰。因此《體育場地與設施(一)》(08J911-1)和國標《中小學校體育設施技術規程》(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造做法

其次，多數學校對室外田徑場地的改造都是用作日常訓練場地，而非正規比賽場地。資料里提供的D640-有盲溝型合成材料足球場地構造做法一般用在對地面排水時間有較高要求的正式比賽場地。按福建省定額標準，該構造做法各分部分項綜合單價約為430元/m(含草坪)，一個標準田徑場的人造草坪改造費用至少在350萬元以上，這對每個業主都是一筆不小的開支。若套用D420-無盲溝型做法，業主認為構造太簡易，普遍擔心今后地面會發生不均勻沉降，責任太大。

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造圖片直接套用，缺乏進一步的說明，無法判斷其優劣性。

2.2 場地構造組成研究

從力學角度分析，一個完整的物體由主要受力構件(主體)、傳力構件(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具備：表面(人造草坪)、主要受力構件(基礎面板)、力分散層(墊層)和持力層(地基)，其構造關系(圖2)。介于受力構件和傳力構件之間的附加層是用于設置隔離層、結合層、排水層等具有特殊功能的構造層。

2.3 生成場地構造做法

參照福建省城鎮道路構造做法及《建筑地面設計規范》(GB50037-96)對地面構造厚度的要求，和一些專家的意見，筆者得到一個各方面滿足福建地質情況的人造草坪足球場地的基本構造做法(圖3)。

該構造做法的主要措施是：①地基土密實度應達到98%，并應采用機械碾壓法。地基土均勻密實，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%水泥穩定石粉渣層(石粉穩定層)取代圖集里的3∶7(或2∶8)灰土層。以減少地下水對基礎的影響；③采用單一的地面排水構造做法，替代國標圖集里構造做法，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，排水坡度應取規范上限值i=0.5%，場地周邊采用地漏或小型集水井等排水措施和內環溝相接。

3 新構造做法的可實施性

3.1 規范許可

按《中小學校體育設施技術規程》(JGJ/T 280-2012)第5.4.8.1條：徑賽場地面層選用合成材料時，應采用瀝青混凝土作為基礎；第6.3.1條：(場地基層)當選用合成材料面層時，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造做法。

3.2 地基承載力分析

依據《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)，運動場活荷載標準值取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%水泥穩定石粉渣混合料最大壓實干容重為2 100kg/m3～2 200kg/m3，取2 200kg/m3計算，150mm厚石粉穩定層的自重為2 200×0.15×10×10-3=3.30kN/m2，則基礎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《建筑地基基礎設計規范》(DBJ13-07-2006)附錄C-表C.0.4、表C.0.5可得：淤泥和淤泥質土天然含水量為55%～75%時相應承載力特征值fa=50kPa～35kPa；壓實砂質粘土、粉質粘土、粉土(8

3.3 經濟性比較

福建省石材分布廣泛，選用石粉渣做墊層易于就地取材，節約資源，而且響應綠色建筑設計規范和政府的號召。經比較，250mm厚3∶7灰土層的綜合單價為43.32元/m2，150mm厚水泥穩定土(水泥含量6%)的綜合單價為19.59元/m2，采用措施②每平米可節省23.73元；采用普通混凝土的構造做法(措施③)，一個標準人造草坪足球場的費用約為200萬元左右，與國標推薦的D640做法相比，總投資節省約1/3。

4 具體案例

圖4～圖6分別為武夷學院屏山足球場、福建警察學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造做法。這些做法都是在(圖3)的基礎上，結合不同場地現狀衍變出的不同構造做法，這些場地均已投入使用。經過一段時間的觀察，使用狀況良好，地面未出現起拱、裂隙、底布斷裂等不均勻沉降的痕跡，場地排水也未出現積水的現象。由此證明，只要施工方法得當，該構造做法適宜在福建使用。

5 結語

校園足球場人造草坪改造僅僅是整個校園室外運動場地的一小部分，按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)的條文解釋，室外體育場地的地面活荷載標準值均可取4.0kN/m2，且場地的受力原理也與本文3.2節描述的分析過程一致，希望本文可對今后類似項目的設計起到一些借鑒參考作用。

“由于各組成部分及其構成的復雜性，我們發現每塊基地在某種程度上都是獨具特色的。一塊形式未定的基地猶如一個性格反常的人一樣困擾著我們”[6]。圖集提供的是普遍性構造做法，每個設計節點都應經過認真思考、比較，才能得出合理的解決方案。

[1] DBJ13-07-2006 建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[2] JGJ/T 280-2012 中小學校體育設施技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[3] GB50009-2012 建筑結構荷載規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[4] DBJ13-07-2006 建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[5] GB50007-2011 建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[6] (美)凱文·林奇(Lynch,K.),加里·海克(Hack,G.).總體設計[M].黃富廂，朱琪，吳小亞，譯.北京：中國建筑工業出版社，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