陳 磊(上海市園林工程有限公司, 上海 200072)
隨著經濟的發展,人們對濱水景觀的需求發生改變。過去很長時間,我國在濱水公園的景觀建設過程中,設計方式程式化,空間結構較為單一,丟失了原本的特色[1]。對具有防洪功能的公園駁岸進行改造,需要在保證防洪蓄洪能力的同時,對水系景觀進行重建,進而提升公園駁岸的親水性[2]。駁岸的地形塑造應該遵守土方平衡的原則,應根據設計計算挖、填方量對土方進行綜合平衡與調配,取土和堆土都應該在修復區內完成[3]。適宜的水生植物以及適宜的濕生植物的種植可以對水體生態環境進行有效的修復[4]。
國外的研究起步較早,德國的塞弗特在 1938 年首先提出近自然河溪治理的概念,并指出駁岸需要在具備防洪防澇基礎下,具有一定的生態性、經濟性和景觀性。德國 20 世紀 80 年代末提出了“自然型護岸”技術,即河流規劃與建設應以接近自然為標準,并以模擬自然為主[5]。在瑞士,使用植物枝條和自然石塊以及生物材料施工法建造生態護岸,增強河岸的抗沖擊性。1962 年美國生態學家奧姆多提出并簡單定義了“生態工程”;1989 年密茨和約翰森對奧多姆提出的概念進行重新定義,為“多自然型河道生態修復技術”的提供了理論基礎[6]。英國最為著名的是泰晤士河的修復治理項目,通過建立完善的污水處理系統,種植大量的蘆葦,利用其較為發達的根系與過濾能力對河水進行凈化[7]。日本城市河道治理的歷程中,早期采用了許多硬化治理的手段,后來才逐漸轉向生態治理的手段,并提出了“多自然型河川”工程[8],將修復河道原本的生態系統作為治理的首要目標,提倡將河道景觀與城市居民的生活、文化等相互融合的設計手法。
相對于歐美等發達國家,我國的研究起步較晚,1999年相關理論研究被高甲容教授提出。2001 年,李正最和吳雅琴[9]總結出了城市生態建設中城市河道開發利用的重點以及相關的保護性原則。他們認為,在進行城市河道生態修復工作的同時,要維持城市河道本身的自然地貌特征,保持河道的水文特征,對河道的污染進行嚴格的控制,進行河道的綜合規劃,協調城市河道與城市建設的關系。20 世紀末開始,我國對城市河道的治理方向開始轉向以生態自然、改善環境為主,結合景觀修復、生態生境恢復的河流綜合治理方向。
共青森林公園位于上海市楊浦區,東瀕黃浦江、西臨軍工路,全園總占地 131 萬 m2。公園建設于 1986 年,但由于缺乏系統性規劃,早年建成的公園難以滿足游客休憩、游園及審美的訴求。針對這一情況,公園管理處立項對共青森林公園進行整體水環境綜合治理。共青森林公園的水系豐富,區域內既有自然河道,同時又有人工景觀水系,因此整體駁岸綿長曲折,改造過程中需兼顧其功能性和美觀度。本文對公園內水系的近自然駁岸改造進行重點論述。
共青森林公園內水域面積為 11.71 萬 m2,占園區總面積的 8.94%。公園周邊水系主要是東面的黃浦江,園內水系由東面泵房將水引入園內,入園后主要分為 3 個區域,分別為南護城河、中心水系與北護城河。南護城河位于公園南入口附近,南入口是公園的主入口,人流量較大;中心水系為園區主要景觀帶,景點設置主要集中在中心湖及中央河道周圍;北護城河與背面圍墻相鄰,與圍墻共同起到分隔空間的作用。總岸線長度為 15 776 m。
公園現有駁岸大部分為建園時期建造,30 a 間陸續有一些小范圍的修補及增改,但無論從美觀還是功能性上仍存在較大問題[10]。如部分駁岸經多年踩踏,地勢出現零星下陷,易形成水洼;植被較為茂盛但種類相對單一,下層地被以草坪為主,草皮斑駁;水生植物品種單一且生長狀況不佳,對水體的凈化能力較弱。公園水系與市政河道貫通,汛期應具防洪泄洪作用,但部分區段的駁岸老舊破損難以滿足防洪需求,且容易產生水土流失、污染水體等狀況。另外,部分景石駁岸常年水體沖刷,石材表面圓潤光滑,其上密布苔蘚。雨后容易積水濕滑,游客若散步其間容易打滑跌倒,存在較大安全隱患。
上海共青森林公園建園早期,主要偏向于生態修復、植被保育等生態功能,但隨著城市化的高速發展,中心城區不斷擴大,現已成為周邊市民休閑游賞的重要去處之一,而原來單一的防汛防洪駁岸已無法滿足市民游園休憩的需求,自然性、景觀性及功能性是當前公園駁岸改造的重要方向[11]。
改造前對園區現有駁岸的狀況進行實地踏勘,并結合各區段的水文特點進行綜合評估。對功能完好的駁岸進行維護和整修,此次改造主要集中在形式老舊且功能不全的駁岸中,總體改造長度為 6 724 m。此次改造區域水陸連接處土壤多為濕黏土,為保證將緩坡角度控制在安息角以內,在規劃時通過調整兩條等高線間的距離將緩坡角度控制在 15° 以內。
中心湖區湖面開闊,水流速度較緩,適合游客親水嬉戲,自然緩坡式駁岸成為首選類型。此類駁岸既可滿足與周邊景觀的自然融合,又能保證游客的安全親水體驗。2 號橋至 3 號橋段水面落差較大,適合因地制宜的景觀跌水,需要擋土性能較好又兼顧造型的層次感,景石式駁岸顯然更符合該區域的需求。北護城河河道窄而狹長,機器進出較為困難,原木樁式駁岸更顯自然生態。南護城河區域緊鄰公園的主入口,周邊場地空曠,游客集中,對駁岸的景觀性和安全性要求高,半掛仿木樁式駁岸可很好地兼顧園區需求[12]。
本類型駁岸改造區域位于公園中心湖,區域中地形較為平緩,駁岸自然入水。改造區域長度為 567 m。地形塑造和植物配置是本類型駁岸改造的重難點。
在自然緩坡式駁岸建設中,充分利用原有地形地勢進行因地制宜的地形塑造是關鍵。因原地形較為平坦,缺乏層次感,本次改造采用土方就地平衡的方式,對作業面微地形施工前先用經緯儀對施工區域打方格分區,對地形變化較大的區域使用更精細的 2 m×2 m 方格,然后根據圖紙放等高線。這種方式對土方的施工有很高的要求,需要控制挖、填的土方量,使得土方可以就地平衡,省去運輸過程。原植物配置以疏林草地為主,對原有喬木進行保護性梳理的同時,進一步優化其生長環境,同時中層補配融合度高的無患子、薔薇、迎春、連翹、棣棠等灌木;地被植物則將原有斑駁的原生野草草坪進行鏟除,替代以成片耐踩踏的矮生百慕大為主,隨機搭配水仙等石蒜科植物配置,形成點綴狀植物組群,豐富視覺效果和層次感[13]。水生植物的篩選及配置,替換原有單一且稀疏的野生水草,以水芹菜、滿江紅、水芙蓉為主的漂浮植物和以馬蹄蓮、睡蓮、荸薺的沉水植物[14]為主。這兩類植物既可觀花觀葉,又能增加水面層次感,且便于養護,還可以去除水體中易引發水體富營養化的物質。
本類型駁岸改造區域為 2 號橋至 3 號橋段,是整個公園中重要的景觀河道,區域中岸線寬窄差異明顯,高低起伏較大,蜿蜒曲折,周邊植被較為繁茂,層次豐富,還有綠茵茶室等供游客休憩停留、賞景放松的場所。改造區域長度為861 m。將較為生硬的石材與周邊的景觀融為一體是本類型駁岸施工的難點。
景石式駁岸建設對美感要求較高,因原地形高低落差較大,蜿蜒曲折,本次改造使用跌水式景石駁岸,其中石材的選擇和布置需要較高的審美造詣。雜亂無章的堆砌會產生亂石灘的感受,規整堆放又會使駁岸過于生硬,較難與周邊自然景觀相容。石材在選購上選擇顏色接近批次的材料,防止出現色差過大影響景觀整體與局部協調性的狀況,產生突兀感。在置石前先觀察和挑選石材,將破損和污損的面隱藏在駁岸里側,色彩和形態好的作為看面露在外側。駁岸收邊石材呈線性連接,在滿足水利需求的同時,石材的排布應錯落有致、變化多樣,增加美觀性。從立面看,駁岸線條應呈折線狀,具有峰回路轉的視覺效果,進一步增加景觀空間的縱深感。跌水是該區段水域的精髓,在水域動靜變化中有著起承轉合的作用。通過景石的堆疊擺放使水系呈現 2~3 級轉折,水流順勢蜿蜒而下,增加了視覺的延展性,豐富景觀層次感。石材布置完成后,在石材之間的縫隙填充種植土,栽植迎春、黃馨等攀緣類植物,模糊石材與植被的邊界,使硬質駁岸更好地融入周邊環境中。駁岸周邊植被茂密,將游客與駁岸適當隔離,使游客不易接近水體,從而避免在該區域因駁岸濕滑產生安全隱患。石材上覆蓋的苔蘚還可以促進其與景觀的融合。
本類型駁岸改造區域為北護城河靠近圍墻部分,是共青森林公園邊緣區域。本次改造原木樁駁岸共 1 255 m。原木樁駁岸是園林中較為常用的一種駁岸形式,材料環保、工藝簡單、施工便利、造價較低。木樁的挑選和處理以及控制影響駁岸質量的狀況產生是此類駁岸的施工難點。
由于原木樁易被腐蝕,故本次選用耐腐蝕性好的杉木,并且對整根木樁涂刷防火、防腐、防蛀的混合涂層,增加木樁的耐腐蝕性,延長使用壽命。因施工時木樁需要負載垂直打樁力,在選購時盡量挑選粗細均勻且無暗疤的杉木樁,且單面彎曲度<0.1%,原木樁制作時梢徑偏差控制在±20 mm。本次選用長度為 6 m、梢徑為 140 mm 的杉木樁。為減少或避免樁身發生傾斜和位移、貫入度發生急劇變化等現象發生,結合岸線的地質狀況,在施打杉木樁前每隔 20 m 先進行試樁,并對試樁效果進行分析、評估后再行施工作業,既確保杉木樁施工質量又減少木材損耗。
本類型駁岸改造區域為南護城河部分,緊鄰公園主入口。本次改造長度為4 041 m。因岸線改造較長,故需要材料容易調換和維修。本次使用打入鋼筋混凝土板樁半掛仿木樁的施工工藝,板樁的壽命持久,仿木樁與景觀的相容度高,且材料是定型開模制品,可進行批量生產,方便后期的養護、調換和維修。
半掛仿木式駁岸需要先在岸線打入鋼筋混凝土板樁連續墻,然后在其上部做壓頂并設置掛件,將成品仿木樁干掛至鋼板樁上,最后在鋼板樁后設置導水槽,防止積水腐蝕材料,從而影響仿木樁的使用壽命。
由于地下環境的隱蔽性和多變性,地下工程常會出現突發狀況,影響施工安全和施工進度。板樁施工時,有 30 m的板樁施打完后突然發生傾斜,緊急停工后對現場進行了更加精細的實勘,總結出傾斜的原因主要是地基土屬于軟弱黏土地基,其強度較低、含水量高、透水性差,受施工車輛荷載以及板樁打入荷載的影響,飽和軟黏土極易受到擾動,從而導致土體強度明顯下降;施工時土坡原有表層植被受到破壞,雨水極易從地表滲入土體內部,然而板樁前河道疏浚已排干河道積水,內外水位差過大,產生較大的壓力差推動板樁前傾。
通過勘察,確定了恢復方案,拔除傾斜的鋼混凝土板樁后分層回填土方,并使其靜置一段時間,等回填土穩定后再行打樁施工。在后續的施工中也采取了防范措施,如施工區域盡量降低地下水位;打樁時盡量降低施工車輛荷載對地基土的擾動;對于地下水位較高的區域,在擬建護岸后 1 m 左右處挖一道卸荷溝,溝深為 0.5~1.0 m,施工完成后盡快將卸荷溝填充密實,防止雨水通過卸荷溝深入地下抬高地下水位危及護岸的穩定;先期施工完的區域設置臨時圍堰及時蓄水,降低地下水位帶來的內外壓力差;嚴格按河道疏浚斷面圖施工,控制板樁前的挖掘量,個別岸段若板樁前泥面較低,按照護岸斷面圖中的要求,分層回填黏土,壓實度≥0.9。
駁岸不僅具有穩定岸壁、防洪防汛、抵抗侵蝕等作用,也是提升水域觀賞性的重要景觀元素。在駁岸建設過程中,應充分結合水系的周邊環境、區段的地形地貌以及水面的高差條件變化等因素,將功能性、景觀性與生態性進行有機協調、統一,是營造近自然駁岸的關鍵。隨著上海市城市更新速度的加快,各類綠地、公園都將迎來新一輪的改造提升。如何將頗具海派特色的縱橫交錯、河網密布的水系之美、之靈、之秀表達充分,形態優美、協調順暢的近自然駁岸是其改造的重要方向。本文通過上海共青森林公園水環境綜合治理工程中駁岸的改造,在同一水系的不同區域根據現場條件因地制宜營造不同形式的駁岸,完善功能、優化生態環境,同時進一步提升景觀水系的觀賞性,可為其他類似公園駁岸的改造提升提供參考。