福建校园足球场人造草坪构造做法研究

魏景城

(福建省沿海建筑设计院 福建福州 350005)



福建校园足球场人造草坪构造做法研究

魏景城

(福建省沿海建筑设计院 福建福州 350005)

目前福建没有可供直接索引的关于非正规比赛足球场人造草坪构造做法，技术人员在接到类似项目(如校园足球场人造草坪改造)时，手头又缺乏资料，给设计、校对、审核人员造成一定的困扰。基于福建省地处我国东南沿海区域基土特质，文章参照相关规范，立足人造草坪的特性、要求，研究福建省校园足球场的人造草坪构造做法。

校园；足球场；人造草坪；构造做法

0 引言

近年来，笔者所在的单位陆续接到福建警察学院、武夷学院、及十多所福州地区中、小学校关于足球场改造的设计委托，业主希望将现有自然草坪替换成养护成本更低、更实用美观的人造草坪(合成材料面层)。目前福建没有能够直接引用的人造草坪足球场建筑构造做法，设计人员经常随意套用其它不相同情况的构造做法，或者盲目依照施工单位提供的厂家图片，甚至直接在图纸上注明场地做法详厂家设计，极不负责任。

基此，笔者利用近期接触到这类项目的机会，做了一些资料收集、整理和归纳，供大家学习和探讨，希望能够给予一些帮助。

1 人造草坪的特性和要求

人造草坪属于一种合成材料面层，合成材料面层又称为全天候面层，是高分子合成材料制成的面层，具有色泽均匀一致、很好的抗践踏冲击性和耐久性、养护方便等优点。铺设方式有现场拌和材料铺设，也有现场卷材或块状材料铺设。用于足球场的人工草坪主要材料为聚乙烯、聚丙烯，绒长50mm～55mm，产品表面滑爽、草丝柔软，运动员在草坪场上跑动、跳跃等行动自如。

足球场地的人造草坪内应填石英、环保橡胶颗粒。石英砂应选择天然石英砂，不应选用人造石英砂和河砂，规格0.2mm～0.8mm，铺洒在草丝的根部，起到保护草丝的作用；石英砂上均匀铺撒环保橡胶颗粒，环保橡胶颗粒应选用轮胎橡胶制成，避免选用鞋底橡胶，规格为0.5mm～2mm。人工草坪充注石英砂和橡胶颗粒的厚度应视草坪高度而定，一般要求橡胶颗粒低于草丝面约10mm左右，石英砂层和橡胶颗粒层分开填注，不能混合。

人造草场地性能检测要求：球的回弹在40%，即球从1m高处自由落体，反弹高度为40cm。

2 人造草坪场地构造做法研究

2.1 现状分析

首先，目前供福建设计人员直接索引的关于人造草坪足球场地构造做法的主要资料有：国标图集《体育场地与设施(一)》(08J911-1)和中华人民共和国行业标准《中小学校体育设施技术规程》(JGJ/T 280-2012)(见该标准的附录A)。在这两份材料中，对室外合成材料面层足球场提供了两种均含灰土的基础构造做法(表1)。灰土基础具有较高的强度和抗水性，二十世纪七八十年代在福建被广泛运用。但随着地基土中含水量增高，消石灰的塑性会增加，反而导致基础强度降低。福建省地处我国东南沿海地区，海拔较低，且常年雨水充沛，地下水资源丰富。查福建省《建筑地基基础设计规范》(DBJ13-07-2006)附录C-表C.0.12可知，福州地区淤泥和淤泥质土的天然含水量在55%～80%之间[1]，所以灰土基础这种做法在福建逐渐被淘汰。因此《体育场地与设施(一)》(08J911-1)和国标《中小学校体育设施技术规程》(JGJ/T 280-2012)里提供的两种做法均不适合在福建使用。

表1 室外合成材料面层足球场构造做法

其次，多数学校对室外田径场地的改造都是用作日常训练场地，而非正规比赛场地。资料里提供的D640-有盲沟型合成材料足球场地构造做法一般用在对地面排水时间有较高要求的正式比赛场地。按福建省定额标准，该构造做法各分部分项综合单价约为430元/m(含草坪)，一个标准田径场的人造草坪改造费用至少在350万元以上，这对每个业主都是一笔不小的开支。若套用D420-无盲沟型做法，业主认为构造太简易，普遍担心今后地面会发生不均匀沉降，责任太大。

另外，目前市面上有一些做法，均是按照不同人造草坪厂家提供的一些简单构造图片直接套用，缺乏进一步的说明，无法判断其优劣性。

2.2 场地构造组成研究

从力学角度分析，一个完整的物体由主要受力构件(主体)、传力构件(或支撑)和外表面组成。以餐桌为例：桌面是餐桌的主体，承受上部物品荷载；桌脚是支撑(传力构件)，将桌面受到的力传给地面或楼板；桌布是起装饰美化作用(图1)。同理，人工草坪足球场地的基本断面组成也应具备：表面(人造草坪)、主要受力构件(基础面板)、力分散层(垫层)和持力层(地基)，其构造关系(图2)。介于受力构件和传力构件之间的附加层是用于设置隔离层、结合层、排水层等具有特殊功能的构造层。

2.3 生成场地构造做法

参照福建省城镇道路构造做法及《建筑地面设计规范》(GB50037-96)对地面构造厚度的要求，和一些专家的意见，笔者得到一个各方面满足福建地质情况的人造草坪足球场地的基本构造做法(图3)。

该构造做法的主要措施是：①地基土密实度应达到98%，并应采用机械碾压法。地基土均匀密实，可以避免今后因地基不均匀沉降而引起地面下沉、起鼓、开裂；②用150mm厚6%水泥稳定石粉渣层(石粉稳定层)取代图集里的3∶7(或2∶8)灰土层。以减少地下水对基础的影响；③采用单一的地面排水构造做法，替代国标图集里构造做法，这样就可以用普通混凝土层代替渗水沥青混凝土，地面采用龟背式排水，排水坡度应取规范上限值i=0.5%，场地周边采用地漏或小型集水井等排水措施和内环沟相接。

3 新构造做法的可实施性

3.1 规范许可

按《中小学校体育设施技术规程》(JGJ/T 280-2012)第5.4.8.1条：径赛场地面层选用合成材料时，应采用沥青混凝土作为基础；第6.3.1条：(场地基层)当选用合成材料面层时，基层宜采用沥青混凝土基层”[2]。这说明非田径类场地可以采用非沥青混凝土的构造做法。

3.2 地基承载力分析

依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，运动场活荷载标准值取4.0kN/m2[3]；120mm厚C20混凝土最大自重为2 400×0.12×10×10-3=2.88kN/m2；6%水泥稳定石粉渣混合料最大压实干容重为2 100kg/m3～2 200kg/m3，取2 200kg/m3计算，150mm厚石粉稳定层的自重为2 200×0.15×10×10-3=3.30kN/m2，则基础底面处的平均压力值Pk=4.0+2.88+3.3=10.18kN/m2，<11kPa(1kN/m2=1kPa)。查福建省《建筑地基基础设计规范》(DBJ13-07-2006)附录C-表C.0.4、表C.0.5可得：淤泥和淤泥质土天然含水量为55%～75%时相应承载力特征值fa=50kPa～35kPa；压实砂质粘土、粉质粘土、粉土(8

3.3 经济性比较

福建省石材分布广泛，选用石粉渣做垫层易于就地取材，节约资源，而且响应绿色建筑设计规范和政府的号召。经比较，250mm厚3∶7灰土层的综合单价为43.32元/m2，150mm厚水泥稳定土(水泥含量6%)的综合单价为19.59元/m2，采用措施②每平米可节省23.73元；采用普通混凝土的构造做法(措施③)，一个标准人造草坪足球场的费用约为200万元左右，与国标推荐的D640做法相比，总投资节省约1/3。

4 具体案例

图4～图6分别为武夷学院屏山足球场、福建警察学院足球场和海峡奥体中心非正式比赛场地的人造草坪建筑构造做法。这些做法都是在(图3)的基础上，结合不同场地现状衍变出的不同构造做法，这些场地均已投入使用。经过一段时间的观察，使用状况良好，地面未出现起拱、裂隙、底布断裂等不均匀沉降的痕迹，场地排水也未出现积水的现象。由此证明，只要施工方法得当，该构造做法适宜在福建使用。

5 结语

校园足球场人造草坪改造仅仅是整个校园室外运动场地的一小部分，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的条文解释，室外体育场地的地面活荷载标准值均可取4.0kN/m2，且场地的受力原理也与本文3.2节描述的分析过程一致，希望本文可对今后类似项目的设计起到一些借鉴参考作用。

“由于各组成部分及其构成的复杂性，我们发现每块基地在某种程度上都是独具特色的。一块形式未定的基地犹如一个性格反常的人一样困扰着我们”[6]。图集提供的是普遍性构造做法，每个设计节点都应经过认真思考、比较，才能得出合理的解决方案。

[1] DBJ13-07-2006 建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2] JGJ/T 280-2012 中小学校体育设施技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3] GB50009-2012 建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4] DBJ13-07-2006 建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[5] GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[6] (美)凯文·林奇(Lynch,K.),加里·海克(Hack,G.).总体设计[M].黄富厢，朱琪，吴小亚，译.北京：中国建筑工业出版社，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, 高级建筑师。

E-mail:1271924615@qq.com

2016-05-16

TU201.5

A

1004-6135(2016)10-0007-04