地形营造在园林景观工程中的运用分析

2022-11-25上海秦森园林股份有限公司上海200072

绿色建筑 2022年2期

章毅(上海秦森园林股份有限公司，上海 200072)

园林景观工程中，堆土造地形是一个重要的施工分项之一，许多景观要素如：亭、台、楼、阁、河、溪、桥、路、广场以及绿化苗木等，都是在造型后的地形之上再施工建造起来的，地形堆造越高，景观布置和效果也越丰富，因此人造地形往往是园林景观的最基本载体，有着举足轻重的作用。

1 地形定义

地形一般是指地物和地貌形状的总称[1]。本文所述的地形主要指狭义上的园林景观地形，是指人工处理后呈现出来的新的园林景观地表高低起伏状态。通常各类园林景观工程都需要先对原地貌进行地形改造，使改造后的地形能融入事先设计规划好的建筑风貌和景观效果之中。

2 地形的作用

2.1 营造地形可形成地表起伏、造成视觉上的冲击、丰富了景观效果

地形的营造，如形成大面积场地平整空旷地形，可开扩视野并提供休闲娱乐活动场地；反之，小面积场地营造出短视距多重起伏地形，可丰富感观视觉，提供高低错落、移步易景的景观效果。

2.2 有利于组织排水，调节旱涝和水循环利用

地形可以快速分流雨水，通过组织明排、暗走、下渗等形式排泄汇至河、湖之中，储存起来的水源又能为后续景观造景、运营维护循环使用。

2.3 满足不同习性的园林植物需求

地形的高差可以形成或高、或低、或陡、或缓的地面或地势。如此形成的不同环境或小气候，可为不同习性植物提供所需的生长环境，丰富了植物群落及多样化。

3 地形的分类

在园林景观中有不同类型的的地形分类，通常如按起伏程度可以分为：微地形、自然起伏地形、陡坡地形、凹地形等；如按地形的内部构造或材料可以分为：传统自然土地形、堆石地形、填充物地形、架空地形等。实际在各类景观效果营造中各类型地形是交叉使用的，以达到丰富的景观设计意图。

3.1 微地形

指略微高差起伏变化之地形，在较平坦的地块或道路绿化隔离带中均采用。适当的微地形有利于地表径流水向四周低洼处或沟渠迅速排放，减少积水对植物根系的影响和蚊虫滋生，保证植物正常生长势。

3.2 自然起伏地形

地形坡度在3%～25% 的为自然起伏地形，也称之为缓坡或中坡地形[2]，一般人员在此不规则起伏地形中行走和游玩皆比较轻松、惬意，是常见的一种地形形式。

3.3 陡坡地形

地形坡度在25%～50%的为陡坡地形[2]，当达到一定体量就形成了人造山体，该种地形人员上坡比较费力，因为地势较陡，在营造地形时需对基础和边坡特殊处理。

3.4 凹地形

相对平坦的地表向下凹陷可营造出凹地形，不仅可以暗排水处理，还能营造出河湖溪流、枯山水景等，大体量的还可做室外剧场或舞台效果。在营造水体时为长时间保留水源，一般还对水底进行基层防水处理。

以上是几种常见的地形形式，在景观设计中通常需要在有限地块内尽量堆高地形，甚至形成人造山体，以满足各种特殊场景需求。因此地形营造中涉及到的减重、稳固、安全性是首要解决目标。

4 地形构成和营造方法

从纵向面可以将堆造的地形剖解为：地基、原地坪、回填材料、地表、地形边界这些部位，各构成部位的营造和处理方法如下。

4.1 地基处理

对于正常微地形或自然起伏地形，其堆造不涉及到滑坡等安全性的，可直接在原地坪线上堆土造型了。而对一些大体量、高地形或陡坡地形，若堆土后加载的重力大于原天然地基的承载力，就需要对地基进行处理，主要目的是加固原地坪承载力，防止堆高后的地形偏移，沉陷。处理后的地基需满足设计承载力要求，同时处理方案要根据现场勘探情况优选，常用处理方案如下：

（1）不良土换填法：主要针对原地坪中的不良土质，如淤泥土、粉质土甚至存在暗浜暗河等，这种不均匀分布的不良土质结构松散，强度变化大，不利于大面积、高堆土地形的地基执力层，会造成堆置土挤淤，挠曲、不均匀沉陷。

处理方式为挖除不良土质、淤泥及附属杂物，回填砾石砂、碎石/碎砖或建筑废料均可，并分层夯实平整。有条件的可以掺入石灰或粉煤灰以增加地基强度。

（2）原土固化处理法：是指采用搅拌机械在地基软土中进行搅拌并注入固化剂，能快速形成地基刚性承载体，是一种高效，环保、承载力高的一种地基处理方法。

（3）桩基处理法：通过打入桩基至地基执力层，增加原地坪的承载力，以稳固原地基，提高堆土的荷重。打桩的位置主要集中在地形的中心点，若经验算地形边界处的地基需加强时，也可以进行打桩加固。

以上几种地基的加固处理方式，施工工艺由简便趋向复杂，同时处理成本也随之增加。越是堆高的地形，越要强调地基的稳固处理。

4.2 原地坪处理

原自然地坪经过常年沉积和风化，已呈现出稳定性，但为达到新设计标高面，势必会在原地坪面上进行挖、填施工作业，这就需要对原地坪先进行适当处理，以利于后续作业施工。主要处理方式为清除原地坪上的杂物、杂草、树根、小型坑沟等存在地下空间的构筑物或障碍物，以免造成后期地表不规则坍塌、下陷、管线或电路的破损、泄漏等安全事故。

4.3 地形堆置处理

地形回填堆置通常采用自然土，若其荷载超过了地基的承重要求，需采用填充轻质材料或架空方式进行处理以稳固地形。

（1）自然土堆置：采用自然填筑土形成的地形最常见且造价便宜，但回填土的容重比较大，一般在 1.8 t/m3左右，若淋雨水后的湿容重还要增加，因此在堆造大型地形，特别是地形底下穿越隧道、涵洞等特殊情况下，需要考虑回填的自然土对地基或隧洞的影响或破坏。

（2）轻质填充物堆置：适用于堆置的自然土满足不了地基承重要求，采用轻质填充物进行替换的一种方法，相对于架空处理方法施工简便，造价适中。

（3）架空处理：架空层常为钢筋混凝土结构形式，在其上方可堆土造形或组合采用轻质填充物堆造，如隧洞、车库顶板、屋顶花园等均已成熟采用。架空处理最大程度地减小了沉降、减轻覆土荷载，同时架空出来的地下空间也可充分利用，一举二得。

像上海的万里中央绿地北区，在长300米的长条形地带上，就以架空处理的方法通过6个平台面，由两端逐级提升至6.5米总高度，营造出了空中花园的效果。

4.4 地表处理

堆筑好的地形，最后需对地表进行平整处理以达到设计完成面标高。

（1）地表回填土需使用优质的好土，平整过程中要清除石块、树枝烂根等，以免造成后续硬质铺装面的不规则下沉。

（2）尽量避免在雨雪气候条件下进行大型地表造型机械作业，因此条件下机械反复碾压造成土壤团粒结构破坏，形成不透气，不透水，结构性状不良的现象，不利于植物正常生长。

（3）地形堆填越高，下沉得也越多，所以施工中实际填筑的完成面标高需比设计标高增加一定的松填沉余量。

4.5 地形边界处理

无论哪种地形都涉及到边界收边处理或自然过渡问题，常见的边界组合形式有如下几种。

（1）绿植自然式收边处理：常采用绿植或隐性材料进行柔性处理收边，在地形边界处铺设地被、草坪类植物形成自然交接、护边固地。还可设置隐性材料（如草石隔离带）固土护边，维持住地形的原形状。

（2）硬质铺装收边处理：这是常见的一种地形边界处理形式，既满足人行需求，又能做到合理过渡、自然衔接。常采用侧石收边，或直接与硬质铺装面自然连接收边，还可结合排水沟的功能需求进行收边。排水沟的设计形式多样，可采用花岗岩开孔盖板既收边又能排水，也可在上面覆盖彩色卵石1至2层形成隐性排水沟，既美观又能排水。

（3）打桩收边处理：打桩收边的目的既是为了加固地形边界的稳固性，同时形成视觉效果分界面，形成自然过渡手法。桩的类型园林上常用木桩或混凝土/钢筋混凝土桩等，桩可以露出水面，也可不露出水面形成隐桩。另外若是营造的地形山体特别大，影响到地基及地形边界荷载承重时（如地形边界为临河有边坡失稳风险），可在地形边界处打水泥土搅拌桩，起到加固地形边界地基的作用。

（4）迎水面收边处理：地形边界若为迎水面，长期受到水体涨跌冲刷，可采取种植水生植物固坡，或堆石驳岸，叠石护坡等方法。

地形营造处理通常是组合使用的，特别在一些大型填筑地形或上升到人工造山项目中，需因地制宜，组合搭配。如大宁绿地采用水泥搅拌桩及轻质材料堆置达到15m高度人造山体；桃浦中央绿地采用PC桩固基，以及软土就地固化、架空穿隧、轻质材料堆置等方法营造了多个人工景观山体，其中最高达到了 20 m。

5 地形材料的选择

地形组成需要用到各种材料并达到不同的功能目的，现按材料使用功能进行分类如下。

5.1 承重或加固结构材料

常用的承重或加固基本材料为钢筋、混凝土、木材、石块等，如各种桩体（PC桩、水泥土搅拌桩、木桩等）；墙、板和梁结构体（挡墙、架空层等）；园林景石、块石（景石点缀、坡角护石等）等形式呈现出来，这些材料主要为加固地基、搭建地形骨架、减轻地基承重或荷载，防止地基沉陷、地形滑塌的现象发生。

5.2 架空层铺底材料

主要是在地形底下在架空层顶板上设置的多层多功能铺底材料，其目的一方面是重点保护架空层顶板，防止破坏结构主体或防水层。另一方面满足排水功能，甚至在排水板上加上蓄水层后具备一定时段的蓄水功能，供园林植物生长需求。

由下至上铺底材料可设置为：承载结构层及防水层→找平层（水泥砂浆找平，注意找坡防止积水）→排蓄水层（排水板或排蓄水板）/或排铺透水管（具有滤水暗排功能的塑料透水管或肓沟材料，也可用在凹地形中）→防根穿刺层（防止深根性植物根系向下穿透，破坏排水系统和防水系统）→土工布滤水层（在各层之间满铺设置）→保护层（水泥砂浆保护层，也可配筋）。

5.3 水系铺底材料

主要在特殊的凹地形水系铺底层上采用，主要目的是为了防止渗/漏水，保证水景效果。一般可采用刚性处理方式（即浇筑钢筋混凝土池底和池壁进行防水），或柔性处理方式（即在平整好的软土地基上铺设膨润土防水毯，其上再回填土压实处理）。膨润土防水毯是天然无机材料，防水、防渗，同时耐久性好且对环境无不利影响[3]。

5.4 填充材料

填充材料主要以轻质材料为主，其特点是既要满足大体量快速组装和施工作业方便，又要满足一定强度且重量较轻的要求。因此轻质、高强度、不易分解是填充材料的通常要求。

（1）轻质砌块：可采用砌筑方式砌成所需形状，通常轻质砌块置于地形表层土之下，也可作为主体结构层的底模，最后封闭在结构内。

（2）轻骨料混凝土：将传统混凝土中的粗骨料替换为轻骨料，可制成不同类型的轻骨料混凝土（如陶粒混凝土、空心玻璃微珠混凝土等），具有轻质、保温、抗渗等特点[4]。其中陶粒混凝土施工适应性强，常在架空层上的园林小品结构上使用。

（3）聚苯乙烯泡沫板/EPS板：是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，加热软化产生的泡沫塑料。EPS板具有轻质（通常表观密度在 20～40 Kg/m3）、保温性好、吸水性小的特点[5]。EPS 板成本相对较高，但容重很轻，故适合设置在对承载力要求高的架空层或隧道上方。

EPS 板由块体进行组堆成形，长时间易散架、位移，故通常需要在板与板之间斜插钢筋或不易分解的棍材进行固定。同时每隔 3～5 m

堆填层间距设置一层细石混凝土板（也可配筋）进行加固，这样更不易沉降、变形或分解。

（4）泡沫轻质土/泡沫混凝土：是指通过气泡机将发泡剂发泡后与水泥浆等均匀混合而成的含有大量封闭气孔的轻质保温材料[4]，具有质轻（表观密度为正常土的25%～50%）、抗压、抗剪、施工方便和成本适中的特点。

5.5 地表材料

地形表层通常以自然土壤覆盖，是最常见也是最便宜的地表材料。回填土壤质量的优劣，主要还是对植物种植及生长有诸多影响。

（1）植物对种植土壤的一般要求：植物一般需要深厚肥沃的土壤、以满足其正常生长需求。同时要兼顾植物的不同习性偏好进行种植，像喜干燥的，需堆高种植；喜阴的，需在林下种植或阴坡种植；喜酸性土的，需改良土壤的酸碱度等。

（2）土壤改良措施：地表回填土时，常拌有深层土、贫瘠土、混入的杂质土现象，导致植物后续生长不良甚至死亡。因此需要对土壤进行改良，以符合不同植物生长习性要求。改良前需对原土壤进行检测，然后有针对性地添加各种改良材料，可在深翻土过程中施撒山泥、腐熟土或混合后的介质土（蛭石、泥炭、珍珠岩等混合基质）进行与原土壤拌合改良。改良后的土壤孔隙度增加、疏松、透气、保水且富含营养成份，具有良好的理化性质，能满足各种植物的生长需求。同时注意改良肥料尽可能多施腐熟的有机肥，少施化学肥料，以防土壤板结等对环境的影响。

（3）植物对种植土层的厚度要求：不同植物对种植土有最低的厚度要求，特别在架空层或屋顶花园上，土层厚度不足会严重影响到植物的生长势和绿植效果。

一般植物的生存种植土层最小厚度为：地被 15 cm；花卉小灌木 30 cm；大灌木 45 cm；浅根乔木 60 cm；深根乔木 90～120 cm。而植物的生育种植土层最小厚度为：地被30cm；花卉小灌木45 cm；大灌木 60 cm；浅根乔木 90 cm；深根乔木 120～150 cm[6]。