体育场草坪的质量控制

体育场草坪的质量控制

中国国情的快速发展和北京奥运会的成功申请极大地促进了中国体育产业的发展。足球、足球、打球、排球、立球、橄榄球、网球场、草坪、网球场和其他体育项目也得到了广泛应用和完善，促进了健身房的蓬勃发展。运动场草坪对草上运动项目至关重要,它是运动员竞技水平得以发挥的必要条件。对运动员来讲,一个良好的运动场草坪不仅能激发运动员技能的充分发挥,而且能避免运动员由于场地质量问题而受伤,从而延长运动员的运动寿命。而从观众的角度来看,一块碧绿的运动场地在为观众欣赏激烈精彩比赛的同时会带来视觉上美的享受,从而激发观众的观赏热情。这种互动良好的比赛氛围将会进一步激发运动员比赛热情。由此可见,运动场草坪质量对运动员和观众来说都十分重要。运动场草坪除具备观赏功能外,更注重使用功能。由于运动场草坪的使用频率和使用强度都很高,因此,运动场草坪对坪床和草坪草的要求不同于观赏草坪,具有特殊性。坪床是草坪草的立地条件。其结构设计是否合理,建造过程是否规范,施工质量是否合格,将决定草坪质量的优劣及其持久性,并关系到运动场草坪建植后长期的维护管理成本。国外特别是英国对运动场草坪进行了长期深入系统的研究,在坪床设计和建造技术方面相当成熟,从而确保了其运动场草坪质量始终处于世界领先水平。然而,在我国目前还没有颁布有关运动场草坪坪床结构设计与建造的规范标准,场地大多由建筑单位自行设计,由于缺乏对草的科学认识,坪床结构设计往往不符合草的生长要求。我国运动场草坪存在的许多问题,如土壤结构不良,通透性不好,场地排水不畅,土壤保水保肥性能差等问题,大多与坪床结构设计不合理有关,结果导致草坪质量下降很快,草坪不得不重植,有时甚至严重到整块场地报废重建,造成很大浪费。这也是造成我国运动场草坪的整体质量普遍不高,草上运动项目水平大大落后于世界水平的重要原因之一。本文旨在总结和分析国外运动场草坪坪床结构设计和建造方面的先进技术和成功经验,为提高我国运动场草坪的设计和建造水平提供借鉴。1地表面质量与坪床结构、种植层性质的关系合理的运动场坪床结构应满足运动本身对场地表面的要求,同时要满足草的健康生长要求,设计应体现在两者之间要取得平衡,达到矛盾的统一。实践表明,场地表面质量与坪床结构、特别是与排水性能和种植层性质密切相关。排水性能差的球场不可能具有高质量的场地表面。坪床结构类型多种多样,在设计时应综合考虑场址状况、气候、使用强度、质量水平、投资及维护费用等因素,以设计出结构科学、造价适中、维护容易的坪床结构。1.1仔细了解现场条件在场地设计之前,对现场的勘查是非常重要的一项工作。勘查的内容包括表土状况、土壤结构以及排水状况等。1.1.1表土中砾石、砂和粘土的含量现场的表土类型和质量将影响到场地的排水性、草坪的建植和养护成本。具体工作是要了解表土中砾石、砂和粘土的大致比例、养分含量和pH值。表土是否可用,可根据地面的植被生长状态判断,植被如果生长茂盛就意味着表土可用作床土,否则,就要对表土进行改良。1.1.2对土壤改良的影响运动场地绝大多数建在非自然土壤上,土壤结构已遭到破坏,而且土层中有石头、垃圾、工业污染物等杂物,这些物质将严重影响土壤质量,并对人身安全和草的生长发育构成威胁。如果土层中仅有少量杂物,土壤结构尚可,则将杂物清除后对土壤进行改良即可;如果土层中杂物、污染物很多,则需要重新换土。1.1.3场地排水的测定排水是否顺畅是关系到场地将来品质的一个非常重要的因素。排水一方面要考察土壤自身的排水能力,这与土壤类型及其结构有关,另一方面要考察场地周围的排水状况,而这通常与周围的地势和市政设施有关。1.2计算方法的确定在气候因素中,降雨量是坪床结构设计中考虑的一个重要因素。在北方干旱地区坪床设计主要应考虑坪床的保水问题,而在南方湿润地区主要考虑排水问题。总体来说,降雨量越多的地区,场地的设计标准就越高。另外,在设计时也要考虑局部的小气候,如大型体育场地内的遮荫、通风和温度都与开阔地差别很大,对场地的排水性能要求更高。1.3使用强度的影响在设计前应明确场地的使用类型,场地将来用于比赛还是训练,场地是否对外开放,场地的使用对象等,这些问题将决定场地的使用强度。通常,使用强度越高,对场地坪床结构的设计要求就越高。设计时既要考虑高强度的使用要求,又要考虑草的生长要求;既要考虑排水,又要考虑保水和保肥,最终为运动员提供一个良好的持久性的运动场地。1.4满足运动场地的质量要求对场地的质量要求越高,场地的坪床结构设计标准也就越高。质量要求很高的运动场地一般设计为纯沙型坪床结构。1.5沙型高尔夫球场坪床养护除考虑运动场地建造的成本以外,场地建成以后将来的维持费用必须认真考虑,因为这关系到场地的长远利益。纯沙型球场坪床结构固然很好,但需要投入更多的水、肥、人力和机械才能养护到高水准,养护费用较一般场地高。总之,建造一个高质量而且安全的运动场草坪需要做很多细致的工作。只有在仔细调查清楚当地气候、土壤结构和排水状况,并对建设方期望的场地质量水平、使用要求和维护成本有充分了解之后,才能设计出合理的坪床结构。2不同类型人造型运动场草坪坪床结构按建造过程可划分为3大类:天然型、半天然型和人造型。设计只针对半天然型和人造型两类场地,内容包括坪床的排水能力、水分与养分的供给能力、稳定性和造价等方面。2.1沙壤结构对建造成本的影响天然型是指坪床为没有经过任何工程措施改造的天然土壤。最理想的天然型坪床结构应该是表土肥沃、基层透水性能良好的土壤。土壤结构以沙或砾石之上有一层250mm左右的沙壤土为最好,这样可以大大节约场地建造成本。但这种天然坪床在城市中很少。对天然型坪床,最重要的是在施工过程当中一定要注意保持土壤原有的结构,施工要用适当的机械在土壤干燥的情况下进行。如果在不适宜的气候条件下用不适当的机械施工,原有的土壤结构将遭到破坏,场地将来很可能会出现严重问题。2.2草坪的改良方法这类场地土壤或基层排水或多或少存在一些问题,需要采用一些工程措施改良,方能达到草坪生长和场地使用质量的要求。根据改良措施的不同,可将半天然型场地分设计为以下3类。2.2.1排水系统的排水这种类型的场地表层土壤结构尚可,但考虑到现代一般场地的使用频率和强度都很高,场地仅靠自然排水很难使场地积水及时排走,影响场地的使用和草坪的生长。通过在坪床中设置盲管排水系统以改善场地的排水性能,但要注意的是,排水系统的设计、材料的选择以及管道的安装都非常关键;同时,要求种植土透水性好,水能迅速下渗到排水层中(图1)。常见的运动场其排水系统结构具体参数是:1)合理的出水口,以保证盲管排出的水能及时排走。2)盲管间距3～8m,根据当地降雨量确定适当间距。3)盲管为直径100mm的带孔PVC管或开缝波纹管,埋深600mm。4)管道坡降0.5%～1%,确保排水顺畅。5)盲沟中回填的砾石要求洁净、坚硬。如果施工达不到以上要求,排水系统有可能失败或者其排水效率大大下降。常见的情况有,用易破碎的石灰岩风化石回填盲沟,在砾石层与种植层之间缺少过渡层,过渡层砂石级配不合理,从而导致砾石层透水性差,或细小的土壤颗粒下移累积,淤塞盲沟及盲管,使排水系统最终丧失功能。随着场地的使用,盲管排水型结构种植层土壤会逐渐变得紧实,致使排水不畅,此时可通过每年逐步覆沙来改善坪床的透水性。由于沙的粒径大小对种植层的排水与保水性能影响很大,一般选择粒径在0.125～0.50mm的中细沙为佳。2.2.2沙渗透膜排沙盐坝上小盲沟不排沙移动无砂地沟排出液出样品,与砾石层和浅沙盲沟内通,下排空场沉积相关当在坪床中掺沙并不能有效改善坪床的透水性时,就要考虑采用工程措施:在坪床上层设置盲沟,盲沟内全填沙或下层填砾石上层填沙,盲沟从表面贯通至砾石层,砾石层下设盲管排水(图2)。盲沟通常有3种类型:1)沙+砾石盲沟:盲沟宽50mm,深200～250mm,与砾石层连接,盲沟上层铺设沙,下层铺设砾石(粒径5～8mm)。2)沙盲沟:盲沟宽15～20mm,挖深200～250mm,至下层砾石层,盲沟中回填沙。3)浅沙盲沟:盲沟较浅,宽度10～15mm,深75～100mm,填沙。上层这种小盲沟其作用是将上层种植土和下层原有的盲沟相连,以便形成一个上下贯通、水分移动顺畅的排水系统。以上类型中,盲沟的间距非常关键,如间距过宽,盲沟的排水作用就十分有限,通常上层盲沟设计的间距是0.6～1m,而下层排水盲管的设计间距为8～10m。这种坪床结构盲沟的施工难度较大,需要专门的开沟机械方可保证施工质量。盲沟盲管排水型结构一般在场地改造时采用。需要注意的是,盲沟的开挖时机非常重要,因为盲沟很窄,施工时容易塌陷。若土壤进入盲沟中,不仅使盲沟的排水能力受到影响,而且会破坏场地的平整度。2.2.3场地改造系统这种结构类型是在盲沟+盲管排水型坪床结构上面再平铺一层100mm的沙(图3)。该系统在建造高质量的新场地和改造老场地时使用。在改造场地时,需要特别注意保持场地的平整度。通常的做法是,在铺设沙层时将草皮移走,待沙层施工完成后再将草皮重新铺设。这种类型的场地投资大,但从长远看,由于场地质量高而且稳定,投资反而划算。2.3场地质量问题这种类型的场地坪床完全按照设计图纸建造,所有的建造材料均来自于场外。高水平的运动场地大多数为人工型。这种场地质量最高,即使在暴雨过后马上进行比赛也没问题。最常见的人工型场地结构是利用水势原理设计,叫做持水型(suspendedwatertable)结构,也称之为美国高协(USGA)果岭结构(图4)。另外,还有其他类型的结构,如细胞式(Cell)、PAT、Vacudrain结构等,但因施工难度大、造价高而很少采用。3冬季景观植物的种植一个高质量的运动场草坪需要安装自动喷灌系统。喷灌系统的施工通常穿插在坪床施工过程当中。另外,在冬季不太寒冷的过渡带和亚热带地区,若运动场在冬季也经常使用,可考虑在场地安装地热系统。地热系统可使草坪草在冬季仍能生长,从而保持绿色景观,增加场地在冬季的吸引力,并延长场地的使用时间。但地热系统建造成本和运行成本非常昂贵,是否建造需慎重考虑。4人工结构运动由于人工型结构的运动场质量高,而且应用最广泛,现将其建造过程介绍如下。4.1规划和设计选择有技术和经验的专业单位进行设计,并制定详细的施工计划。4.2准备场地准备若是改造场地,要将草皮和表土小心铲走、堆放;若为新建场地,如果表土可用,应妥善收集堆放。4.3回填后的基础场地表面坡度应在基层就要做出,以保持排水坡度和坪床厚度的一致。当基层需要回填时,每层回填厚度不能超过25cm,并要求夯实。如果场地基础有局部湿软,必须挖出、换土、夯实,以保持场地基础的紧实。在这一施工阶段,穿插安装喷灌系统管道。4.4垫管、布管、砾石的回填在基层开挖盲沟,安装排水管道,盲沟从基层挖深20cm,坡降0.3%～0.5%,盲管为穿孔PVC排水管或切缝波纹管。沟底垫一层小豆石,然后布管,再回填砾石,砾石直径6-25mm。排水管间隔5～10m,布管形式采用鱼刺式或平行式,水最后汇入排水沟或排水主管后排出。4.5砾石排水层铺设厚100mm直径6～9mm的砾石排水层。需要注意的是,若基层地基较为松软,可考虑在基层表面铺设一层土工布,以稳定砾石层,防止砾石下陷。4.6设计工艺材料一般为厚50mm粒径1～4mm的粗沙层,较厚时可设计为75～100mm。过渡层的作用主要是将种植土与砾石层隔离,以防种植土中细小的颗粒直接进入砾石层中而影响排水。4.7沙层表面土壤改良剂和沙层基层的施工厚度250mm,一般为中细沙,粒径0.125～0.50mm为主体,其上层10～15cm混合10%～15%(体积比)的泥炭等土壤改良剂。种植层的沙其粒径要求如表1。施工时先铺设沙层,在沙层表面铺设泥炭,表施底肥后用旋耕机旋耕,旋耕深度控制在15cm左右,直到坪床中的各种材料混合均匀为止,然后对坪床进行镇压和细平整工作。整好后的种植层要求紧实,平整,表面疏松,坡度达到设计要求,一般为3‰～8‰(国内标准1‰～3‰,美国标准1%～1.75%)。之后开始植草工作。5草坪建设5.1冷季型草的选用在南方温暖地区通常选用暖季型草,如结缕草、狗牙根、雀稗、假俭草等。而在北方寒冷地区,一般选用冷季型草,如高羊茅、早熟禾、黑麦草、紫羊茅等。在选择具体品种时,还要综合考虑气候、场地类型、质量要求、管理水平等因素。5.2适时播种与造林分为种子建植和营养体建植两大类。在北方地区通常用种子建植,播种时间为3～10月份,春播和秋播建坪效果好。而在南方一般用营养体建植,5～9月份的高温期为最佳建植季节,此时成坪速度快。5.2.1种子育种1播种用种子直接播种建植。2种子喷播种量选择采用液压喷播机将种子、纤维覆盖物、肥料、粘着剂、保水剂等材料通过高压枪喷射播种。种子建植播种量因用途和品种不同而异。以足球场为例,狗牙根的播量为10～15g/m2,结缕草为15～20g/m2,黑麦草、紫羊茅为30～40g/m2,而高羊茅为40～50g/m2。5.2.2蔬菜种植1草坪铺设用成熟草皮直接铺植。这种方式建植草坪速度最快,但要求草皮的质量很高。22草坪铺将草皮快按一定间距铺植。32草坪取草的根和茎,均匀撒开,覆沙或土。4成坪与草坪配置取草的根和茎,开沟埋植。对暖季型草坪来说,通常采用营养体繁殖方式,这种方法的优点在于建坪过程不怕暴雨天气的影响,防治杂草容易。对一般运动场来说,考虑到建植成本和草坪质量,多采用撒植草茎方式,这种营养体繁殖方式成本较低,可保证坪床的平整度和草坪覆盖的均一性,成坪速度也较快;而对于冷季型草坪,常采用种子直播方式建植,一般选用3～4个品种混播。5.2.3幼坪的保护草坪建植后