绿色建筑地下室顶板景观绿化结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色建筑地下室顶板景观绿化结构及施工方法，包括在地下室顶板上依次铺设排水管、细集料、土工格栅、轻骨料和土工布，该土工布上填筑种植土和宕渣，该种植土上种植草坪和乔木，且种植草坪的种植土厚度大于种植乔木的种植土厚度，而宕渣上砌筑景观构造物；因此，这种地下室顶板景观绿化结构既能稳定各层结构和方便施工，又能减轻和扩散荷载，并通过荷载均衡来消除应力集中，避免地下室顶板产生裂缝而渗水，还结合土工格栅因沉降伸长产生拉力的反作用力来限制轻骨料的推挤滑移，确保景观或绿化植被不受损坏，故具有构造合理、施工方便、质量可靠、经济节约、节能环保等优点，结合相应的施工方法，具有较高的经济效益和社会效益。益和社会效益。益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
绿色建筑地下室顶板景观绿化结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及一种绿色建筑领域，尤其是指绿色建筑地下室顶板景观绿化结构及施工方法。

技术介绍

[0002]2019年8月1日实施的国家标准《GB/T 50378 绿色建筑评价标准》定义绿色建筑为：在全寿命期内，节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建材为：在全寿命期内可减少对资源的消耗、减轻对生态环境的影响，具有节能、减排、安全健康、便利和可循环特征的建材产品。
[0003]地下室顶板景观绿化是绿色建筑的主要组成部分，对于增加绿色空间，改善居住区环境起到了非常重要的作用。但现有的地下室顶板景观绿化在使用过程中，出现植物成活率低、长势不好，景观构筑物易产生裂缝、地下室顶板渗水等问题，后期需要花费大量的资金去处理这些不良现象，难以达到预期的使用效果。发生上述问题的主要原因：一是排水设施不合理，如在顶板上设置了蓄水量较多的蓄水材料，多雨季节易造成植物根系腐烂枯死，这在南方地区尤为突出；二是结构层设置不合理，未考虑景观和绿化植物类型自重的差异，易导致自重较大的景观和自重较小的绿化层受力不均匀相互推挤产生位移，损坏景观或绿化外观，影响美观或局部损坏；三是由于植物绿化与景观构造物的自重相差较大，以致地下室顶板应力过于集中，产生裂缝而渗水。因此，地下室顶板景观绿化工程必须采取因地制宜、施工简便、安全可靠的技术措施，妥善设计工程结构和采用科学的施工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造合理、施工方便、质量可靠、经济节约、节能环保的绿色建筑地下室顶板景观绿化结构及施工方法。
[0005]本专利技术的技术问题通过以下技术方案实现：一种绿色建筑地下室顶板景观绿化结构，包括在地下室顶板上依次铺设排水管、细集料、土工格栅、轻骨料和土工布，该土工布上填筑种植土或宕渣；所述的种植土上种植草坪和乔木，且种植草坪的种植土厚度大于种植乔木的种植土厚度；所述的宕渣上砌筑景观构造物，该景观构造物与草坪、乔木共同构成景观绿化层；所述的景观绿化层以下的种植土、宕渣和轻骨料的厚度在地面高程相同的条件下，按包括本身各自下方自重累计基本相等的原则设置，即草坪+种植土+轻骨料的单位宽度自重≈乔木+种植土+轻骨料的单位宽度自重≈景观+宕渣+轻骨料的单位宽度自重，其中种植土、宕渣和轻骨料的各层厚度不同时，与下层之间以斜坡衔接；所述的土工格栅沿地下室顶板的顶部纵横铺设在排水管上，并平展拉紧后固定在景观绿化结构的区域边缘，在土工格栅上依次填筑细集料、轻骨料、种植土或宕渣时，由纵横分布的排水管围合的每格a
×
b土工格栅将向下沉降呈盆状的沉降盆，且土工格栅因沉降伸长而产生拉力起到凝聚稳固景观绿化层的作用。
[0006]所述的草坪、乔木和景观构造物的本身自重不同，对轻骨料底部产生的作用力不同，易导致景观绿化层受力不均衡相互推挤产生位移，为了简化计算，假设轻骨料为大小不同的多级球体颗粒进行多次连续填充，即多级连续级配，在填充球体颗粒粒径不大于前一级球体颗粒间隙距离的前提下，逐级进行填充，达到最大密实度；虽然景观绿化层以下的种植土、宕渣和轻骨料的厚度在地面高程相同的条件下，按包括本身各自下方自重累计基本相等的原则设置，但由于受地下室顶板强度和地下室顶板以上填筑高度的限制，局部区域荷载难以达到完全相等平衡，因此地下室顶板的荷载分均布荷载和均布偏载荷载两类；所述的均布荷载是指地下室顶板受到的荷载为均匀分布，所述的均布偏载荷载是指当草坪、乔木和景观构造物相邻交界处由于各自的自重荷载不同，产生两者自重荷载之差q。当轻骨料的球体颗粒底部起算至第二层最大直径球体颗粒的顶部受到均布偏载荷载q时，该球体颗粒底部第一层将产生相互推挤的水平位移，即轻骨料的球体颗粒底部与地下室顶板之间将发生相对水平位移，并导致景观绿化层发生裂缝乃至局部滑塌的损坏现象。当纵横排水管上铺设土工格栅时，在均布荷载或均布偏载荷载q作用下，土工格栅将向下沉降形成沉降盆，精确推导土工格栅沉降盆曲面的解析解存在困难，但每格土工格栅沉降盆的a
×
b中任意处与x轴的夹角范围是确定的，即土工格栅拉力的方向角范围是确定的，近似由已知函数模拟沉降盆曲面，由此可以计算出土工格栅的最大拉力；为了简化计算，土工格栅拉力和细集料的摩阻力简化为平面情况，以均布偏载荷载作用下两级轻骨料的球体颗粒平排排列、两级轻骨料的球体颗粒错排排列两种情况为例进行计算。
[0007]公式一：均布偏载荷载作用下平排排列的计算公式二：均布偏载荷载作用下错排排列的计算
公式三：土工格栅的最大拉力计算近似用二次抛物面拟合土工格栅的沉降盆曲面，则在纵向剖平面xoz或横向剖平面yoz中，以纵横排水管每格a
×
b中心为原点、地下室顶面为x轴或y轴的二次抛物线方程及土工格栅的最大拉力计算得到如下公式；1.均布偏载荷载作用下平排排列可见或则或
最大值为或最小值为2.均布偏载荷载作用下平排排列同理，或，则或最大值为或最小值为公式四：土工格栅伸长率计算
公式五：土工格栅强度和伸长要求同理，均布荷载作用下上述两种排列也用类似方法计算，由公式一～公式四看出，当雨天或浇水量较多时，土工格栅与细集料之间的摩阻力系数大为减少，土工格栅的拉力将增大，这就是现有纵横排水管上未设土工格栅的景观绿化层发生裂缝乃至局部滑塌的主要原因，并佐证了地下室顶板景观绿化结构设置土工格栅的必要性；公式一～公式五中各符号的意义如下：D、D1、D2——分别为轻骨料的球体颗粒大小不同的两级进行二次连续填充的第一级直径、平排排列的第二级直径和错排排列的第二级直径，m；a、b——分别为纵横排水管相互之间的纵向中心间距和横向中心间距，m；Φ——纵横排水管的外径，m；α、β、φ——分别为轻骨料的球体颗粒平排排列时一个第二级球体颗粒中心与两个第一级球体颗粒中心连线组成的等腰三角形的底角角度和轻骨料的球体颗粒错排排列时一个第二级球体颗粒中心与两个第一级球体颗粒中心连线组成的等腰三角形的底角角度，rad；v
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——分别为纵横排水管每格土工格栅沉降盆曲面任意处的切线与水平轴x的夹角，rad；q——单位宽度轻骨料的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒和第二级球体颗粒顶部受到的相邻均布荷载的差值，其值由其上景观绿化类型和绿化种类确定，kN/m2；
μ——土工格栅与细集料之间的摩阻力系数，查阅资料或通过试验得到，无量纲；P
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——分别为单位宽度轻骨料的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒顶部受到均布偏载荷载作用时，第一级球体颗粒、第二级球体颗粒平排排列填充和第一级球体颗粒、第二级球体颗粒错排排列填充的左侧或右侧最底层第一级球体颗粒的竖向反力，kN/m；τ1、τ2——分别为单位宽度轻骨料的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒顶部受到均布偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色建筑地下室顶板景观绿化结构，其特征在于所述的景观绿化结构包括在地下室顶板（1）上依次铺设排水管（2）、细集料（4）、土工格栅（3）、轻骨料（5）和土工布（6），该土工布上填筑种植土（7）或宕渣（8）；所述的种植土（7）上种植草坪（91）和乔木（92），且种植草坪（91）的种植土（7）厚度大于种植乔木（92）的种植土（7）厚度；所述的宕渣（8）上砌筑景观构造物（93），该景观构造物与草坪（91）、乔木（92）共同构成景观绿化层；所述的景观绿化层以下的种植土（7）、宕渣（8）和轻骨料（5）的厚度在地面高程相同的条件下，按包括本身各自下方自重累计基本相等的原则设置，即草坪+种植土+轻骨料的单位宽度自重≈乔木+种植土+轻骨料的单位宽度自重≈景观+宕渣+轻骨料的单位宽度自重，其中种植土（7）、宕渣（8）和轻骨料（5）的各层厚度不同时，与下层之间以斜坡衔接；所述的土工格栅（3）沿地下室顶板（1）的顶部纵横铺设在排水管（2）上，并平展拉紧后固定在景观绿化结构的区域边缘，在土工格栅（3）上依次填筑细集料（4）、轻骨料（5）、种植土（7）或宕渣（8）时，由纵横分布的排水管（2）围合的每格a
×
b土工格栅（3）将向下沉降呈盆状的沉降盆，且土工格栅（3）因沉降伸长而产生拉力凝聚稳固景观绿化层。2.根据权利要求1所述的绿色建筑地下室顶板景观绿化结构，其特征在于所述的草坪（91）、乔木（92）和景观构造物（93）的本身自重不同，对轻骨料（5）底部产生的作用力不同，易导致景观绿化层受力不均衡相互推挤产生位移，为了简化计算，假设轻骨料（5）为大小不同的多级球体颗粒进行多次连续填充，即多级连续级配，在填充球体颗粒粒径不大于前一级球体颗粒间隙距离的前提下，逐级进行填充，达到最大密实度；虽然景观绿化层以下的种植土（7）、宕渣（8）和轻骨料（5）的厚度在地面高程相同的条件下，按包括本身各自下方自重累计基本相等的原则设置，但由于受地下室顶板（1）强度和地下室顶板以上填筑高度的限制，局部区域荷载难以达到完全相等平衡，因此地下室顶板（1）的荷载分均布荷载和均布偏载荷载两类；所述的均布荷载是指地下室顶板（1）受到的荷载为均匀分布，所述的均布偏载荷载是指当草坪（91）、乔木（92）和景观构造物（93）相邻交界处由于各自的自重荷载不同，产生两者自重荷载之差q；当轻骨料（5）的球体颗粒底部起算至第二层最大直径球体颗粒的顶部受到均布偏载荷载q时，该球体颗粒底部第一层将产生相互推挤的水平位移，即轻骨料的球体颗粒底部与地下室顶板之间将发生相对水平位移，并导致景观绿化层发生裂缝乃至局部滑塌的损坏现象；当纵横排水管上铺设土工格栅（3）时，在均布荷载或均布偏载荷载q作用下，土工格栅（3）将向下沉降形成沉降盆，精确推导土工格栅沉降盆曲面的解析解存在困难，但每格土工格栅沉降盆的a
×
b中任意处与x轴的夹角范围是确定的，即土工格栅拉力的方向角范围是确定的，近似由已知函数模拟沉降盆曲面，由此计算出土工格栅（3）的最大拉力；为了简化计算，土工格栅拉力和细集料（4）的摩阻力简化为平面情况，以均布偏载荷载作用下两级轻骨料的球体颗粒平排排列、两级轻骨料的球体颗粒错排排列两种情况为例进行计算；公式一：均布偏载荷载作用下平排排列的计算
公式二：均布偏载荷载作用下错排排列的计算公式三：土工格栅（3）的最大拉力计算近似用二次抛物面拟合土工格栅的沉降盆曲面，则在纵向剖平面xoz或横向剖平面yoz
中，以纵横排水管（2）每格a
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b中心为原点、地下室顶面为x轴或y轴的二次抛物线方程及土工格栅（3）的最大拉力计算得到如下公式；1.均布偏载荷载作用下平排排列可见或则或最大值为或最小值为2.均布偏载荷载作用下平排排列同理，或，则或最大值为
或最小值为公式四：土工格栅（3）伸长率计算公式五：土工格栅（3）强度和伸长要求同理，均布荷载作用下上述两种排列也用类似方法计算，由公式一～公式四看出，当雨天或浇水量较多时，土工格栅（3）与细集料（4）之间的摩阻力系数大为减少，土工格栅（3）的拉力将增大，这就是现有纵横排水管上未设土工格栅（3）的景观绿化层发生裂缝乃至局部滑塌的主要原因，并佐证了地下室顶板景观绿化结构设置土工格栅的必要性；公式一～公式五中各符号的意义如下：D、D1、D2——分别为轻骨料（5）的球体颗粒大小不同的两级进行二次连续填充的第一级直径、平排排列的第二级直径和错排排列的第二级直径，m；a、b——分别为纵横排水管（2）相互之间的纵向中心间距和横向中心间距，m；Φ——纵横排水管（2）的外径，m；α、β、φ——分别为轻骨料（5）的球体颗粒平排排列时一个第二级球体颗粒中心与两个
第一级球体颗粒中心连线组成的等腰三角形的底角角度和轻骨料的球体颗粒错排排列时一个第二级球体颗粒中心与两个第一级球体颗粒中心连线组成的等腰三角形的底角角度，rad；v
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——分别为纵横排水管（2）每格土工格栅（3）沉降盆曲面任意处的切线与水平轴x的夹角，rad；q——单位宽度轻骨料（5）的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒和第二级球体颗粒顶部受到的相邻均布荷载的差值，其值由其上景观绿化类型和绿化种类确定，kN/m2；μ——土工格栅（3）与细集料（4）之间的摩阻力系数，查阅资料或通过试验得到，无量纲；P
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——分别为单位宽度轻骨料（5）的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒顶部受到均布偏载荷载作用时，第一级球体颗粒、第二级球体颗粒平排排列填充和第一级球体颗粒、第二级球体颗粒错排排列填充的左侧或右侧最底层第一级球体颗粒的竖向反力，kN/m；τ1、τ2——分别为单位宽度轻骨料（5）的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒顶部受到均布偏载荷载作用时，第一级球体颗粒、第二级球体颗粒平排排列填充和第一级球体颗粒、第二级球体颗粒错排排列填充的左侧或右侧竖向反力最底层最大直径球体颗粒的引起的细集料摩阻力，视同于细集料（4）与土工格栅（3）之间的摩阻力，kN/m；P
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——分别为单位宽度轻骨料（5）的球体颗粒底部起算第二层第一级球体颗粒顶部受到均布偏载荷载q作用时，第一级球体颗粒、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈出新，潘永梅，单爽爽，陈久武，刘名坚，翁学润，周一勤，
申请(专利权)人：浙江绿艺建设有限公司，
类型：发明
国别省市：