深基坑邊坡水泥毯防護施工技術探討

溫 張 保

(中鐵一局集團有限公司，陜西 西安 710054)

深基坑邊坡防護是工程建設中常見的問題，隨著科學技術的發展，新型節能建筑材料的發展日新月異，應用領域也不斷擴大，施工技術也要不斷更新。多功能復合材料毯具有使用方便、施工迅速、強度高、耐久性好、環保、防火、防水等特點。通過水泥毯在深基坑邊坡防護中施工技術的小結，為類似工程施工提供參考。

1 工程概述

南部凈水廠建設規模90×104m3/d，工程所在區域地勢較為平坦，場地內無滑坡、崩塌、泥石流等不良地質作用。地層分為以下三大部分：1)耕土①層：以粉土和粉細砂為主，厚度在0.5 m～1.0 m之間；2)細砂②層:局部夾礫砂薄層或透鏡體，厚度在19.10 m～24.65 m；3)粉質粘土②-1層：可塑，厚度在0.8 m～5.6 m；4)細砂③層施工過程未揭示。當地氣候特征屬中溫帶干旱氣候區，年最大降水量354.3 mm，年最小降水量98.2 mm。該地區地下水豐富，地下水位約在原地面以下1 m～1.5 m以下，實測工程場地地下水靜水位在1.5 m～2.0 m，地下水補給以側向徑流、大氣降水、場地周邊灌渠及溝渠滲流補給為主，其動態類型屬徑流～蒸發型。地下水位年變化幅度0.5 m～1.0 m左右。

水廠各單體開挖深度1.5 m～12 m范圍內，本文主要探討清水池單體工程，單座清水池凈尺寸為(88×108×4.75)m，基坑開挖深度為5.3 m,基坑類別為三級。根據穩定性驗算，邊坡級數設置為1級，坡率采用1∶1，通過對深基坑邊坡防護方案的可行性分析，基坑經降水開挖后邊坡干燥穩定，在保證基坑邊坡穩定、施工安全的情況下,清水池深基坑邊坡防護采用水泥基多功能復合材料毯(水泥毯)防護方案。

2 施工準備

2.1 使用機具

放線、鋼釬、鋼卷尺、鐵錘、木錘、電動螺絲刀(或射釘槍)、抹刀、水桶、運水噴水設備、剪刀、切割機、圓頭鐵鏟、方頭鐵鏟、滾筒、安全防護用品等。

2.2 使用材料

2.2.1輔材錨釘

選用φ5×38 mm不銹鋼螺絲釘或φ3.3×38 mm射釘；錨釘材質為螺紋鋼，應做防銹處理(短期或臨時性防護可不做防銹處理)，根據實際施工條件選擇相應規格(見表1)，90°直角和“U”型自制螺紋鋼錨釘見圖1。

表1 護坡施工輔料規格及不同地質條件下使用狀況

2.2.2主材水泥毯

水泥毯采用特種織物編成的復合結構，內浸以高延性變性納米復合特配料，底覆加防滲底襯。現場只需澆水即可形成需要形狀和強度，類似混凝土層，不需要現場攪拌混凝土。凝結時間可運用不同分組在5 min～24 h之間選擇，滿足不同環境需求。根據實際應用，水泥毯施工簡單靈活速度快，節約大量人工和材料。水泥毯類型與規格，分為Ⅰ型和Ⅱ型毯，最大寬度分別為2 m，4 m。規格分為標準卷(長度為3 m，4 m，5 m)、非標卷和散裝卷(5 m～30 m)三種，根據實際情況選擇合適規格(見圖2)。

水泥毯特點：1)使用方便：可以成卷或散裝提供，方便人工裝卸和運輸；2)施工迅速：只需按照開挖好的基礎鋪裝、固定、澆水即可；3)環保性：該毯是一種低能耗，低碳技術，比傳統的混凝土少用90%以上的材料，對生態影響最小；4)懸垂性好：該毯有良好的懸垂性、適應性，能夠依據實際地形鋪設出相應形狀；5)可以使用手工工具任意切割裁剪；6)強度高：纖維增強可以阻止裂紋的擴大，可以吸收沖擊能，提供一種穩定的失效模式；7)耐久性好：耐化學腐蝕，具有良好的抗老化性能；8)防水：底部復合一層特殊的底襯，具有優良的防水性能，有效防止暗流產生；9)防火：有良好的阻燃特性，達到國家標準規定的A1類要求。

3 護坡施工步驟

3.1 邊坡夯實、整形

人工配合機械修整邊坡，要做到坡面平整無凹凸，坡腳及坡頂線要平直順滑。施工前清除坡面的片石、樹根等雜物，對邊坡水害部位做必要的灰土夯填處理。根據設計坡度進行刷坡，如果坡面長度大于20 m，應盡量設置為階梯式，減輕水泥毯端面拉力。

3.2 水泥毯鋪設

3.2.1坡面整平及掛線

對鋪設坡面整平、掛線，水泥毯水平接縫處也要掛線或采用撒灰線；掛線后再次對坡面不平整的部位進行清理整平。請務必將基底整理平整，否則將影響水泥毯與坡面的貼合及外觀質量。

3.2.2水泥毯的鋪設

對于護坡的鋪設，在運輸條件允許情況下，盡量選取寬幅的材料，減少接縫的處理。鋪設順序應自下而上，鋪設時兩塊水泥毯之間搭接10 cm(誤差控制在2 cm以內)；頂部預留平鋪1.0 m～1.5 m用作端部固定及封閉措施；底面預留50 cm，作為支撐及護角使用(見圖3)。對兩個坡面拐彎處，盡量排鋪整幅的中間位置，按其曲度鋪設，并根據需要對水泥毯進行裁剪、拼接，注意將拐彎曲面用木錘等工具錘擊平實。

3.2.3坡面錨釘加固

為保證水泥毯與坡面結合牢固，使用90°直角和“U”型自制螺紋鋼錨釘對水泥毯進行固定，根據土質情況確定錨釘長度和加固間距。頂面采取封閉措施，防止雨水流入或滲入毯下。頂端預留平鋪1.5 m～2 m處采用雙排錨釘固定(見圖4)，并使用粘土或混凝土覆蓋，頂面埋置自然地面下深度不少于20 cm。

3.2.4水泥毯間搭接處理

水泥毯接縫處使用特種膠粘結或采用高強度砂漿灌縫處理，用螺絲釘或射釘連接固定(見圖5)，螺絲釘或射釘間距為5 cm～30 cm。通過專用特種膠的連接和錨釘的固定，連接部位的強度不低于材料本體強度。

3.3 澆水固化

澆水作業前，必須對鋪設好的水泥毯整體進行檢查和驗收，表面貼合、連接穩固，檢查合格后方可澆水。澆水量按每平方米不少于9 kg控制(參照10 mm厚規格計算)，一次性澆透，至毯子顏色變深為準，切不可少澆水影響材料凝固。具體澆水方法為：從邊緣向中間均勻噴灑，按照4 000 mL/min控制流量，觀察水泥毯顏色變深，大面變色均勻，仔細檢查是否澆透。不宜使用壓力較大的水柱澆水，否則會將材料中的膠凝質材料沖出，影響材料的質量。

常溫施工澆水完成后，嚴禁立即放重物或人員踩踏；當環境溫度低于5 ℃時，應采取保溫措施；當晝夜平均溫度高于30 ℃時，澆水后應立即覆蓋塑料薄膜，保持濕潤進行養護。水泥毯灑水養護的時間不少于3 d，等水泥毯恢復強度(見圖6)。

4 結語

經過現場應用、檢查，包括冬施期間，現場檢查未發現裂縫、鼓包及邊坡位移等異常情況，水泥毯穩定性、穩固性均符合現場實際需求。在不大于網噴混凝土費用指標的前提下，利用同等質量條件，達到既高效美觀又穩固的實際價值。通過此次水泥毯在基坑防護中的應用，使我們積累了施工經驗，總結了一套系統的施工方法，現場文明施工也得到了上級單位、地方相關部門的認可，贏得了很好的經濟和社會信譽。