深基坑边坡水泥毯防护施工技术探讨

温 张 保

(中铁一局集团有限公司，陕西 西安 710054)

深基坑边坡防护是工程建设中常见的问题，随着科学技术的发展，新型节能建筑材料的发展日新月异，应用领域也不断扩大，施工技术也要不断更新。多功能复合材料毯具有使用方便、施工迅速、强度高、耐久性好、环保、防火、防水等特点。通过水泥毯在深基坑边坡防护中施工技术的小结，为类似工程施工提供参考。

1 工程概述

南部净水厂建设规模90×104m3/d，工程所在区域地势较为平坦，场地内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。地层分为以下三大部分：1)耕土①层：以粉土和粉细砂为主，厚度在0.5 m～1.0 m之间；2)细砂②层:局部夹砾砂薄层或透镜体，厚度在19.10 m～24.65 m；3)粉质粘土②-1层：可塑，厚度在0.8 m～5.6 m；4)细砂③层施工过程未揭示。当地气候特征属中温带干旱气候区，年最大降水量354.3 mm，年最小降水量98.2 mm。该地区地下水丰富，地下水位约在原地面以下1 m～1.5 m以下，实测工程场地地下水静水位在1.5 m～2.0 m，地下水补给以侧向径流、大气降水、场地周边灌渠及沟渠渗流补给为主，其动态类型属径流～蒸发型。地下水位年变化幅度0.5 m～1.0 m左右。

水厂各单体开挖深度1.5 m～12 m范围内，本文主要探讨清水池单体工程，单座清水池净尺寸为(88×108×4.75)m，基坑开挖深度为5.3 m,基坑类别为三级。根据稳定性验算，边坡级数设置为1级，坡率采用1∶1，通过对深基坑边坡防护方案的可行性分析，基坑经降水开挖后边坡干燥稳定，在保证基坑边坡稳定、施工安全的情况下,清水池深基坑边坡防护采用水泥基多功能复合材料毯(水泥毯)防护方案。

2 施工准备

2.1 使用机具

放线、钢钎、钢卷尺、铁锤、木锤、电动螺丝刀(或射钉枪)、抹刀、水桶、运水喷水设备、剪刀、切割机、圆头铁铲、方头铁铲、滚筒、安全防护用品等。

2.2 使用材料

2.2.1辅材锚钉

选用φ5×38 mm不锈钢螺丝钉或φ3.3×38 mm射钉；锚钉材质为螺纹钢，应做防锈处理(短期或临时性防护可不做防锈处理)，根据实际施工条件选择相应规格(见表1)，90°直角和“U”型自制螺纹钢锚钉见图1。

表1 护坡施工辅料规格及不同地质条件下使用状况

2.2.2主材水泥毯

水泥毯采用特种织物编成的复合结构，内浸以高延性变性纳米复合特配料，底覆加防渗底衬。现场只需浇水即可形成需要形状和强度，类似混凝土层，不需要现场搅拌混凝土。凝结时间可运用不同分组在5 min～24 h之间选择，满足不同环境需求。根据实际应用，水泥毯施工简单灵活速度快，节约大量人工和材料。水泥毯类型与规格，分为Ⅰ型和Ⅱ型毯，最大宽度分别为2 m，4 m。规格分为标准卷(长度为3 m，4 m，5 m)、非标卷和散装卷(5 m～30 m)三种，根据实际情况选择合适规格(见图2)。

水泥毯特点：1)使用方便：可以成卷或散装提供，方便人工装卸和运输；2)施工迅速：只需按照开挖好的基础铺装、固定、浇水即可；3)环保性：该毯是一种低能耗，低碳技术，比传统的混凝土少用90%以上的材料，对生态影响最小；4)悬垂性好：该毯有良好的悬垂性、适应性，能够依据实际地形铺设出相应形状；5)可以使用手工工具任意切割裁剪；6)强度高：纤维增强可以阻止裂纹的扩大，可以吸收冲击能，提供一种稳定的失效模式；7)耐久性好：耐化学腐蚀，具有良好的抗老化性能；8)防水：底部复合一层特殊的底衬，具有优良的防水性能，有效防止暗流产生；9)防火：有良好的阻燃特性，达到国家标准规定的A1类要求。

3 护坡施工步骤

3.1 边坡夯实、整形

人工配合机械修整边坡，要做到坡面平整无凹凸，坡脚及坡顶线要平直顺滑。施工前清除坡面的片石、树根等杂物，对边坡水害部位做必要的灰土夯填处理。根据设计坡度进行刷坡，如果坡面长度大于20 m，应尽量设置为阶梯式，减轻水泥毯端面拉力。

3.2 水泥毯铺设

3.2.1坡面整平及挂线

对铺设坡面整平、挂线，水泥毯水平接缝处也要挂线或采用撒灰线；挂线后再次对坡面不平整的部位进行清理整平。请务必将基底整理平整，否则将影响水泥毯与坡面的贴合及外观质量。

3.2.2水泥毯的铺设

对于护坡的铺设，在运输条件允许情况下，尽量选取宽幅的材料，减少接缝的处理。铺设顺序应自下而上，铺设时两块水泥毯之间搭接10 cm(误差控制在2 cm以内)；顶部预留平铺1.0 m～1.5 m用作端部固定及封闭措施；底面预留50 cm，作为支撑及护角使用(见图3)。对两个坡面拐弯处，尽量排铺整幅的中间位置，按其曲度铺设，并根据需要对水泥毯进行裁剪、拼接，注意将拐弯曲面用木锤等工具锤击平实。

3.2.3坡面锚钉加固

为保证水泥毯与坡面结合牢固，使用90°直角和“U”型自制螺纹钢锚钉对水泥毯进行固定，根据土质情况确定锚钉长度和加固间距。顶面采取封闭措施，防止雨水流入或渗入毯下。顶端预留平铺1.5 m～2 m处采用双排锚钉固定(见图4)，并使用粘土或混凝土覆盖，顶面埋置自然地面下深度不少于20 cm。

3.2.4水泥毯间搭接处理

水泥毯接缝处使用特种胶粘结或采用高强度砂浆灌缝处理，用螺丝钉或射钉连接固定(见图5)，螺丝钉或射钉间距为5 cm～30 cm。通过专用特种胶的连接和锚钉的固定，连接部位的强度不低于材料本体强度。

3.3 浇水固化

浇水作业前，必须对铺设好的水泥毯整体进行检查和验收，表面贴合、连接稳固，检查合格后方可浇水。浇水量按每平方米不少于9 kg控制(参照10 mm厚规格计算)，一次性浇透，至毯子颜色变深为准，切不可少浇水影响材料凝固。具体浇水方法为：从边缘向中间均匀喷洒，按照4 000 mL/min控制流量，观察水泥毯颜色变深，大面变色均匀，仔细检查是否浇透。不宜使用压力较大的水柱浇水，否则会将材料中的胶凝质材料冲出，影响材料的质量。

常温施工浇水完成后，严禁立即放重物或人员踩踏；当环境温度低于5 ℃时，应采取保温措施；当昼夜平均温度高于30 ℃时，浇水后应立即覆盖塑料薄膜，保持湿润进行养护。水泥毯洒水养护的时间不少于3 d，等水泥毯恢复强度(见图6)。

4 结语

经过现场应用、检查，包括冬施期间，现场检查未发现裂缝、鼓包及边坡位移等异常情况，水泥毯稳定性、稳固性均符合现场实际需求。在不大于网喷混凝土费用指标的前提下，利用同等质量条件，达到既高效美观又稳固的实际价值。通过此次水泥毯在基坑防护中的应用，使我们积累了施工经验，总结了一套系统的施工方法，现场文明施工也得到了上级单位、地方相关部门的认可，赢得了很好的经济和社会信誉。