放坡開挖基坑坡面防護材料優(yōu)化及應用效果分析

張斌　馬榮

摘要：文章以中馬欽州產業(yè)園區(qū)欽海大道管廊基坑工程為研究對象，提出一種綠色經濟、安全有效的坡面防護材料及施工方法，介紹了裝配式材料結構體系設計方案與施工技術，并從環(huán)保效益、施工效率、經濟效益等方面，分析了該材料及其施工方法的應用效果。

關鍵詞：放坡開挖;基坑;坡面防護材料;綠色施工;優(yōu)化

0 引言

隨著市場經濟的快速發(fā)展，城市建設進程逐漸加快，眾多的房屋建筑、管廊、車站等工程崛地而起，基坑工程作為建筑工程的重要組成部分，其施工質量直接影響著基坑穩(wěn)定性及作業(yè)人員安全，是各建筑單位必須重點關注、研究的內容?；痈髦ёo結構類型中，放坡開挖因其特有的價格優(yōu)勢，廣泛應用于各類基坑工程。為防止邊坡因氣溫變化、失水過多而風化、松散，或防止坡面受雨水沖刷而產生溜坡現(xiàn)象，提高破面防護施工效率、加強施工質量顯得尤為重要。

目前傳統(tǒng)基坑坡面防護材料主要采用鋼筋網片加噴射混凝土，既不符合國家節(jié)能減排政策，也難體現(xiàn)綠色施工理念，而且工人勞動強度高、職業(yè)危害大、施工周期長、效率低，越來越難適應城市綠色環(huán)保建設的需要。為此，新型綠色裝配式坡面防護材料應運而生，本文通過對中馬欽州產業(yè)園區(qū)欽海大道管廊基坑邊坡防護工程的研究，提出一種綠色經濟、安全有效的坡面防護材料及施工方法。

1 工程背景

1.1 工程概況

綜合管廊標準段均為地下單層單艙結構形式，采用明挖法施工，基坑長度約為2 079 m，標準段基坑寬度6.0 m，深度約為5.3～8.8 m，基坑底部主要位于④—1粉質黏土、⑤—1全風化泥質松砂巖、⑥—2強風化泥質粉砂巖、⑦—3中風化泥質粉砂巖等地質較好土層，少量位于①—1素填土、③—1淤泥質土等淺層地質較差土層?；娱_挖均采用放坡開挖方式，坡面防護面積約3.5萬m 2[1]。見下頁圖1。

1.2 原設計坡面防護

本工程基坑坡面防護形式原為掛鋼筋網噴射混凝土，鋼筋網片優(yōu)先采用8@200 mm×200 mm規(guī)格成品鋼筋網，鋪設時每邊的搭接長度應≥300 mm;噴射混凝土采用80 mm厚C20混凝土[2]。

2 裝配式材料結構體系及設計施工

2.1 防護體系組成

綠色裝配式邊坡防護體系由裝配式面層、連接構件（鋼絲繩等）、緊固件（卡扣等）裝配化構件三部分組成。

2.2 面層結構

裝配式面層為復合面層（見圖2），由工廠統(tǒng)一加工制作，包括：

（1）加筋層，采用合成材料制成，具有一定的抗拉強度，在裝配式面層防護過程中，起到對坡面加筋作用。

（2）防護層，面層由纖維加工而成，具有坡面防沖刷功能，具備反濾功能。

（3）皮膚層，由纖維編織加工而成的網狀材料，可與土體密貼。

（4）性能層，采用具有特殊需求（如防水性能）的復合薄膜制成，可與坡面密貼。

2.3 面層防護設計

（1）綠色裝配式面層抗拉強度應≥30 kN/m;面層幅寬6 m，面層具有防水性能;坡面固定釘L=0.5 m@2 m×2 m，水平間距2.0 m，沿坡面間距2 m。

（2）坡頂、坡腳均需翻邊處理，坡頂翻邊寬度≥0.8 m，坡腳翻邊寬度≥0.3 m;坡頂、坡底采用豎向插筋錨固面層產品，并用80 mm厚C20混凝土覆蓋，見圖3～4。

（3）面層搭接處采用平接，搭接量≥300 mm，搭接采用“之”字形搭接。

（4）面層鋪設完成后，在坡面縱橫向布置連接構件（6 mm鋼絲繩）加強面層產品受力，土釘外露端用卡扣固定。見圖5。

2.4 面層主要施工技術

2.4.1 施工工藝流程

土方開挖→錨釘（土釘）施工→攤鋪面層→安裝連接構件→固定面層（上下壓頂、坡面緊固）→下一土方（工作面）開挖→下一循環(huán)→基邊坡防護完成。

2.4.2 面層攤鋪安裝

根據現(xiàn)場情況，確定卷材尺寸，裁剪后予以試鋪。檢查寬度是否合適，搭接處應平整，松緊適度。調整面層后，從地錨開始，由上至下依次穿入每個鋼筋錨釘外露端;面層用人工滾鋪，布面要平整，并適當留有變形余量;每鋪設完一塊面層都要用刮板刮至平順;在坡面上，通過加強筋纏繞錨桿端頭一圈，并拉緊，最后用卡扣緊固壓緊鋼絲繩;局部單元有不平整的情況出現(xiàn)時，可通過補打構造釘與鋼絲繩配合壓緊面層。

分層鋪設時，宜隨挖隨鋪設，鋪設布距為1.5～3 m;也可根據土體自立程度，決定一次鋪設高度。面層下放距離基坑底1～2 m，采用施工輔助摩擦釘固定在邊坡坡面上，待下步開挖后，再行下放，及時防護并鎖定。

3 應用效果分析

3.1 環(huán)保效益

噴射混凝土屬于不可再生資源，施工完成后不可回收循環(huán)利用，施工時揚塵大，現(xiàn)場攪拌機、空壓機等噪聲高，極不符合綠色施工理念。

綠色裝配式材料采用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成，能循環(huán)利用多次，經專業(yè)機構檢測論證，材料廢棄后可直接掩埋，不會對水土造成污染[3]。在防塵、穩(wěn)坡、減噪、防污方面：（1）能在邊坡裸露早期快速封閉，減少二次產塵，避免揚塵產生的傷害;（2）減少水土流失，降低暴雨期間對裸露邊坡的沖刷，維護坡面;（3）減少土體防護作業(yè)的動力設施要求，減少噪聲;（4）不會產生過多的泥漿、廢氣等廢棄物污染環(huán)境。

3.2 施工效率提高

以欽海大道管廊基坑工程為例，坡面防護采用掛網噴射混凝土時，施工一節(jié)段（20 m×12 m）240 m 2，用時2 d天;采用綠色裝配式面層時，用時僅0.5 d。并且，綠色裝配式面層施工簡便快捷，大型機械需求少，現(xiàn)場安裝僅憑人工即可完成，節(jié)省現(xiàn)場編網和混凝土養(yǎng)護時間;土方開挖面可快速封閉，不受天氣影響。

3.3 經濟效益

以欽海大道廊基坑工程為例，施工一節(jié)段（20 m×12 m）240 m 2，采用綠色裝配式面層（面層材料按較不利情況使用2次考慮）可節(jié)約成本1 332.4元，見下頁表1。

3.4 其他效益

（1）安全顯著提高。綠色裝配式護坡面層剛柔相濟，土釘受力等同，可阻止降雨對坡面的沖蝕，沿坡面排水，坡體內水可通過面層反濾，局部傳力。而混凝土面層抗變形（抗裂/膨脹土）能力弱，發(fā)生裂縫后坡面易被沖蝕，故構造措施需保證足夠厚度和密貼度，克服自重。

（2）質量易于保證。噴混護坡受人工、特殊時期影響大，面層厚度不穩(wěn)定，而綠色裝配式護坡面層工業(yè)化生產，指標穩(wěn)定。

4 結語

綠色裝配式面層材料環(huán)保、輕型、美觀;施工過程無污染，效率高，質量優(yōu)，符合綠色施工理念;產品為工廠定制、安裝簡單，功效快，使用小型機具即可安裝，人均產能提高2倍，工期縮短3～5倍;面層材料可回收再次利用，綜合造價降低率較為可觀。

放坡開挖基坑坡面防護材料的優(yōu)化及應用為中馬欽州產業(yè)園金鼓江區(qū)域邊坡防護提供了案例基礎，為類似項目施工提供經驗借鑒。

參考文獻：

[1]GB 50330-2013，建筑邊坡工程技術規(guī)范[S].

[2]JGJ/T 372-2016，噴射混凝土應用技術規(guī)程[S].

[3]GB/T17689-2008，土工合成材料 塑料土工格柵[S].