[发明专利]一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构及其施工方法

说明书

本发明提供了一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构及其施工方法，包括不同高度的多级边坡，每级边坡均采用呈线型排布的多根悬臂桩进行支挡，对各级边坡上多排支护桩之间的松散填土采用注浆方式进行加固。本发明提供的支挡结构通过注浆加固提高了支护桩前后填土体的力学性质，使支护桩的内力值大幅降低；通过设置多阶平台，有效降低了每阶边坡的土压力值，对控制支护结构位移和邻近既有建构筑物的变形起到了至关重要的作用。本发明提供的支挡结构结构受力合理，变形控制能力强，用逆作法施工，对邻近既有建构筑物周围土体的扰动很小，能有效防范边坡变形过大对周围环境造成的安全风险。

技术领域

本发明涉及深厚人工填土地区的高边坡或深基坑支挡设计及施工领域，具体涉及一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构及其施工方法。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，在建设过程中产生的大量高边坡、深基坑工程，其规模和深度不断增加，治理难度显著增大。当面临一定厚度的填土层时，工程施工过程中的重点、难点也集中体现在如何处理填土层上。对填土层的处理方式和处理效果，直接影响工程的成本和工期。特别是在有深厚人工填土的山区城市开挖高边坡，土体填料以石料为主，土粒为辅，填土的特性表现为填料成分不均匀，粒径不均匀，渗透性强，湿陷性强，填料松散无规律，离散性大，架空现象严重。一旦开挖扰动，产生的变形量大，且变形速率快，影响范围远。

城市中边坡或基坑工程的环境非常复杂，往往紧邻一些已建建构筑物，它们之间相互影响和作用。这种环境中的边坡或基坑工程，如果应用常规的设计理论和常规施工技术己经难以满足保护边坡或基坑周围环境的要求。邻近运营地铁线路及高架桥的边坡或基坑工程，其设计理念已由强度控制转化为变形控制，如何控制边坡开挖引起的支护结构变形以及降低对轨道结构、高架桥梁的安全影响，是边坡支护设计考虑的首要内容。

但目前，常用的支护方案难以满足对保护对象变形控制的要求。因此，提出一种既能有效保护邻近重要建构筑物，又能适用于深厚人工填土地区高边坡、深基坑的支挡结构是非常有必要的。

现有的高边坡和深基坑工程常常采用排桩支护、内支撑结构、锚拉式结构、坡率法等。以上支护方案在处理深厚人工填土边坡中存在较大的局限性。排桩支护结构为悬臂式结构，当边坡高度较大时桩顶变形很难控制，不能有效保护邻近建构筑物；内支撑结构适用于四边围合的基坑边坡，且地质条件、基坑平面尺寸及开挖深度要能保证围护结构受力的平衡性和对称性，因此适用范围有限；单一的锚拉式结构不适应于填土边坡，且锚索作用范围内有邻近地下构筑物时，导致有效锚固长度不足，一般也不应采用；坡率法放坡或结合土钉、锚杆的放坡处理方案会占用大面积的用地范围，影响建筑布局。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构及其施工方法，该支挡结构受力合理，变形控制能力强，对邻近既有建构筑物周围土体的扰动很小，能有效防范边坡变形过大对周围环境造成的安全风险，可推广应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构，其特征在于，一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构，其特征在于，包括不同高度的多阶边坡，每阶边坡上线型设置有多根支护桩，每阶支护桩前部和后部的松散填土内设置有注浆区，所述注浆区内布置有多个注浆孔。

优选地，每阶边坡的高度为5-10m，边坡平台的宽度为10-20m。

优选地，所述支护桩为钢筋混凝土悬臂桩，支护桩的嵌固段位于人工填土中。

优选地，为增强支护桩单桩之间的刚度在单排支护桩桩顶设置平行于边坡坡顶的冠梁，为增强各排支护桩之间的结构联系和整体刚度根据位移控制的需要设置相邻两排支护桩间的联系梁，联系梁设置在边坡分阶平台上，通过钢筋的锚固连接与冠梁、支护桩三者形成刚性节点。