CN109881683A - 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 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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

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。

优选地，每根支护桩都分为上部的悬臂段和下部的嵌固段，所述支护桩的悬臂段和嵌固段的分界线为顶面高程较低的下一级边坡的顶面，每排支护桩的两侧紧挨支护桩的土体内均设置有前部注浆区和后部注浆区，所述前部注浆区的注浆顶面高程为该排支护桩嵌固段起始点标高，注浆底面高程为该排支护桩桩底标高，所述后部注浆区的注浆顶面高程为该排支护桩桩顶标高，注浆底面高程为该排支护桩桩底标高。

优选地，所述前部注浆区的宽度为5D(D为支护桩直径或桩截面高度)，支护桩后部注浆区的宽度为2H(H为支护桩悬臂段高度)，当相邻两排支护桩之间的注浆区出现重叠时，重叠部分在施工先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高。

优选地，所述注浆孔的孔径为90-110mm，所述注浆孔用旋转式或冲击式钻机成孔，每个注浆区内的注浆点按施工先后顺序均分为Ⅰ序注浆孔、Ⅱ序注浆孔和Ⅲ序注浆孔，所述Ⅰ序注浆孔沿注浆区范围线及注浆区内部分区界线布置，所述Ⅱ序注浆孔矩阵排布在Ⅰ序注浆孔围成的注浆区内，所述Ⅲ序注浆孔矩阵排布在Ⅰ序注浆孔围成的注浆区内且与Ⅱ序注浆孔错位设置。

优选地，注浆孔内的浆液扩散半径为1.5-2.5m，同序注浆孔之间的间距视浆液有效扩散间距、注浆相互重叠宽度而定，可取1.0～2.0m。因人工填土边坡体条件复杂，计算参数范围变化大且不宜选取，则浆液扩散半径、注浆孔的间距和注浆压力根据现场注浆试验确定。

优选地，本发明通过在现场划定注浆试验区进行注浆试验和加固土体测试，检验浆液扩散半径，合理确定同序注浆孔孔距。人工填土边坡注浆采用多序注浆法，其间隔时间应按浆液的初凝试验结果确定，每次序注浆间隔时间小于4小时。具体方案为按孔距要求先施工I序注浆孔，能有效隔离出注浆范围边界，形成较为密闭的防渗圈，防止后期注浆孔的浆液渗漏到注浆范围之外，具有较好的经济性；II序注浆孔在I序注浆孔形成的区域范围内方格网布置，III序注浆孔为在II序注浆孔之间错位***注浆孔，通过浆液的渗透、挤密、劈裂作用III序注浆孔的浆液对II序注浆孔周围土体进一步的压密，整体加固效果提升明显。

填土层中往往存在大量的碎块石和缝隙，架空现象严重，常规注浆方案按网格状顺序实施注浆，未分序实施注浆，注浆量得不到控制，注浆效果达不到要求。因此分三次分序设置注浆孔的注浆方案优于常规注浆方案，该方案注浆效果明显，浆液渗漏少，经济性好。

优选地，所述注浆孔内采用水泥砂浆进行有效孔段内注浆，所述水泥砂浆中的水泥用P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5：1～1：1，人工填土中块石粒径大，架空现象严重，可在水泥浆中掺入粉煤灰、中粗砂、黏土等材料。注浆方式可采用花管、压密注浆或高压旋喷注浆，注浆压力值考虑土层性质、地质条件及对邻近建构筑物的保护等因素，通过现场注浆试验确定。注浆孔注浆按由外向内、由下往上的顺序，跳孔间隔的方式进行。注浆加固能显著改善土体的力学指标，根据对加固前后的填土进行现场检测试验，加固后填土与加固前的力学指标对比分析，试验结果表明变形模量及抗剪强度中的C值得到大幅度提高。

优选地，单根支护桩由悬臂段和嵌固段两部分组成，通过注浆加固土体对悬臂段和嵌固段的桩身受力均起到积极的作用。对悬臂段一侧的填土区域进行注浆加固提高了土体的抗剪强度参数C、值，降低了主动土压力值；对嵌固段两侧的填土区域进行注浆加固提高了土体水平抗力系数的比例系数m值，对嵌固段土体起到加固作用。

优选地，本发明提供的一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构适用于以下情形：

a、适用于高度大于20m的土质高边坡或深基坑工程的支挡，适用的边坡土体为人工填土；

b、适用于邻近边坡侧有重要保护对象，且保护对象对变形有严格要求的情况，如城市轨道交通、高架桥梁等；

c、适用于边坡开挖侧有建筑用地需要的项目，且用地范围受限，采用坡率法放坡无法满足用地需求的项目。

一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

步骤一、首先进行现场注浆试验，测定浆液扩散半径，检测注浆加固体的抗剪强度参数及变形模量，合理确定注浆孔间距、注浆方式和注浆压力；

步骤二、进行基坑或边坡外侧靠近建筑红线位置的一排支护桩及冠梁施工，当施工的支护桩达到设计强度的70％后，对本阶支护桩两侧的前部注浆区和后部注浆区进行注浆施工，当相邻两排支护桩之间的前部注浆区和后部注浆区出现重叠时，重叠部分在先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高，待浆液凝固后进行边坡或基坑开挖，并施工桩间挡板，挖至本阶支护桩嵌固段起始标高位置时停止开挖，第一阶边坡形成；

步骤三、参照步骤二施工本阶边坡中的支护桩及冠梁，支护桩达到设计强度的70％后对本阶支护桩的前部及后部注浆区进行注浆加固，当相邻两排支护桩之间的前部注浆区和后部注浆区出现重叠时，重叠部分在先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高，注浆完成后施工相邻两阶支护桩之间的联系梁，联系梁施工完后继续进行边坡或基坑开挖，并施工桩间挡板，挖至本阶支护桩嵌固段起始标高位置时停止开挖，第二阶边坡形成。

步骤四、同步骤三中所述方法，施工第三阶边坡上的支护桩和注浆区，直至开挖至设计基坑标高并形成最后一级边坡，即完成了对高边坡或深基坑的开挖及支护施工。

优选地，每阶边坡均先施工支护桩，再对支护桩前部及后部注浆区按要求进行注浆加固。支护桩对注浆浆液有侧向约束作用，能更好地防止浆液渗漏、流失到加固区域范围以外，上述施工顺序能达到增强加固效果的目的。

优选地，须将本阶支护桩两侧的前部注浆区和后部注浆区施工完成后，方能开挖桩前土体，并施工桩间挡板，形成单阶桩板挡墙。若未施工前部注浆区就开挖桩前土体，会导致开挖后桩身位移变化大，不能有效控制支护桩及相邻建构筑物的变形。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中的支挡结构受力合理，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。

2、本发明结合建筑物退台方案设置多阶平台，降低了边坡的高度，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筑物的变形起到了至关重要的作用。

3、本发明在设置多排支护桩的基础上再在每排支护桩中单桩桩顶设置冠梁、桩间设置挡板，在相邻两排支护桩之间设置联系梁，进一步提高支护桩的支护力学性能，起到更好的支护作用。

4、本发明通过注浆加固提高了支护桩前后填土体的力学性质，增大了土体的抗剪强度参数及土体水平抗力系数的比例系数，使支护桩的内力值大幅降低，有效减少了桩身尺寸，控制了支护桩的变形，节约工程造价。

5、深厚人工填土中土体的厚度大、均匀性差、力学特性差，经有限元分析，仅采用分阶支护方式尚不能满足运营轨道的变形要求，因此采用注浆方式对支护桩两侧的填土进行固结，提高填土的力学性能，以满足相邻建构筑物变形控制要求。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明中支挡结构的剖面结构示意图。

图2是本发明中支挡结构的平面布置图。

图3是本发明中注浆区内注浆孔的平面布置图。

附图标记说明：

1—一阶支护桩； 2—二阶支护桩； 3—三阶支护桩；

4—注浆一区； 5—注浆二区； 6—注浆三区；

7—注浆四区； 8—一阶边坡； 9—二阶边坡；

10—三阶边坡； 11—基坑底面； 12—Ⅰ序注浆孔；

13—Ⅱ序注浆孔； 14—Ⅲ序注浆孔； 15—注浆边界线；

16—注浆内部分界线； 17—建筑红线； 18—注浆五区；

19—注浆六区。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提供的一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构包括不同高度的一阶边坡8、二阶边坡9和三阶边坡10，一阶边坡8上间隔2.5m线型设置有一阶支护桩1，二阶边坡9上间隔2.8m线型设置有二阶支护桩2，三阶边坡10上间隔2.5m线型设置有三阶支护桩3，一阶支护桩1一侧的后部注浆区为注浆一区4，二阶支护桩2一侧的后部注浆区为注浆二区5，三阶支护桩3一侧的后部注浆区为注浆三区6，三阶支护桩3的前部注浆区为注浆四区7，一阶支护桩1另一侧的前部注浆区为注浆五区18，二阶支护桩2另一侧的前部注浆区为注浆六区19，多个注浆区内均平面布置有多个注浆孔。

本实施例中，所述支护桩均为钢筋混凝土矩形悬臂桩，支护桩的施工方法为人工挖孔。

本实施例中，注浆四区7、注浆五区18和注浆六区19的宽度为5D(D桩截面高度，即桩截面的长边长度)，注浆一区4、注浆二区5和注浆三区6的宽度为2H(H为支护桩悬臂段长度)，注浆二区5与注浆五区18、注浆三区6与注浆六区19有重叠。

本实施例中，注浆一区4、注浆二区5、注浆三区6、注浆五区18、注浆六区19是对边坡或基坑外部土体加固，注浆四区7是对基坑内部土体加固。

本实施例中，基坑边坡总高度为22m，边坡的分阶高度及边坡平台的水平宽度结合建筑方案确定为第一阶边坡的高度为7m，第二阶边坡高度为6m，第三阶边坡高度为9m，第一阶边坡平台的水平宽度为15m，第二阶边坡平台的水平宽度为8m。

本实施例中，为增强各阶支护桩单桩之间的刚度在单排相邻支护桩之间设置平行于边坡坡顶的冠梁，桩与桩之间设置挡板，为增强各阶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阶支护桩间的联系梁，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。

本实施例中，注浆一区4的注浆顶面高程为一阶支护桩1的桩顶标高，注浆底面高程为一阶支护桩1的桩底标高，注浆二区5的注浆顶面高程为二阶支护桩2的桩顶标高，注浆底面高程为二阶支护桩2的桩底标高，注浆三区6的注浆顶面高程为三阶支护桩3的桩顶标高，注浆底面高程为三阶支护桩3的桩底标高。

本实施例中，注浆四区7的注浆顶面高程为基坑底设计标高，注浆底面高程为三阶支护桩3的桩底标高，注浆五区18的注浆顶面高程为二阶支护桩2的桩顶标高，注浆底面高程为一阶支护桩1的桩底标高，注浆六区19的注浆顶面高程为三阶支护桩3的桩顶标高，注浆底面高程为二阶支护桩2的桩底标高。

如图3所示，所述注浆孔的孔径为110mm，所述注浆孔用钻机冲击式成孔，各注浆区内的注浆点按施工先后顺序均分为Ⅰ序注浆孔12、Ⅱ序注浆孔13和Ⅲ序注浆孔14，所述Ⅰ序注浆孔12沿注浆区范围线及注浆区内部分区界线布置，相邻Ⅰ序注浆孔12的间距为1m；所述Ⅱ序注浆孔13矩阵排布在Ⅰ序注浆孔12围成的注浆区内，相邻Ⅱ序注浆孔13之间的间距为2m；所述Ⅲ序注浆孔14矩阵排布在Ⅰ序注浆孔围成的注浆区内且与Ⅱ序注浆孔错位设置，相邻Ⅲ序注浆孔14的间距为2m。

本实施例中，施工之前在现场划定注浆试验区，按照注浆方案进行试验区施工，对注浆加固后的填土体进行现场原位测试，测出变形模量和抗剪强度参数，还需开挖探井或探槽检测加固土体置换率，验证注浆效果能否满足设计要求。根据土体置换率、加固体抗剪强度参数及孔间未加固土体抗剪强度参数采用《地基处理手册》相关公式计算得到加固区复合土体的抗剪强度参数C、进一步根据复合土体的抗剪强度参数C、采用规范公式求得复合土体的水平抗力系数的比例系数m值。上述参数是进行土压力、支护桩内力及位移计算的重要依据。若计算结果不能有效控制位移或支护桩截面过大施工困难时，需要调整注浆方案，采取减小注浆孔间距等措施来进一步增大土体置换率，增大复合土体的抗剪强度参数C、及水平抗力系数的比例系数m值。调整的注浆方案也需要重新进行试验和测试，直到满足设计要求后，方可开展大面积注浆施工。

本实施例中，通过现场注浆试验，检验单孔的有效加固范围，合理确定注浆孔间距。按1m×1m间距先期施工I序注浆孔12，能有效隔离出注浆内部分界线16，形成较为密闭的防渗圈，防止后期注浆孔的浆液渗漏到注浆范围之外，具有较好的经济性；II序注浆孔13为2m×2m方格网布置，III序注浆孔14为在原形成的II序注浆孔13之间***2m×2m方格网注浆孔，对II序注浆孔13加固的土体进一步的挤密，加固效果提升明显。

本实施例中，所述注浆孔内采用水泥砂浆进行有效孔段内注浆，所述水泥砂浆中的水泥用P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1：1，注浆压力为常压，注浆孔注浆按由外向内、由下往上的顺序进行注浆。

本实施例中，通过MIDAS-GTS有限元软件对多桩分阶支挡结构及轨道结构进行模拟，设置了未注浆加固工况和注浆加固工况，通过多次试算表明，为满足轨道变形控制指标，填土层的抗剪强度指标需要从原本的c＝5kPa、提高到c＝29kPa、变形模量需要从原本的E＝18.5MPa提高到E＝35MPa。土体参数提高到上述数值后，一阶支护桩1的桩顶位移由原来的185mm降低为55mm，二阶支护桩2的桩顶位移有原来的86mm降低为27mm，三阶支护桩3的桩顶位移由原来的44mm降低为18mm，轨道结构的位移由加固前的15mm降低为加固后的8.5mm，满足《城市轨道交通结构安全保护技术规范(CJJ/T202-2013)》水平位移预警值小于10mm，竖向位移预警值小于10mm的要求。

本实施例中，经有限元软件数值分析计算，人工填土松散，抗剪强度参数低，支护桩受力不利。通过对悬臂段桩后土体及嵌固段桩前后土体的注浆加固使支护桩主动区及被动区土体性质得到改善，对悬臂段一侧填土区域的注浆加固提高了土体的抗剪强度参数C、值，降低了主动土压力值；对嵌固段两侧填土区域的注浆加固提高了土体水平抗力系数的比例系数m值，对嵌固段土体起到加固作用。桩前、桩后两部分注浆土体的共同作用使支护桩的内力值大大降低，计算表明桩身弯矩降低约30-40％。

由相关经验可知，单纯的填土注浆加固对人工填土边坡开挖后产生的侧向变形起不到根本性的控制作用，故在深基坑、高边坡支护中不建议单独使用。支护桩作为一种刚性结构能有效抵挡土体产生的土压力，但当桩的悬臂高度过大时也很难控制基坑变形。因此土体注浆加固技术和支护桩结构在单独使用时均很难胜任深基坑支护工程，单独使用不利于变形控制，应该联合使用，并结合建筑物方案进行退台处理，避免将深基坑、高边坡一坡到底。有限元计算表明分阶支护和填土注浆加固方案能大幅降低桩的截面尺寸、嵌固深度，能有效限制支护结构的侧向变形，对土体开挖卸载引发相邻建构筑物变形起到控制作用。

本实施例提供的一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构适用于以下情形：

a、适用于高度大于20m的土质边坡或基坑工程的支挡，适用的边坡土体为人工填土；

b、适用于邻近边坡侧有重要保护对象，且保护对象对变形有严格要求的情况，如城市轨道交通、高架桥等；

c、适用于边坡开挖侧有建筑用地需要的项目，且用地范围受限，采用坡率法放坡无法满足用地需求的项目。

本实施例提供的一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构的施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一、现场选定注浆试验区，按照初步注浆方案进行现场注浆试验。检验单孔注浆体的有效加固范围，检测注浆加固体的抗剪强度参数及变形模量，合理确定注浆孔间距、注浆方式和注浆压力。

步骤二、测量放线靠近建筑红线17的一阶支护桩1的坐标，然后人工开挖桩孔，并进行孔内护壁施工，挖至一阶支护桩1的桩底标高后放入钢筋骨架进行混凝土浇筑至一阶支护桩1的桩顶标高，即完成了一阶支护桩1的施工，随后施工一阶支护桩1的冠梁；

步骤三、当一阶支护桩1达到设计强度的70％后，对注浆一区4和注浆五区18进行注浆施工，因注浆五区18和注浆二区5有重叠，为施工方便重叠部分在进行注浆五区18的施工时注浆施工至注浆二区5的底标高。待浆液凝固后进行边坡或基坑开挖，并施工桩间挡板，挖至二阶边坡9的设计顶标高处，此时一阶边坡8形成；

步骤四、参照步骤三中的施工步骤施工第二阶边坡中的二阶支护桩2及其冠梁，二阶支护桩2达到设计强度的70％后进行注浆二区5和注浆六区19的注浆加固，此时施工注浆二区5时不需再次施工与注浆五区18重叠的位置及重叠位置以下的注浆二区5，因注浆三区6与注浆六区19在宽度范围上完全重合，在深度上注浆三区6大于注浆六区19，为施工方便，在该步一次性施工注浆三区6即可，注浆完成后施工一阶支护桩1和二阶支护桩2之间的联系梁，联系梁施工完后继续进行边坡或基坑开挖，并施工桩间挡板，挖至三阶边坡10的设计顶标高处，二阶边坡9形成；

步骤五、参照步骤四中的施工步骤施工三阶边坡10中的三阶支护桩3及其冠梁，三阶支护桩3达到设计强度的70％后进行对注浆四区7的注浆加固，注浆完成后施工二阶支护桩2和三阶支护桩之间3的联系梁，联系梁施工完后继续进行边坡或基坑开挖，并施工桩间挡板，挖至边坡或基坑底面11标高时停止开挖，三阶边坡10形成，即完成了对高边坡或深基坑的开挖及支护施工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一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，每排支护桩的两侧松散填土内设置有呈长方体的注浆区，所述注浆区内布置有多个注浆孔。

2.根据权利要求1所述的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，边坡的高度为5-10m，边坡平台的宽度为5-20m。

3.根据权利要求1所述的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，所述支护桩为钢筋混凝土悬臂桩，所述支护桩的嵌固段位于人工填土中，单根所述支护桩之间设置冠梁和桩间挡板，相邻两排支护桩之间设置有联系梁。

4.根据权利要求1所述的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，每根支护桩都分为上部的悬臂段和下部的嵌固段，所述支护桩的悬臂段和嵌固段的分界线为顶面高程较低的下一级边坡的顶面，每排支护桩的两侧紧挨支护桩的土体内均设置有前部注浆区和后部注浆区，所述前部注浆区靠近基坑中心，所述后部注浆区远离基坑中心，所述前部注浆区的注浆顶面高程为该排支护桩嵌固段起始点标高，注浆底面高程为该排支护桩桩底标高，所述后部注浆区的注浆顶面高程为该排支护桩桩顶标高，注浆底面高程为该排支护桩桩底标高。

5.根据权利要求4所述的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，所述前部注浆区的宽度为5D(D为支护桩直径或桩截面高度)，支护桩后部注浆区的宽度为2H(H为支护桩悬臂段高度)，当相邻两排支护桩之间的注浆区出现重叠时，重叠部分在先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高。

6.根据权利要求1所述的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，所述注浆孔的孔径为90-110mm，所述注浆孔用旋转式或冲击式钻机成孔，每个注浆区内的注浆点按施工先后顺序均分为Ⅰ序注浆孔、Ⅱ序注浆孔和Ⅲ序注浆孔，所述Ⅰ序注浆孔沿注浆区范围线及注浆区内部分区界线布置，所述Ⅱ序注浆孔矩阵排布在Ⅰ序注浆孔围成的注浆区内，所述Ⅲ序注浆孔矩阵排布在Ⅰ序注浆孔围成的注浆区内且与Ⅱ序注浆孔错位设置，所述注浆孔内的浆液的扩散半径为1.5-2.5m，同序注浆孔的间距根据浆液有效扩散间距、注浆相互重叠宽度现场注浆试验确定，同序注浆孔的间距范围为1.0-2.0m。

7.根据权利要求1所述的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，所述注浆孔内采用水泥砂浆进行有效孔段内注浆，所述水泥砂浆中的水泥用P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5：1～1：1，注浆孔注浆按由外向内、由下往上、跳孔间隔的顺序进行。

8.根据权利要求1所述的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，本发明提供的一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构适用于以下情形：

a、适用于高度大于20m的土质高边坡或深基坑工程的支挡，适用的边坡土体为松散至稍密的人工填土；

b、适用于邻近边坡侧有重要保护对象，且保护对象对变形有严格要求的情况，如城市轨道交通、高架桥梁等；

c、适用于边坡开挖侧有建筑用地需要的项目，且用地范围受限，采用坡率法放坡无法满足用地需求的项目。

9.一种联合人工填土注浆加固技术的多桩分阶支挡结构的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

步骤一、进行现场注浆试验，测定浆液扩散半径，检测待注浆加固土体的抗剪强度参数和变形模量，确定同序注浆孔的间距、注浆方式和注浆压力；

步骤二、进行基坑或边坡外侧靠近建筑红线位置的一排支护桩及冠梁的施工，当本阶支护桩的混凝土强度达到设计强度的70％后，进行本阶支护桩的前部注浆区和后部注浆区的施工，当相邻两排支护桩之间的注浆区出现重叠时，重叠部分在先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高，待浆液凝固后进行下一阶边坡的开挖，并施工桩间挡板，挖至下一阶边坡或基坑的设计顶标高时停止开挖，第一阶边坡形成；

步骤三、施工第二阶边坡中的支护桩及冠梁，待本阶支护桩的混凝土强度达到设计强度的70％后，进行本阶支护桩的前部注浆区和后部注浆区的施工，当相邻两排支护桩之间的注浆区出现重叠时，重叠部分在先期施工前部注浆区时完成并施工至重叠的后部注浆区的底标高，注浆完成后进行相邻两排支护桩之间的联系梁施工，待浆液凝固后进行第二阶边坡或基坑的开挖，并施工桩间挡板，挖至下一阶边坡的设计顶标高时停止开挖，第二阶边坡形成，在注浆过程中，当注浆区有重叠部分时，一次性施工重叠部分注浆区；

步骤四、同步骤三中所述方法，施工第三阶边坡上的支护桩和注浆区，直至开挖至设计基坑标高并形成最后一级边坡，即完成了对高边坡或深基坑的开挖及支护施工。