【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡支护，具体涉及一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构及施工方法。
技术介绍
1、随着我国航运事业的快速发展，越来越多的河道需要拓宽、港口需要扩建，拓宽河道和扩建港口需要开挖原有河道护岸。但我国近年来我国城市土地资源日趋紧张，临河区域建筑物密集，如果采用放坡开挖的方式拓宽河道，将会涉及到大量的土地征拆和移民安置问题，移民费用巨大，对社会的影响也较大。因此，有必要采用直立式边墙支挡结构，以减少拓宽河道的开挖范围，减小对周边建筑和环境的影响。
2、直立式边墙支挡结构大致可分为两类：基坑围护结构或挡土墙。基坑支挡结构主要有喷锚支护、土钉墙、排桩支护、桩锚支护、地下连续墙、水泥土挡墙等；挡土墙主要有重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、空箱式挡土墙等。对于河岸超高(高度大于20m)土质直立边坡，目前基坑支挡结构或挡土墙主要存在以下问题：
3、(1)河岸基坑支挡结构没有条件实施内支撑，需要采取无内支撑结构，仅适合于高度较小的边墙支护
4、由于河岸直立边墙紧邻河道，无法实施内支撑结构，需要采取无内支撑的支挡结构。当采用喷锚支护、土钉墙、排桩支护、桩锚支护、地下连续墙、水泥土挡墙等支挡结构时，仅适合高度小于6m的直立边坡支护。即使采用双排桩或格形地下连续墙支护，也仅适合高度小于12m的直立边坡支护。
5、(2)挡土墙基础需要放坡开挖形成临时边坡，对周边建筑物的影响较大
6、挡土墙需要依靠自身重量或底板填土重量维持结构稳定，超高(高度大于20m)挡土墙
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构及施工方法，该结构采用“分级支挡减少悬臂高度、组合结构增加结构刚度”的新型支护理念，适用于河岸超高(高度大于20m)土质直立边坡支护。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，包括平行于边坡长度方向的前排支挡结构和后排支挡结构，所述前排支挡结构设置在后排支挡结构靠近坡顶一侧，所述后排支挡结构包括多个分级支挡结构，沿坡顶至坡脚的方向多个所述分级支挡结构的顶部高程逐渐降低。
3、前排支挡结构和后排支挡结构的底部均延伸至河道开挖面以下。
4、进一步地，相邻两个分级支挡结构之间通过连接板连接，距离前排支挡结构最近的分级支挡结构为第一级支挡结构，所述前排支挡结构的顶部与第一级支挡结构的顶部通过连接板连接，使得前排支挡结构和后排支挡结构形成整体结构。
5、进一步地，相邻两个分级支挡结构之间设置多个横向支挡结构，所述横向支挡结构垂直于分级支挡结构。
6、进一步地，所述横向支挡结构和相邻两个分级支挡结构中的下一级支挡结构的连接转折处设置多个加固桩。
7、进一步地，每个所述分级支挡结构沿长度方向包括多个支挡单元，相邻两个支挡单元连接处的靠近坡顶一侧设置防渗桩。
8、进一步地，第n级支挡结构的顶部高程＝第一级支挡结构的顶部高程-边坡开挖高度×(n-1)/n，其中，n为后排支挡结构的总级数，2≤n≤n。
9、进一步地，所述分级支挡结构靠河侧设置挡板，所述挡板与分级支挡结构的裸露面贴合，所述挡板用于保护分级支挡结构避免长期受到水流冲刷影响。
10、进一步地，包括多个预应力锚索，所述预应力锚索的一端与分级支挡结构的顶部连接，所述预应力锚索的另一端连接至边坡内的稳定岩层。
11、第二方面，本专利技术提供一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构的施工方法，包括：
12、s1、在坡顶施工前排支挡结构；
13、s2、在前排支挡结构靠河侧施工第一级支挡结构；
14、s3、在第一级支挡结构顶部施工连接板，将第一级支挡结构与前排支挡结构连接；开挖第一级边坡，边坡开挖级数等于分级支挡结构的级数；在第一级支挡结构靠河侧施工挡板，将第一级支挡结构的裸露面覆盖；施工第一级支挡结构对应的预应力锚索；
15、s4、在第一级支挡结构靠河侧施工第二级支挡结构，并在第一级支挡结构和第二级支挡结构之间同步施工横向支挡结构；
16、s5、在第二级支挡结构顶部施工连接板，将第一级支挡结构与第二级支挡结构连接；开挖第二级边坡；在第二级支挡结构靠河侧施工挡板，将第二级支挡结构的裸露面覆盖；施工第二级支挡结构对应的预应力锚索；
17、s6、循环步骤s4～s5，完成河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构的施工。
18、进一步地，步骤s4包括：在第二级支挡结构和横向支挡结构连接转折处施工多个加固桩，加固桩设置在横向支挡结构的两侧，接着同时施工第二级支挡结构和横向支挡结构，第二级支挡结构的每个支挡单元连接处靠近坡顶一侧施工防渗桩。，
19、本专利技术的有益效果为：
20、1.本专利技术采用分级支挡结构减少单级悬臂支挡高度，将单级悬臂支挡高度控制在10m～15m，以减少单级悬臂支挡高度上的土压力。而传统无内支撑基坑支挡结构仅适合高度小于12m的土质直立边坡支护，本专利技术可突破支护高度的限制，将支护高度扩大至20m以上。
21、2.本专利技术利用连接板、横向支挡结构将各排支挡结构连接为整体，大幅提高了整个支挡结构的刚度，可有效提高结构的抗滑和抗倾覆能力，并减小支挡结构不利变形。
22、3.本专利技术采用挡板可防止水流冲刷对各级支挡结构造成不利影响，提高支挡结构的耐久性。
23、4.本专利技术采用预应力锚索在每级支挡结构顶部施加预应力，可进一步提高结构稳定性，减少开挖引起的不利变形。
24、5.本专利技术不需要开挖放坡，占地范围小，可以避免对周边造成沉降变形等不利影响，其中，前排支挡结构、第一级支挡结构以及两者之间的连接板在地表实施，不需要放坡开挖临时边坡，在第一级支挡结构的混凝土达到龄期后，可以开挖第一级边坡，开挖至第二级支挡结构顶部后，在该平台实施第二级支挡结构、横向支挡结构和连接板。在第二级支挡结构的混凝土达到龄期后，可以开挖第二级边坡，开挖至设计河底高程。以上支挡结构施工均不需要开挖临时边坡，而且在各级支挡结构的支护作用下，可有效控制边坡开挖引起的不利沉降。
25、6.本专利技术的前排支挡结构采用钢套管跟进钻孔，可防止钻孔灌注桩成孔过程中塌孔引起地表沉降，待钻孔灌注桩混凝土达到设计龄期发挥支挡功能后，又能防止后续地下连续墙施工对周边造成不利影响。
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1.一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：包括平行于边坡长度方向的前排支挡结构(1)和后排支挡结构，所述前排支挡结构(1)设置在后排支挡结构靠近坡顶一侧，所述后排支挡结构包括多个分级支挡结构，沿坡顶至坡脚的方向多个所述分级支挡结构的顶部高程逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：相邻两个分级支挡结构之间通过连接板(4)连接，距离前排支挡结构(1)最近的分级支挡结构为第一级支挡结构(2)，所述前排支挡结构(1)的顶部与第一级支挡结构(2)的顶部通过连接板(4)连接，使得前排支挡结构(1)和后排支挡结构形成整体结构。
3.根据权利要求1所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：相邻两个分级支挡结构之间设置多个横向支挡结构(5)，所述横向支挡结构(5)垂直于分级支挡结构。
4.根据权利要求3所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：所述横向支挡结构(5)和相邻两个分级支挡结构中的下一级支挡结构的连接转折处设置多个加固桩(8)。
5.根据权利要求1至4任一项所
6.根据权利要求1至4任一项所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：第n级支挡结构的顶部高程＝第一级支挡结构(2)的顶部高程-边坡开挖高度×(n-1)/N，其中，N为后排支挡结构的总级数，2≤n≤N。
7.根据权利要求1至4任一项所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：所述分级支挡结构靠河侧设置挡板(6)，所述挡板(6)与分级支挡结构的裸露面贴合，所述挡板(6)用于保护分级支挡结构避免长期受到水流冲刷影响。
8.根据权利要求1至4任一项所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：包括多个预应力锚索(7)，所述预应力锚索(7)的一端与分级支挡结构的顶部连接，所述预应力锚索(7)的另一端连接至边坡内的稳定岩层。
9.一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构的施工方法，其特征在于：包括：
10.根据权利要求9所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构的施工方法，其特征在于：步骤S4包括：在第二级支挡结构(3)和横向支挡结构(5)连接转折处施工多个加固桩(8)，加固桩(8)设置在横向支挡结构(5)的两侧，接着同时施工第二级支挡结构(3)和横向支挡结构(5)，第二级支挡结构(3)的每个支挡单元(10)连接处靠近坡顶一侧施工防渗桩(9)。
...【技术特征摘要】
1.一种河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：包括平行于边坡长度方向的前排支挡结构(1)和后排支挡结构，所述前排支挡结构(1)设置在后排支挡结构靠近坡顶一侧，所述后排支挡结构包括多个分级支挡结构，沿坡顶至坡脚的方向多个所述分级支挡结构的顶部高程逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：相邻两个分级支挡结构之间通过连接板(4)连接，距离前排支挡结构(1)最近的分级支挡结构为第一级支挡结构(2)，所述前排支挡结构(1)的顶部与第一级支挡结构(2)的顶部通过连接板(4)连接，使得前排支挡结构(1)和后排支挡结构形成整体结构。
3.根据权利要求1所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：相邻两个分级支挡结构之间设置多个横向支挡结构(5)，所述横向支挡结构(5)垂直于分级支挡结构。
4.根据权利要求3所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：所述横向支挡结构(5)和相邻两个分级支挡结构中的下一级支挡结构的连接转折处设置多个加固桩(8)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的河岸超高土质直立边坡组合式支挡结构，其特征在于：每个所述分级支挡结构沿长度方向包括多个支挡单元(10)，相邻两个支挡单元(10)连接处的靠近坡顶一侧设置防...
【专利技术属性】
技术研发人员：王汉辉，丁刚，吴俊东，张兴昊，郭建华，邹德兵，肖伟，黄小艳，李子康，王发强，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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