CN109537639A - 沟宽渐变式隔震沟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述隔震沟包括沟体以及沿所述沟体内壁面设置的一圈连续墙，所述沟体的宽度与距震源的距离呈反比关系，所述沟体底部布设有至少一排隔震短桩。本发明的优点是：将隔震沟与隔震短桩两种隔震方式结合为一体，在有效增强隔震效果的同时还可减小隔震沟开挖的深度，同时沟体的宽度自中心沿沟长方向向两侧逐渐减小减少，有效减少了工程开挖量。

Description

沟宽渐变式隔震沟

技术领域

本发明涉及岩土施工防震领域，具体涉及一种沟宽渐变式隔震沟。

背景技术

在进行强夯施工时会产生巨大的能量，其中的一部分能量将转变为应力波，应力波主要变现为地震波。地震波会从夯点传向四周，引起地面的震动，这种震动会使周边的土体发生不均匀沉降，从而对施工现场周边环境、居民、建筑物以及地下管线等造成不同程度的破坏，严重影响周边居民的正常生活。

为减小强夯施工产生的震动对周边环境和居民造成的不利影响，一般会在施工现场与周边被保护的目标之间设置一定深度和一定宽度的隔震沟。工程中常规做法就是直接挖沟填砂或只挖沟不填，此类隔震沟存在着以下众多弊端：一是隔震沟的沟深沿长度方向一直不变，而事实上震动强度的强弱与距离震源的距离呈正相关，事实上远离震源的位置并不需要与接近震源位置开挖相同的沟深，所以沟深不变将造成不必要工程量的增加和建筑材料的浪费；二是隔震沟并没有任何的内部支撑体系，一旦隔震沟的深度太深，开挖时就可能造成隔震沟两侧的土体坍塌，若隔震沟的深度不够，将无法达到有效的隔震效果；三是隔震沟内容易积水，而震动产生的纵波是可以通过液体传播，沟内积水将造成隔震沟的隔振效果减弱甚至失去隔振效果；四是地震波还可以通过地下水向周围传播，而现有技术中的隔震沟无法将这部分震动进行隔离。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种沟宽渐变式隔震沟，该隔震沟的沟体内壁面设置有一圈连续墙，沟体的宽度在沟长方向上呈变化状，且沟底布设有隔震短桩，在减少隔震沟的开挖量的同时增强了隔震效果。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述隔震沟包括沟体以及沿所述沟体内壁面设置的一圈连续墙，所述沟体的宽度与距震源的距离呈反比关系，所述沟体底部布设有至少一排隔震短桩。

所述隔震短桩贯入土体的长度与距所述震源的距离呈反比关系。

所述连续墙靠近所述震源的一侧墙面呈凹凸不平的减震结构。

所述减震结构为蜂窝结构或栅格结构。

所述连续墙的顶部和中部沿所述沟体长度方向间隔设置有若干个顶部内支撑和中部内支撑，所述顶部内支撑和所述中部支撑的两端均分别连接于所述连续墙上。

所述顶部内支撑和所述中部内支撑与所述连续墙呈凹凸配合，即所述连续墙与所述顶部内支撑和所述中部内支撑连接处对应开设有凹槽，所述凹槽内部设置有减震缓冲垫。

所述连续墙的底部深度至少大于所述沟体的沟底深度1m。

所述沟体内设置有排水管，所述排水管的底端贯入所述沟体底部的土体中、顶部伸出于地面。

所述沟体内填充有矿渣。

本发明的优点是：将隔震沟与隔震短桩两种隔震方式结合为一体，在有效增强隔震效果的同时还可减小隔震沟开挖的深度，同时沟体的宽度自中心沿沟长方向向两侧逐渐减小减少，有效减少了工程开挖量，隔震沟内还填有矿渣并利用泄压管排空周围的地下水，进一步增强了隔震效果。

附图说明

图1为本发明中沟宽渐变式隔震沟的俯视示意图；

图2为本发明中沟宽渐变式隔震沟的A-A剖面结构示意图；

图3为本发明中沟宽渐变式隔震沟的B-B剖面结构示意图；。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中标记1-10分别为：震源1、隔震保护目标2、连续墙3、顶部内支撑4、凹槽5、减振缓冲垫6、隔震短桩7、中部内支撑8、矿渣9、排水管10。

实施例：如图1-3所示，本实施例具体涉及一种沟宽渐变式隔震沟，该隔震沟包括沟体和沿沟体内壁面设置的一圈连续墙3，连续墙3的顶部和中部分别设置有顶部内支撑4和中部内支撑8以加固隔震沟结构强度，沟体底部还布设有一排隔震短桩7以进一步增强隔震效果，并有效减少了工程开挖量。

如图1-3所示，隔震沟的沟体设置于在震源1和隔震保护目标2连线的垂直中心线上，沟体的深度至少是隔震保护目标2深度的两倍以上，沟体的宽度沿沟体的长度方向呈变化状态，变化规律为：沟体的宽度与震源1的距离呈反比关系，具体的说，沟体与震源1的距离越近、沟体的宽度越宽；沟体与震源1的距离越远、沟体的宽度越窄。隔震沟沟体宽度的上述变化在不影响原有隔震效果的同时减少了隔震沟开挖过程中不必要的工程量，缩减了施工成本。

如图1-3所示，隔震沟的沟体内壁面上还设置有一圈连续墙3，连续墙3一共有四排，两排沿沟体长度方向呈圆弧状，另两排沿沟体宽度方向，且连续墙3的底部深度要比沟体的沟底深度要深1m以上，在起到对周围土体进行围挡，避免震动波在地下传播过程中造成沟体坍塌的同时，也确保了沟体深度范围内的地下水无法从沟体两侧直接渗入到沟内而影响隔震效果。需要指出的是，由于沟体的宽度沿沟体的长度方向呈变化状，使得沿沟体长度方向设置的两排连续墙3呈现出圆弧状，使得连续墙3的牢固性能更佳，因此隔震沟的深度可根据需要大幅增加，从而使隔震沟具有更好的隔震效果。

如图1-3所示，连续墙3的顶部和中部分别设置有若干顶部内支撑4和中部内支撑8，顶部内支撑4和中部内支撑8均沿沟体的长度方向间隔4-6m分布，连续墙3与顶部内支撑4以及中部内支撑8的两端均呈凹凸配合，具体来说，连续墙3上开设有凹槽5，凹槽5的形状与顶部内支撑4和中部内支撑8两端形状相适配，起到加固连续墙3结构稳定性的作用，凹槽5内还设置有减震缓冲垫6，使刚性连接变为弹性连接，可以起到缓冲与释放应力的作用，从而阻隔震动波的传递与扩散。连续墙3距离震源1最近的一侧墙面上还具有凹凸不平的减震结构，该减震结构可以是蜂窝状结构或是栅格状结构或是其他具有减震作用的不平结构，当震源1的震动波传到该侧墙面时被其上的减震结构吸收部分能量而减弱，从而起到一定的减震效果。

如图2、3所示，隔震沟的沟体底部还布设有一排隔震短桩7，当然隔震短桩7的数量可根据隔震需要进行选择，比如将隔震短桩7设置为梅花桩形，且隔震短桩7的直径大于桩与桩之间的间隔，以达到更好的隔震效果；隔隔震短桩7沿沟体的长度方向间隔排布，其贯入土体部分的长度沿沟体的长度方向呈变化状态，变化规律为：隔震短桩7贯入土体部分的长度与震源1的距离成反比，具体的说，隔震短桩7与震源1的距离越近、隔震短桩7贯入土体部分的长度越长；隔震短桩7与震源1的距离越远、隔震短桩7贯入土体部分的长度越短。由于隔震短桩7布设于隔震沟的沟底，因此隔震短桩7的长度可比一般的隔震桩短很多，能够减少建筑材料与施工量，而隔震沟内布设隔震短桩7，又使得隔震沟的沟体开挖深度可以适当减小，也可在一定程度上减少开挖量，且将隔震沟与隔震短桩7有机结合，还可在原有隔震沟的隔震功能基础上进一步增强隔震效果。

如图2、3所示，隔震沟的沟体内还设置有排水管10，排水管10的一端贯入沟体底部的土体中，其贯入长度至少为1.5m，另一端则伸出于地面，与外部管道连通，通过排水管10可将隔震沟周围土体中的地下水排出，减弱震动纵波沿地下液体传播。隔震沟的沟体内还填覆有矿渣9，矿渣9的颗粒之间存在空隙，矿渣9以及空隙间的空气对震源1发出的震动有吸收、减弱和阻挡的作用，可进一步提高隔震沟的隔振效果，而且矿渣9成本较低，来源广，可减少工程成本。

本实施例中隔震沟的施工方法为：

（1）在震源1与隔震保护目标2连线的垂直中心线上开挖隔震沟的沟体，确保沟体的宽度与距隔震保护目标2的距离成反比，即沟宽由中部区域向两端逐渐变窄；

（2）在隔震沟的沟体底部沿沟底长度方向打入一排混凝土制的隔震短桩7，确保隔震短桩7贯入土体部分的长度与距隔震保护目标2的距离成反比，即隔震短桩7贯入土体部分的长度由中心向两端逐渐变短；

（3）沿着隔震沟的沟体内壁面施工一圈连续墙3，连续墙3的底部深度比隔震沟的沟体底部深度深1米以上，在连续墙3与震源1距离最近的一侧墙体上开设凹凸不平的减震结构，并在连续墙3的顶部和中部沿沟体长度方向每隔4-6米开设凹槽5，凹槽5内放置减震缓冲垫6，顶部内支撑4和中部内支撑8的两端伸入凹槽5内，起到内支撑作用；

（4）将排水管10插入沟体底部的土体中，再在隔震沟的沟体内填满矿渣9，利用泄压管7对隔震沟周围地下水进行排空。

本实施例的有益效果是：将隔震沟与隔震桩两种隔震方式有机结合为一体，在有效增强隔震效果的同时还可减小隔震沟开挖的深度；隔震沟的沟体宽度沿其长度方向呈变化状，减少了工程开挖量；连续墙上设置有内支撑，保证了隔震沟的强度和安全性；还设置泄压管排空隔震沟周围的地下水，增强了隔震沟的隔震效果。

Claims (9)

1.一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述隔震沟包括沟体以及沿所述沟体内壁面设置的一圈连续墙，所述沟体的宽度与距震源的距离呈反比关系，所述沟体底部布设有至少一排隔震短桩。

2.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述隔震短桩贯入土体的长度与距所述震源的距离呈反比关系。

3.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述连续墙靠近所述震源的一侧墙面呈凹凸不平的减震结构。

4.根据权利要求3所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述减震结构为蜂窝结构或栅格结构。

5.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述连续墙的顶部和中部沿所述沟体长度方向间隔设置有若干个顶部内支撑和中部内支撑，所述顶部内支撑和所述中部支撑的两端均分别连接于所述连续墙上。

6.根据权利要求5所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述顶部内支撑和所述中部内支撑与所述连续墙呈凹凸配合，即所述连续墙与所述顶部内支撑和所述中部内支撑连接处对应开设有凹槽，所述凹槽内部设置有减震缓冲垫。

7.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述连续墙的底部深度至少大于所述沟体的沟底深度1m。

8.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述沟体内设置有排水管，所述排水管的底端贯入所述沟体底部的土体中、顶部伸出于地面。

9.根据权利要求1所述的一种沟宽渐变式隔震沟，其特征在于所述沟体内填充有矿渣。