[发明专利]一种控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构和方法

权利要求书

1.一种控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构，其特征在于，包括：加固土层(1)、上覆结构物(2)、缓冲层(3)和缓冲层排水管道(4)；在上覆结构物(2)上方设置有加固土层(1)，在上覆结构物(2)下方设置有缓冲层(3)，缓冲层(3)中设置有垂直向排水通道(4)，排水通道(4)与上覆结构物(2)内暗沟相连通。

2.如权利要求1所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构，其特征在于，缓冲层(3)包括设置于上覆结构物底板(11)下方的若干层缓冲材料(13)，每两层缓冲材料(13)之间设置有防裂层(14)，缓冲材料顶层设置有HDPE防渗土工膜(12)。

3.如权利要求1所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构，其特征在于，缓冲材料(13)选用泡沫轻质混凝土、泡沫轻质土或EPS泡沫塑料，缓冲材料(13)的厚度≤0.5m。

4.如权利要求1所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构，其特征在于，防裂层(14)为2～3层镀锌铁丝网或泡沫塑料，泡沫塑料厚度≤0.25m。

5.如权利要求1所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的结构，其特征在于，缓冲层排水管道(4)为贯通于缓冲层内的垂直向打孔预制排水管道，缓冲材料(13)底部横向布置有塑料排水板，缓冲层排水管道(4)一端与塑料排水板相连，另一端通向上覆结构物(2)内的暗沟。

6.一种控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)依据上覆结构物内交通量进行振动分析，选择相应的缓冲材料；

(2)开挖加固区域基坑，开挖深度至设计底板深度以下一定范围；

(3)整平地面，浇筑底层缓冲材料，待其终凝后，铺设泡沫塑料或镀锌铁丝网防裂层；

(4)浇筑上一层缓冲材料，待其终凝后，铺设第二层泡沫塑料或镀锌铁丝网防裂层；

(5)重复步骤(3)直至铺设到底板设计高程，待其达到一定强度后，顶部铺设HDPE防渗土工膜；

(6)浇筑上部结构底板，完成上部结构。

7.如权利要求6所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的方法，其特征在于，步骤(1)中，对上覆结构物内交通振动荷载进行振动分析，预估交通量并得到相关物理量，铅锤Z振动加速度级，进而依据下式

确定振级，其中，VL为振动计权加速度级，a'_rms为频率计权加速度，a₀为基准加速度，T为振动测试的平均时间，a_ω(t)为经过频率计权的振动加速度；若铅垂线Z振级>80，选用泡沫EPS材料或泡沫轻质土，若铅垂线Z振级65<Z<80，选择泡沫轻质土、泡沫轻质混凝土或EPS泡沫塑料或其混合材料，若铅锤振级Z振级<65，选用泡沫轻质混凝土。

8.如权利要求6所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的方法，其特征在于，步骤(2)中，开挖深度至设计底板深度以下一定范围，其范围确定标准为既有隧道上部基坑开挖引起的下方既有隧道位移小于报警值，开挖深度至既有隧道顶板距离应小于2米。

9.如权利要求6所述的控制交通振动荷载对下伏超近距离运营地铁隧道影响的方法，其特征在于，步骤(5)中，铺设缓冲材料待其达到一定强度后铺设HDPE防渗土工膜，其中泡沫轻质土强度为0.31～1.3MPa，泡沫轻质混凝土强度为8～12MPa，EPS泡沫塑料0.1～1MPa，并通过添加不同发泡剂、固化材料、外加剂对其强度进行调节，在缓冲材料终凝强度大于1Mpa时进行继续施工。