具体技术细节
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
[0008] 本发明提供了一种既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，在既有浅埋地下结构的两侧分别设置柔性的橡胶砂墙；所述橡胶砂墙的深度大于所述既有浅埋地下结构仰拱的1倍直径。
[0009] 优选的，所述橡胶砂墙的原料中橡胶颗粒含量为20～50％。
[0010] 优选的，所述橡胶颗粒的最大粒径为0.250mm，中值粒径为0.137mm，最小粒径为0.100mm。
[0011] 可选的，所述橡胶砂墙的原料砂的最大粒径为1.0mm，中值粒径为0.176mm，最小粒径为0.075mm。
[0012] 可选的，所述橡胶砂墙的厚度为所述既有浅埋地下结构直径的1/3，纵向长度与所述既有浅埋地下结构等长。
[0013] 可选的，建造所述橡胶砂墙的施工方法包括成孔、清孔、下导管、灌注橡胶砂、成桩和连续成墙。
[0014] 优选的，所述既有浅埋地下结构包括但不限于隧道。
[0015] 优选的，本发明提供的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，包括以下步骤：
[0016] (1)将废旧轮胎经粉碎、研磨和筛分，得到不同粒径的橡胶颗粒，测试所得橡胶颗粒的基本物性指标；
[0017] (2)根据现场工程条件进行选砂，并测试所选砂的基本物性指标；
[0018] (3)根据待加固既有浅埋地下结构的抗震加固目标确定所需橡胶砂的静动力学参数；根据所确定的橡胶砂的静动力学参数和步骤(1)中橡胶颗粒的基本物性指标、步骤(2)中砂的基本物性指标确定拟采用橡胶砂的参数；根据所得橡胶砂的参数制备橡胶砂减震材料；
[0019] (4)根据待加固既有浅埋地下结构的几何参数、现场工程条件和施工方案，确定橡胶砂墙的设计参数；
[0020] (5)根据施工方案和步骤(4)确定的橡胶砂墙的设计参数，采用步骤(3)制备的橡胶砂减震材料进行橡胶砂墙的建造，实现既有浅埋地下结构的抗震韧性提升。
[0021] 本发明针对有抗震加固需求的既有地下结构，先根据橡胶颗粒的基本物性指标、砂的基本物性指标、现场工程条件和待加固既有浅埋地下结构的抗震等级确定拟采用橡胶砂的参数并制成橡胶砂减震材料，然后根据待加固既有浅埋地下结构的几何参数、现场工程条件和施工方案确定橡胶砂墙的设计参数，通过在靠近地下结构两侧的场地增设垂直、连续且具有适宜刚度和厚度的橡胶砂墙，利用其变形吸收及阻尼耗能等特性，降低周围场地传递至地下结构的地震能量，从而降低隧道结构的地震响应，达到提升既有隧道抗震韧性的目的。
[0022] 可选的，步骤(1)中，所述橡胶颗粒的基本物性指标包括粒径、比重、不均匀系数、曲率系数、最大干密度和最小干密度。
[0023] 可选的，步骤(2)中，所述砂的基本物性指标包括粒径、比重、不均匀系数、曲率系数、最大干密度和最小干密度。
[0024] 可选的，步骤(3)中，所述橡胶砂的静动力学参数包括刚度、密度、动弹性模量、阻尼比和泊松比。
[0025] 可选的，步骤(3)中，根据待加固既有浅埋地下结构的抗震等级确定所需橡胶砂的静动力学参数。基本原则是，抗震加固目标越高，则橡胶砂应具有更大的变形吸收和能量耗散能力。静动力参数根据场地条件、结构特征和抗震加固目标等，结合数值分析和橡胶砂单元试验结果确定。
[0026] 优选的，步骤(3)中，所述橡胶砂的参数包括橡胶颗粒和砂的配合比、橡胶颗粒和砂的级配、橡胶颗粒的粒径以及砂的粒径。
[0027] 橡胶砂中橡胶颗粒的含量是影响其刚度、密度和阻尼等静动力学特性的关键因素。理论上，橡胶颗粒含量越高，其减震效应更显著。然而，过多的橡胶颗粒会导致材料发生过大的压缩变形，导致周围场地发生沉降或破坏，不利于隧道结构的服役安全，但橡胶颗粒含量也不宜过低，否则会导致其减震效果较差。
[0028] 可选的，步骤(4)中，所述待加固既有浅埋地下结构的几何参数包括地下结构的纵向长、相邻两个地下结构的间隔、地下结构和支护结构的间距。
[0029] 可选的，步骤(4)中，所述橡胶砂墙的设计参数包括空间位置、几何参数和密实度。
[0030] 在设计橡胶砂墙的空间位置和几何参数时，应综合考虑隧道抗震加固目标、水文地质与工程地质条件、临近结构、施工环境和技术等因素，借助数值分析等方法，确定橡胶砂墙的深度、厚度、长度及其与地下结构的距离等。针对其空间位置，在不损害既有地下结构安全运营的前提下，应距地下结构尽可能的近，且深度不低于地下结构仰拱的1倍直径，以在更大范围内吸收场地的变形。
[0031] 可选的，步骤(4)或步骤(5)中，所述施工方案包括以下步骤：根据橡胶砂墙的设计参数旋挖成孔、清孔、下导管、灌注橡胶砂、成桩和连续成墙。
[0032] 进一步优选的，通过咬合桩的施工工艺，形成连续的橡胶砂墙。
[0033] 与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
[0034] 本发明通过在有抗震加固需求的既有隧道场地两侧补充设置柔性橡胶砂墙的抗震加固措施，以达到提升既有隧道抗震韧性的目的。本发明提供的方法对降低隧道结构地震破坏风险，提升废旧轮胎资源化利用水平具有重要的工程应用价值。
[0035] 本发明提出的方法采用废旧轮胎作为主要原料，与传统减震方法如橡胶垫层、泡沫混凝土等比较，其成本更低。
[0036] 本发明提出的方法可以与已有的场地加固方法如钻孔灌注等联合使用，以形成橡胶砂墙，施工技术成熟，场地适用范围广。
法律保护范围
涉及权利要求数量7：其中独权1项，从权-1项
1.一种既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，其特征在于，在既有浅埋地下结构的两侧分别设置柔性的橡胶砂墙；所述橡胶砂墙的深度大于所述既有浅埋地下结构仰拱的1倍直径。
2.根据权利要求1所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，其特征在于，所述橡胶砂墙的原料中橡胶颗粒含量为20～50％。
3.根据权利要求2所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，所述橡胶颗粒的最大粒径为0.250mm，中值粒径为0.137mm，最小粒径为0.100mm。
4.根据权利要求1所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，所述橡胶砂墙的原料砂的最大粒径为1.0mm，中值粒径为0.176mm，最小粒径为0.075mm。
5.根据权利要求1所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，所述橡胶砂墙的厚度为所述既有浅埋地下结构直径的1/3，纵向长度与所述既有浅埋地下结构等长。
6.根据权利要求1所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，其特征在于，建造所述橡胶砂墙的施工方法包括成孔、清孔、下导管、灌注橡胶砂、成桩和连续成墙。
7.根据权利要求1所述的既有浅埋地下结构两侧增设橡胶砂墙的抗震韧性提升方法，其特征在于，所述既有浅埋地下结构包括隧道。
