本发明涉及岩土施工防震领域，具体涉及一种带压密注浆和变深度的隔震沟。
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。
技术实现要素：
本发明的的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种带压密注浆和变深度的隔震沟，该隔震沟的沟深沿其长度方向呈变化状，沟内设置有沟体支撑围护结构，还利用压密注浆孔对隔震沟周围土体进行强化，既保证了开挖时的安全性，又减少了工程开挖量；利用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。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种带压密注浆和变深度的隔震沟，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钢板桩，该圈所述钢板桩的外围设置有注浆加固区域，所述注浆加固区域由至少两圈压密注浆孔及其外围的水泥浆组合而成。
所述沟体的深度沿其长度方向呈变化规律，所述变化规律为：所述沟体的深度与距隔震保护目标的距离呈反比关系。
所述钢板桩的深度大于所围护区域的所述沟体的沟底深度。
所述压密注浆孔的底部深度至少大于所围护区域的所述沟体的沟底深度1.5m。
所述压密注浆孔设置两圈，其位置采用梅花型布置。
所述钢板桩的顶部和中部分别设置有压顶梁和中部横梁，所述压顶梁和所述中部横梁将该圈所述钢板桩连接成一整体。
所述压顶梁标高处沿所述沟体宽度方向间隔设置若干个顶部内支撑，所述顶部内支撑两端分别连接于位于两侧的所述压顶梁上。
所述中部横梁标高处沿所述沟体宽度方向间隔设置若干个中部内支撑，所述中部内支撑两端分别连接于位于两侧的所述中部横梁上。
所述沟体内设置有泄压管，所述泄压管的底端贯入所述沟体底部的土体中、顶端伸出于地面并同一弯头相连通。
所述沟体内填充有矿渣。
本发明的优点是：隔震沟的沟深沿其长度方向呈变化状，减少了工程开挖量；沟内设置有沟体支撑围护结构，并利用压密注浆孔对隔震沟周围土体进行强化，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。
附图说明
图1为本发明中带压密注浆和变深度隔震沟的俯视示意图；
图2为本发明中带压密注浆和变深度隔震沟的a-a剖面结构示意图；
图3为本发明中带压密注浆和变深度隔震沟的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：钢板桩1、压顶梁2、中部横梁3、压密注浆孔4、顶部内支撑5、中部内支撑6、泄压管7、弯头8、矿渣9、注浆加固区域10。
实施例：如图1-3所示，本实施例具体涉及一种压密注浆和变深度的隔震沟，包括沟体和沿沟体内壁面设置的一圈钢板桩1，钢板桩1的外侧设置有注浆压固区域10，注浆加固区域10由压密注浆孔4以及周围的水泥浆形成，所述沟体的深度沿隔震沟长度方向呈变化状，沟体内设置有泄压管7排空沟体周围的地下水，从而达到在减少隔震沟开挖量的同时，又确保了隔震沟的隔震效果与安全性的目的。
如图1-3所示，本实施例中的隔震沟包括沟体和沟体支撑围护结构，沟体支撑围护结构包括钢板桩1、压顶梁2、中部横梁3、顶部内支撑5、中部支撑6以及注浆压固区域10。
如图3所示，隔震沟的沟体的深度沿沟体的长度方向呈变化状态，变化规律为：沟体的深度与距隔震保护目标的距离呈反比关系，具体的说：沟体与隔震保护目标的距离越近、沟体的深度越深；沟体与隔震保护目标的距离越远，沟体的深度越浅。隔震沟沟体深度的上述变化既避免了隔震沟开挖过程中不必要工程量的增加和建筑材料的浪费，又保证了隔震沟良好的隔震效果。
如图1-3所示，本实施例中钢板桩1采用拉森iv型钢板桩，钢板桩1一共分为四排，两排沿沟体长度方向设置于沟体的内壁面，另两排沿沟体宽度方向设置于沟体的内壁面，且钢板桩1的深度要比所围护区域的沟体的深度要深，使钢板桩1在土体中更加牢固，且能对周围地下水起到一定的隔绝作用。上述四排钢管桩1首尾相连围成一圈，形成沟体的基本支撑围护结构，对沟体起到围护作用，避免周围土体的坍塌。再在钢板桩1的顶部设置压顶梁2，在钢板桩1的中部设置中部横梁3，压顶梁2和中部横梁3将每一根钢板桩1连结成为一体，加强了支撑围护结构的强度，使其能承受更大的压力。
进一步地，在压顶梁2标高处沿沟体宽度方向每隔4-6米设置一道顶部内支撑5，在中部横梁3标高处沿沟体宽度方向每隔4-6米设置一道中部内支撑6，用以进一步增加沟体支撑结构的强度，使得隔震沟的深度可以大幅度增加，根据隔震需求开挖更深，确保隔震的深度达到被保护目标深度的两倍以上。且当隔震沟开挖深度较深时，能够对周围土体形成有力的支撑，以免造成土体坍塌等事故。
更进一步地，在钢板桩1的外侧土体中开设有两圈呈梅花型分布的压密注浆孔4，压密注浆孔4的深度要比围护该处沟体的钢板桩1的深度浅，在压密注浆过程中钢板桩1能够阻挡浆液流入隔震沟的沟体内，且压密注浆孔4的孔底标高比隔震沟的沟底标高要低1.5米以上。通过压密注浆孔4对隔震沟周围土体进行注浆压密，与压密注浆孔周围的水泥浆形成注浆加固区域10，注浆加固区域10的深度也比围护该处沟体的钢板桩1的深度浅，注浆加固区10能够增强隔震沟外围土体的强度，避免雨水冲刷时发生坍塌，还加强了该区域土体的防渗性能，防止地下水进入沟体内使得隔震沟隔震效果减弱甚至消失。且由于该注浆加固区10的形成，使得在隔震沟沟体开挖初期设置的钢板桩1即便拆除也基本不影响隔震沟结构的稳定性，从而使钢板桩1可根据实际情况进行拆卸回收，循环利用，降低了工程成本，提高了经济效益。
隔震沟的沟体的底部土体内插接有泄压管7，泄压管7的底部要比沟体的底部深1.5米以上，用于将隔震沟体内及沟体底部以下的地下水排出，减少震动纵波沿地下液体传播的部分。泄压管7的顶部连接有向隔震沟外排水的弯头8，弯头8高处于地面以便排水。
隔震沟沟体内还填满了矿渣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强夯发出的震动有吸收、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）先按梅花型设置压密注浆孔4，并通过压密注浆孔4注浆形成注浆加固区域10，以提高土体的强度和防渗性能；
（2）沿着隔震沟沟体的外轮廓施工一圈钢板桩1，钢板桩1的深度深于所围护的注浆加固区域10的深度，然后在各个钢板桩1的桩顶内侧施工一圈压顶梁2，再在压顶梁2的设计标高处沿隔震沟宽度方向每隔4-6米用螺丝连接顶部内支撑5；
（3）开挖隔震沟，在开挖到钢板桩1深度一半的标高处，然后在各个钢板桩1的内侧施工一圈中部横梁3，再在中部横梁3的标高处沿隔震沟宽度方向每隔4-6米用螺丝连接中部内支撑6；
（4）继续下挖隔震沟使其沟底深度深于压密注浆孔4的深度，将泄压管7底部插接入隔震沟底部，使其低于沟体底部1.5米以上，再在泄压管7的顶部连接弯头8，使弯头8高出于地面；
（5）在隔震沟沟体内填满矿渣9，然后利用泄压管7对隔震沟底部地下水进行排空。
本实施例的有益效果是：隔震沟的沟深沿其长度方向呈变化状，减少了工程开挖量；沟内设置有沟体支撑围护结构，并利用压密注浆孔对隔震沟周围土体进行强化，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。