本实用新型涉及铁道工程技术领域，特别涉及一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构。
背景技术：
目前，随着城市化进程的加快与社会经济水平的不断提高，我国逐渐涌现出了北京、上海等人口超二千万级的超大型城市，面临着巨大的人口出行需求。由此，城市公共交通建设也就变得尤为重要，而城市轨道交通(轻轨、城际列车、地铁等)因其节能、流通量大、少污染、安全可靠稳定等优势，逐步成为了公共交通的骨干力量。据统计，北京、上海、广州、深圳、杭州、东莞等城市均已有时速达到120千米/小时的城轨运营，同时天津、武汉、成都、郑州等城市也有正在或规划建设的快速轨道交通系统，发展十分迅猛。由于这些轨道线路穿越城市的中心地段，建筑群密集，快速轨道交通对周围居民的日常生活、领近建筑物以及地下管线、精密仪器和设备等都有不可忽视的影响。因此，必须对快速轨道交通运行引起的场地振动进行分析和研究，且有必要将快速轨道交通振动影响纳入快速轨道交通规划设计。
众所周知，轨道交通振动来源于运行过程中轮轨动力相互作用，由于振源和传播路径的存在而不可避免，一般采用减隔振的方法加以控制。对于城市轨道交通的减隔振，主要从振源、振动传播途径以及被保护对象自身三个方面进行控制。其中，对振源的减隔振控制是工程中的主要措施，传统方法通过在钢轨和轨枕之间加隔振材料，主要有橡胶、隔振垫板和浮置板隔振系统：橡胶、隔振垫板构造简单，施工方便，但隔振效果较小；浮置板隔振结构是一种质量-弹簧隔振系统，减隔振效果好，但是造价较高。然而，随着地铁采用减振轨道的比例日益提高，轮轨之间匹配矛盾与环境振动问题也日益凸显。此外，这些减隔振装置的耐久性一般较差，可能需要经常更换，在较恶劣的环境下也不宜使用。
技术实现要素：
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种减隔振效果好且成本低的用于城市轨道交通减隔振的路基结构。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构，在轨道路基下方设有凹字形槽；凹字形槽的开口端与地面平齐；轨道居中位于凹字形槽的两内侧壁之间；凹字形槽的内侧壁高度大于一倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，凹字形槽的外侧壁高度大于1.5倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长；凹字形槽内填充橡胶集料混凝土。
进一步地，凹字形槽的两内侧壁之间的宽度为轨道路基宽度的1.2～1.8倍。
进一步地，凹字形槽的内侧壁和外侧壁之间的宽度为1～1.5米。
进一步地，凹字形槽的两内侧壁高度为2～3米。
进一步地，凹字形槽的两外侧壁高度为3～4米。
进一步地，凹字形槽的内壁为混凝土内壁。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
1、本实用新型为一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构，设置在振源(轨道路基)下部，极具针对性的在振源处对振动能量进行了阻隔和消耗。相比于传统的在轨道与轨枕之间加设隔振材料等方法，在保证减隔振效果的同时，具有结构稳定和安全可靠的优点。
2、城市轨道交通减隔振路基材料为橡胶集料混凝土，相较于普通混凝土，其韧性和抗冲击性能更好，且可通过改变橡胶目径以及掺入量，方便调节材料的整体刚度和阻尼等物理参数。
3、本实用新型结构造价低廉，城市交通减隔振路基结构所用的橡胶粉可取材于废旧轮胎、管、工业橡胶制品，取材便捷，成本低，实现资源的回收再利用，符合可持续发展的生态环保理念。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型的截面结构示意图。
图中：1、轨道路基；2、轨道列车；3、凹字形槽的内侧壁；4、凹字形槽的外侧壁；5、橡胶集料混凝土；6、地层。
b0、轨道路基宽度；b1、凹字形槽的槽宽；b2、凹字形槽的内侧壁与轨道路基间宽度；h1、凹字形槽的外侧壁高度；h2、凹字形槽的内侧壁高度。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1至图2，一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构，在轨道路基1下方设有凹字形槽；凹字形槽的开口端与地面平齐；轨道居中位于凹字形槽的两内侧壁之间；凹字形槽的内侧壁3高度大于一倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，凹字形槽的外侧壁4高度大于1.5倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长；凹字形槽内填充橡胶集料混凝土5。
凹字形槽由内外两个凹槽围合而成，内凹槽的侧壁即为凹字形槽的内侧壁；外凹槽的侧壁即为凹字形槽的外侧壁；凹字形槽的槽宽为内凹槽侧壁和外凹槽侧壁之间的空隙。在轨道路基1下方的内凹槽内填充的是轨道路基层相关材料和土等；在外凹槽的外侧是地层6。
请参见图1，轨道列车1在轨道3上行驶，行驶速度为c，行驶方向如箭头所示。轨道列车2在轨道上行驶时，轨道发生振动，轨道振动产生瑞利波。为减振及隔振因轨道振动所产生的瑞利波，在轨道路基1下方设有凹字形槽；凹字形槽内填充橡胶集料混凝土5。橡胶集料混凝土5消耗振动能量，提高减隔振效率，并且使振动波的能量部分衰减。
优选地，凹字形槽的两内侧壁之间的宽度可为轨道路基1宽度的1.2～1.8倍。
优选地，凹字形槽的内侧壁3和外侧壁之间的宽度可为1～1.5米。
优选地，凹字形槽的两内侧壁高度可为2～3米。
优选地，凹字形槽的两外侧壁高度可为3～4米。
优选地，凹字形槽的内壁可为混凝土内壁。
下面以本实用新型的一个优选实施例来进一步说明本实用新型的结构及工作原理：
一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构，在轨道路基1下方设有贯通的凹字形槽；凹字形槽的开口端与地面平齐；轨道居中位于凹字形槽的两内侧壁之间；凹字形槽的内侧壁3高度大于一倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，凹字形槽的外侧壁4高度大于1.5倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长；凹字形槽内填充橡胶集料混凝土5。
城市轨道交通减隔振的路基结构中的凹字形槽填充材料为橡胶集料混凝土5，橡胶集料混凝土5的主要组分为波特兰水泥、橡胶粉、粉煤灰、中砂、石子、水和外加剂。
波特兰水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，其标准稠度用水量为27％，密度为3.1克/立方厘米，细度为15％。
橡胶粉采用80目橡胶，其表观密度为890千克/立方米，可通过将废旧轮胎、管、工业橡胶制品经机械打碎的方式获得。
粉煤灰烧失量为2.7％、细度18％、需水量93％、含水率1％、表观密度2450千克/立方米、so3含量为2.57％，按照水泥用量的10％掺入。
中砂为普通河砂，细度模数为2.5，级配连续，最大粒径5毫米，表观密度1530千克/立方米，孔隙率为35％。
石子为粒径5～25毫米的碎石，级配连续，堆积密度为1550千克/立方米。
外加剂建议采用聚羧酸系高性能减水剂，减水率应大于等于25％。
橡胶集料混凝土5各组分推荐按照质量百分比配比为：水泥19.04％、砂25.86％、石子45.66％、水6.35％、橡胶粉2.71％、减水剂0.38％。
图2中，用b0表示轨道路基1宽度；用b1表示凹字形槽的槽宽；用b2表示凹字形槽的内侧壁3与轨道路基1间宽度；用h1表示凹字形槽的外侧壁4高度；用h2表示凹字形槽的内侧壁3高度。
h1应至少大于1.5倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，可以取3～4米；h2应至少大于1倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，可以取2～3米；b1可取1～1.5米，b2可取2～2.5米。
城市轨道交通减隔振路基结构在施工时，先采用挖土机挖出截面为矩形的长方体基坑，基坑截面宽度为(2b1 2b2 b0)，基坑截面高度为h1，随后对基坑周壁及底部喷射c25混凝土进行护壁，以防施工时发生土体坍塌事故。
混凝土护壁强度达到75％时，将配合好并搅拌均匀的橡胶集料混凝土5于基坑内分层浇筑，并逐层振捣密实，直至浇筑到距矩形基坑下底高度h3处。待底部橡胶集料混凝土5强度达到75％时，在距离基坑两侧各b1位置处支护模板，同样采用分层浇筑的方式浇筑橡胶集料混凝土5，并逐层振捣密实，待强度达到后拆除模板，则城市轨道交通减隔振路基结构部分施工完成。
一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构设置在振源(轨道路基1)下部，极具针对性的在振源处对振动能量进行了阻隔和消耗，相比于传统的在轨道与轨枕之间加设隔振材料等方法，更具有结构稳定和安全可靠的优点，其减隔振效果更佳。城市轨道交通减隔振路基材料为橡胶集料混凝土5，振动波传播至回填层与城市轨道交通减隔振路基结构的交界面处时，因存在介质差异，振动波将发生部分反射、折射与衍射，进而产生相位差，最大限度消耗振动能量，提高减隔振效率。其次，当振动波传播至城市轨道交通减隔振路基结构时，橡胶会对振动波产生明显的粘滞阻尼效应，因此振动波在经过城市轨道交通减隔振路基结构时，振动波的能量会有部分衰减。城市轨道交通减隔振路基结构，具有一定的强度且安全稳定，可保证城市交通的正常通行。此外，本实用新型结构造价低廉，城市交通减隔振路基结构所用的橡胶粉可取材于废旧轮胎、管、工业橡胶制品，取材便捷，成本低，实现资源的回收再利用，符合可持续发展的生态环保理念。
以上的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。
1.一种用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，在轨道路基下方设有凹字形槽；凹字形槽的开口端与地面平齐；轨道居中位于凹字形槽的两内侧壁之间；凹字形槽的内侧壁高度大于一倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长，凹字形槽的外侧壁高度大于1.5倍因轨道振动所产生的瑞利波的波长；凹字形槽内填充橡胶集料混凝土。
2.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，凹字形槽的两内侧壁之间的宽度为轨道路基宽度的1.2～1.8倍。
3.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，凹字形槽的内侧壁和外侧壁之间的宽度为1～1.5米。
4.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，凹字形槽的两内侧壁高度为2～3米。
5.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，凹字形槽的两外侧壁高度为3～4米。
6.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通减隔振的路基结构，其特征在于，凹字形槽的内壁为混凝土内壁。
技术总结