1.一种控制不均匀沉降的高填方隧道(4)地基结构,其特征在于,包括由下至上依次设置的基岩层(1)、软弱地层(2)和人工填方层(3),所述人工填方层(3)中设有隧道(4),所述隧道(4)的底部设有桩基结构(5);所述隧道(4)沿竖直方向在所述人工填方层(3)中的投影区域为第一区域(31),所述隧道(4)的上方的所述第一区域(31)中水平设有第一缓冲层(6),所述第一缓冲层(6)能够覆盖所述第一区域(31);所述第一区域(31)两侧紧邻的所述人工填方层(3)为第二区域(32),所述第二区域(32)中水平设有第二缓冲层(7);所述第一缓冲层(6)的压缩变形量大于所述第二缓冲层(7)的压缩变形量,所述第一区域(31)的总压缩变形量等于所述第二区域(32)的总压缩变形量。
2.根据权利要求1所述的控制不均匀沉降的高填方隧道(4)地基结构,其特征在于,所述人工填方层(3)中沿水平方向并排且间隔设有若干所述隧道(4),且相邻的两个所述隧道(4)之间的间距小于5m,所述第一区域(31)的范围包括所述隧道(4)沿竖直方向的投影区域以及相邻的两个所述隧道(4)之间的区域。
3.根据权利要求1所述的控制不均匀沉降的高填方隧道(4)地基结构,其特征在于,所述人工填方层(3)中沿水平方向并排且间隔设有若干所述隧道(4),且相邻的两个所述隧道(4)之间的间距为5m~30m,相邻的两个所述隧道(4)之间的所述人工填方层(3)中的区域为第三区域(33),所述第三区域(33)中水平设有第三缓冲层(8),所述第三缓冲层(8)能够覆盖所述第三区域(33),所述第三缓冲层(8)的压缩变形量大于所述第二缓冲层(7)的压缩变形量且小于所述第一缓冲层(6)的压缩变形量;所述第三区域(33)的总压缩变形量与所述第一区域(31)的总压缩变形量及所述第二区域(32)的总压缩变形量相等。
4.根据权利要求1所述的控制不均匀沉降的高填方隧道(4)地基结构,其特征在于,所述人工填方层(3)中沿水平方向并排且间隔设有若干所述隧道(4)且相邻的两个所述隧道(4)之间的间距大于30m,所述第二区域(32)的范围包括相邻的两个所述隧道(4)之间的区域,所述第二缓冲层(7)能够覆盖相邻的两个所述隧道(4)之间的区域。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的控制不均匀沉降的高填方隧道(4)地基结构,其特征在于,所述桩基结构(5)的底部位于所述基岩层(1)中,所述第一缓冲层(6)和所述第二缓冲层(7)均为EPS塑料泡沫板。
6.一种高填方隧道地基结构的设计方法,其特征在于,用于设计如权利要求1至5中任意一项所述的控制不均匀沉降的高填方隧道地基结构,所述设计方法包括:按下式计算所述第一区域(31)的压缩变形量Δ 11 :式中:△ 11 —所述第一区域(31)内的填方体和所述第一缓冲层(6)的压缩变形量;E sp1 —所述第一缓冲层(6)的弹性模量;h p1 —所述第一缓冲层(6)的厚度;γ—所述第一区域(31)内的填方体的重度;h—所述隧道(4)的埋深;E s1 —所述第一区域(31)内的填方体的压缩模量。
7.根据权利要求6所述的高填方隧道地基结构的设计方法,其特征在于,还包括:若所述隧道(4)外不作地基处理时,按下式计算所述第一区域(31)内的填方体的剪切变形量Δ 12 :式中: —所述第一区域(31)内的填方体的内摩擦角;ν—所述第一区域(31)内的填方体的泊松比;则所述第一区域(31)内的填方体和所述第一缓冲层(6)的总压缩变形量△ 1 为:Δ 1 =Δ 11 +Δ 12 。
8.根据权利要求7所述的高填方隧道地基结构的设计方法,其特征在于,还包括:当所述隧道(4)的数量为1个时或若干所述隧道(4)中相邻的两个所述隧道(4)之间的间距大于30m时,按下式计算所述第二区域(32)的压缩变形量Δ 2 :式中:△ 2 —所述第二区域(32)的总压缩变形量;E sp2 —所述第二缓冲层(7)的弹性模量;h p2 —所述第二缓冲层(7)的厚度;E s2 —所述第二区域(32)内的填方体的压缩模量;H—所述人工填方层(3)的高度。
9.根据权利要求8所述的高填方隧道地基结构的设计方法,其特征在于,还包括:当若干所述隧道(4)中相邻的两个所述隧道(4)之间的间距小于5m时,所述第二区域(32)的压缩变形量△ 2 按所述第一区域(31)的压缩变形量Δ 1 的计算公式计算。
10.根据权利要求9所述的高填方隧道地基结构的设计方法,其特征在于,还包括:当若干所述隧道(4)中相邻的两个所述隧道(4)之间的间距a为5m~30m时,第三区域(33)的压缩变形量Δ 3 的计算公式为:式中:Δ 3 —第三区域(33)的总压缩变形量;E sp3 —第三缓冲层(8)的弹性模量;h p3 —第三缓冲层(8)的厚度;E s3 —第三区域(33)内的填方体的压缩模量;H—所述人工填方层(3)的高度;其中,第三缓冲层(8)的弹性模量E sp3 的计算公式为: