強夯振動對周圍環境、建（構）筑物影響的評估研究

譚萬里 王 巖

遼寧有色大連勘察院（116033）

強夯振動對周圍環境、建（構）筑物影響的評估研究

譚萬里 王 巖

遼寧有色大連勘察院（116033）

介紹了強夯試驗中采用加速度測試方法進行強夯振動對周圍環境影響的評估方法及評價隔振溝的減振作用，并根據工程情況確定合理地減少強夯振動對周圍環境影響的措施。

強夯；加速度測試；隔振溝

0 引言

某公司建筑場地地基采用強夯處理，處理面積約18萬m2，由于場地回填分兩個階段（一、二期）進行，建設單位為了縮短施工工期，施工計劃安排在進行一期擬建建筑物施工的同時進行二期場地的強夯處理。根據我院以往施工經驗，二期強夯施工必然對一期的建（構）筑物造成影響，因此研究強夯振動對周圍環境、建（構）筑物的影響及其作出評估對于本次強夯施工具有重要的實用意義。

1 工程地質條件概述

工程場地屬于近海岸填海造地,地形平坦，場地自上至下地層結構為：素填土、殘積土、強風化板巖和中風化板巖。

素填土以強風化板巖碎石、角礫為主，黏性土充填，層厚4～12 m，厚度變化較大，松散，稍濕，飽和。強風化板巖碎石、角礫占素填土的40%～60%，粒徑20～100 mm。

根據設計單位的設計要求，本次強夯施工的夯擊能選擇3 000 kN·m。

2 強夯振動對周圍環境、建（構）筑物影響的測試方案

在擬建筑場地的試夯區進行試驗，采用加速度測試方法評價強夯振動對周圍環境的影響。根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79-2002）第6.3.5條的規定，本次試驗選用隔振溝作為防振措施，采用對比法,對無防振溝和有防振溝進行測試評價，以測試強夯振動對周圍環境、建（構）筑物的影響，也通過加速度測試評價隔振溝對強夯振動的衰減作用。考慮到建筑物基礎埋深≤2 m，隔振溝開挖深度為2 m，布置方案如圖1所示。

圖1 加速度測點布置圖

3 強夯振動對周圍環境、建（構）筑物影響的測試結果

通過試驗施工，對距夯點不同距離的測試點進行檢測，所得加速度結果見表1、表2。

表1 無隔振溝加速度測試結果

表2 有隔振溝加速度測試結果

試驗結果表明：當未設隔振溝時,30 m處三維最大加速度分別為0.063 g、0.071 g、0.024 g，60 m處三維最大加速度分別為0.032 g、0.039 g、0.015 g，從30～60 m，加速度減弱僅為50%。設置隔振溝后，15 m處三維最大加速度分別為0.254 g、0.131 g、0.622 g，隔振溝外側僅隔30 m處的三維最大加速度分別為0.062 g、0.071 g、0.032 g，加速度減弱已達75%。

通過分析試驗結果，可以充分表明隔振溝減弱強夯振動的影響非常顯著。試驗結果還表明，距夯點30 m范圍之內振動加速度按負冪函數曲線形式迅速衰減，大于30 m以后，則以較低的振動強度影響到很遠的范圍，對建（構）筑物已不造成嚴重損壞。

4 結論

根據上述試驗結果、建筑物破壞標準、人體對振動的允許標準可以確定施工的安全距離，具體如下：

1）振動破壞區：距離夯點10 m以內，該區域的地面振動加速度大于0.5 g，速度大于5 cm/s，振幅大于1.0 mm，對一般建（構）筑物會造成一定的破壞。

2）振動損壞區：距離夯點10～30 m，該區域的地面振動加速度為0.1～0.5 g,速度1～5 cm/s,振幅1.0～2.0 mm，對一般單層房屋和臨時建（構）筑物不會產生破壞，但對正在施工的多層房屋或墻體砌體強度尚未達到設計要求的建（構）筑物可能有一定的損傷。

3）相對安全區：距離夯點30 m以外，該區域的地面振動加速度小于0.1 g，速度小于1 cm/s，振幅小于0.2 mm，對一般建（構）筑物不會造成損壞。

4）若隔振溝深度大于建（構）筑物基礎埋深，隔振溝可以有效減少強夯振動對周圍環境及建（構）筑物的影響。

5 施工實踐

將上述試驗結果指導一期強夯施工，考慮到一期工程擬建建（構）筑物個別采用鉆孔灌注樁基礎形式，采取針對一期擬建建（構）筑物保證30 m安全距離的措施進行強夯，合理確定一期強夯施工范圍。事實證明，30 m安全距離有效保證了一期擬建建（構）筑物的安全，克服了二期強夯施工對其影響所帶來的損壞。

[1]中國建筑科學研究院.建筑地基處理技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社,2002.

[2]GB 5007-2002,中華人民共和國建設部.建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社,2004.

[3]《工程地質手冊》編委會.工程地質手冊[S].北京：中國建筑工業出版社,2007.

[4]陳仲頤,葉書麟.基礎工程學[M].北京：中國建筑工業出版社,1990.