强夯引起的振动规律及环境效应分析

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1、强夯引起的振动规律及环境效应分析第21卷2007第3期6月岩土工程技术GeotrchnicalEngineeringTechniqueVOI.21No.3Jun,2007文章编号:1007-2993(2007)03-0144-05强夯引起的振动规律及环境效应分析施有志(福建省厦门市公路局,福建厦门361009)【摘要】强夯法是地基处理的一种常用方法,而强夯施工振动往往是制约强夯法应用的关键.综合国内外的研究成果,重点分析强夯引起的振动规律及振动对环境的影响,并结合某沿海地基处理中的强夯振动工程实例,根据实测结果,分析振动速度随

2、距离的衰减规律及强夯安全距离的确定.【关键词】强夯;振动;安全距离【中图分类号】TU472.31;Tu413VibrationProducedbyHeavyTampingandItsEnvironmentalEffectShiYouzhi(XiamenHighwayBureau,XiamenF~ian361009China)【Abstract】mamicamapactionisoneofthemethc~tsforgroundtreatment.Butthe~bmfionduringdynamiccompactionof-te

3、nbe嘞esaproblemthatrestrictstheapplicationofdynamiccompaction.Baseonthestudyresultsathomeandabroad.thevibra.tionproducedbyheavytampingandtheenvironmentaleffectisselectivdyanalyzed.Combinedwithdynamiccompactionvibrationofacoastalengineering,thevibrationproducedbyheavy

4、tampingisanalyzedtoo.Thesafedistanceofheavytampingconstructionisde—termined.【KeyWords】heavytamping;vibration;safedistance0引言强夯法加固地基施工简单,效果好,使用经济,从而在世界范围内得到广泛应用.强夯施工过程中,在夯锤落地的瞬间,一部分动能转化为冲击波,从夯点以波的形式向外传播,其中面波仅在地表传播引起地表振动,其振动强度随着与夯点距离的增加而减弱,当夯点周围一定范围内的地表振动强度达到一定数值时,会引起

5、地表与周围建构筑物的共振,从而使之产生不同程度的损坏和破坏等环境公害;同时由于是连续夯击,造成地面振动的强度比较大,因而强夯振动对周围环境将具有更大的潜在危害性.随着强夯加固技术的推广和应用,上述不利影响已日益引起人民的关注,从而有必要对强夯引起的地面运动变化规律及其振动强度对周围建构筑物和环境的影响进行研究.研究这种环境扰动公害的目的在于:①如何合理选定夯击能量与夯击方式,使得强夯所产生的冲击振动不致于危及周围建构筑物;②根据振动特征制定相应的隔振与控制措施.本文综合国内外的研究成果,重点分析强夯引起的振动规律及振动对环境的

6、影响,并结合某沿海地基处理中的强夯振动工程实例,根据实测结果,分析振动速度随距离的衰减规律及强夯安全距离的确定.1强夯引起的振动规律1.1振动周期与振动频率强夯引起地面运动的振动周期和振动频率随着土质不同而变化,若土质相对松软(如饱和松软的粘土,亚粘土,轻亚粘土等),则振动周期就长;若土质相对坚硬(如砂土,碎石土及粗碎屑等),则振动周期较短,而且随着距夯心的距离增大而增大,振动周期一般约为0.025--0.2s;振动频率约为5～40Hz,而两次夯击间隔时间为几分钟,其特性类似于爆破引起的振动[1-2].主振频率是指振动频谱中振

7、幅最大的谐波分量的频率,它是影响建构筑物的一个重要参数.文献[3]列出强夯振动主频见表1,可以看出,强夯产生的振动主振频率较低,在同一夯点上前几击由于土体处于夯实挤密过程中主振频率更低,作者简介:施有志,1976年生,男,汉族,福建晋江人,工学硕士,工程师.E-mail:shiyouzhi—hqu@163.COITI施有志:强夯引起的振动规律及环境效应分析145随夯实击数的增加,主振频率增大,同一夯点同一击不同距离处强夯产生的振动的主振频率不同,表现为近处频率高,远处频率低.表1强夯振动主频Hz强夯能级/kN.m8000600

8、030002000频率范围3.91～11.726.03～12.454.15～9.288.06~20.26频率均值6.518.997.1213.231.2振动时间强夯所引起的振动是一种瞬时型的冲击振动,振动速度峰值强度的持续时间很短,约0.05～0.08s;夯心附近振动的总持续