强夯振动影响与构筑物安全距离研究

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1、第!"卷第!期东南大学学报（自然科学版）3?9@!"*?@!#$$"年%月&’()*+,’-.’(/01+./(*231).2/4（*567859.:;<=:<1>;6;?=）A5B#$$"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!强夯振动影响与构筑物安全距离研究方磊经绯刘松玉（东南大学岩土工程研究所，南京#"$$CD）摘要：强夯地基处理技术是一种常见、有效的地基处理方法，但由于其施工时的噪音、振动等对周围建筑物和环境的影响而限制了它的作用E通过对某

2、高速公路强夯地基工程的实践，对不同夯击能下强夯地基处理施工时所产生的地面振动进行了现场监测，经过对这些实测振动资料的深入分析，认为当强夯所引起的地面振动加速度衰减到$@"!时，对建筑物几乎没有危害E同时得出当强夯夯击能为"@%，#@$，#@%和!@$A*·F时，其对构筑物的安全距离分别为"G，"H@%，"I@H和"C@%FE关键词：强夯；强夯振动；夯击能；安全距离中图分类号：/(G"!文献标识码：+文章编号："$$"J$%$（%#$$"）$!K$$#CK$G强夯法处理地基是#$世纪D$年代末A<=58>技术公司首先创立的E该方法

3、将I$LG$$M*重锤从落距DLG$F处自由落下，给地基以冲击和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性E我国强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基土E由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点，经过#$多年来的应用与发展，强夯法处理地基受到各国工程界的重视，并得以迅速推广，取得了较大的经济效益和社会效益E"CHI年""月，交通部第一航务工程局科研所在天津新港三号公路对软土地基进行了强夯试验研究工作，继而在秦皇岛某码头堆场粉细砂地基中进行了试验研究，并推广使用，揭开了

4、交通行业强夯法处理地基的序幕E近年来，沿海高速公路建设发展迅速，软土地区的特殊地基处理很重要，在高速公路建设工程中如何采用强夯法处理地基，是一个值得深入探索的问题E关于强夯法加固地基的机理，不同研究者从不同角度对强夯机理进行了研究，但目前还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法E同时由于强夯处理的对象（即地基土）非常复杂，一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论，但对地基处理中经常遇到的几种类型土，还是有规律可循的E总的来说，强夯加固地基主要是在强大的夯击能下在地基中产生强烈的冲击波和动应力对土体进行加固作用E强

5、夯产生的冲击波，按其在土中的传播和对土的作用特征可分为体积波和界面波，体积波包括纵波和横波（或分别称为压缩波和剪切波），界面波包括瑞利（)5B9<;NO）波和乐夫（,?P<）波E各波的性质见表"E表"冲击波的性质波的占总能量的波在土中的传播速度（QF·S）波的性质波的传播特点类型百分比QR砂类土粘性土岩石系由震源向外传播的纵向波，质点振动方向震动周期短，振幅压缩波H和波的前进方向一致，属一种推拉运动，振动小，能在固体与液体!$$LH$$I$$L"%$$"$$$LD$$$的破坏力较小中传播，速度快波动周期较长，振幅系由震源向外传播

6、的横向波，质点运动方向较大，只能在固体中剪切波#D和波的前进方向垂直，作横向位移，振动的破"%$L#D$""$L#%$%$$L#%$$传播，波速仅为压缩坏力较大波的"Q#L"Q!系限于在半空间边界附近一个区域内运动的周期长，振幅大，波波E它向外传播时，质点在波的前进方向和地速比压缩波小，与剪界面波DH表面法向组成的平面内作椭圆运动，转动方切波相近，只能在固%L!$$向与波的前进方向相反，在地面上呈滚动形体中传播，不能在液式，速度随深度的增加而减小体中传播收稿日期：#$$"K$"K"%E作者简介：方磊，男，"CD!年生，副教授E(

7、东南大学学报（自然科学版）第1!卷!强夯振动对构筑物的影响强夯时所产生的巨大冲击波，对场地附近的建（构）筑物有可能造成振害，《强夯地基技术规程》［!］中规定，当单击夯击能为!"""#$·%时，安全距离应大于!&%；当单击夯击能大于!"""#$·%时，对仪表车间及灵敏度高的建（构）筑物的安全距离，尚应通过试夯实测的结果进行调整与修正’作用在地基或建（构）筑物的动荷载种类很多，强夯时产生的动荷载为冲击荷载，这种荷载的强度很大，持续的时间很短，可表示为"!（"）#!"!(")（!）""式中，!"是冲击荷载的峰值，!(")是描述冲击荷载

8、形状的无因次时间函数$"强夯时释放出强大的夯击能，引起四周岩土介质的振动，并以各种波的形式向四周传播，使远处的岩土以及建筑在其上的建筑物发生振动，造成震害的程度决定于震级大小、夯点之间的距离、岩土介质的性质以及建筑物的特点等$在《构筑物抗震设计规范》［(］中规定