工程施工对环境的影响

随着社会经济的迅速发展和城市规模的日益扩大，振动对生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意。国际上已经把振动列为七大环境公害之一，并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等进行研究。

在建筑施工过程中，桩的施工采用反循环法施工和正循环法施工，反循环法施工采用旋转钻机钻孔。然而在邻近居民区和建筑群的桩基的施工的过程中，冲击锤的强烈的激振力和噪声对区域环境污染严重，造成了沿路建筑物不同程度的损伤。由此引起了许多民事纠纷，导致公路施工受阻或停工，影晌了工程正常的进展，延缓了施工建设的进度，给施工单位造成巨大的经济损失。

在交通系统设计规划中，对环境影响的考虑越来越多。这主要因为过去城市建筑群相对稀疏，而现在随着城市建设的迅猛发展，多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系，从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区，离建筑物的最短距离小到只有几米，加上交通密度的不断增加，使得振动的影响日益增大。

建筑施工引起的结构的振动强度要更大，因为振动波不仅沿振源四周径向，而且沿空间高度方向及地表的影响都很大，传播距离远，会造成附近建筑物损伤及人和生物的极不适应，随着“以人为本”和可持续发展的理念深入人心，已经到了非防治不可的地步了。

2建筑施工引起环境振动的特点

2.1 建筑施工引起的震动和噪音的特点[1~2]

建筑施工的震动可以分为施工前期的钻桩冲击震动和噪音、施工中期和后期时各种不同施工工序产生的施工震动和噪音。建筑施工不同阶段的工艺方法和施工机具不同，振动性质也不同。施工机械在工地范围内移动，对工地周围影响的强度和方向是变化的。建筑施工振动是稳态和非稳态的振动，也有脉冲振动。

建筑施工振动作为环境振动之一。建筑施工振动因施工阶段不同其强度和方向是有变化的，尤其是打桩施工发生的振动对工地周围环境的影响很大，因此要对建筑施工的振动进行环境影响评价。

2.2 冲击桩施工引起环境振动的特点

在冲击桩施工时，由于施工机械有自身的冲击频率，因此，每次冲击都会对环境造成影响，冲击的时间间隔固定，因此振动冲击波在土壤传播时也很有规律，形成很有规律的波的传播图形。由于在冲击桩从开始施工到施工结束要经过一点很长时间，根据土质的不同，打入的深度也不同，土质坚硬时打入的深度会相应的减少，反之加深。冲击桩的施工的持续时间不但和土壤的土质有关，还和桩径和桩基的长度有关，桩基越长施工时间越长，这种由于冲击桩施工引起的振动对环境和人们的正常生活影响越长。另外，冲击桩施工时由于冲击锤撞击地面，产生很大撞击声，撞击声也对环境有很大影响，它对环境的影响也具有连续性和规律性的特点。由于施工的特点，冲击桩在近地表较浅的时候，撞击声也对环境有很大影响，撞击引起的震动也比较大。随着打入的深度的增加，由于泥浆将冲击孔密封和土层厚度的加大，撞击声也对环境有所降低。由于土的阻尼存在，使得震动传至地面时，震动的能量已经有部分消耗。从而撞击引起的震动有所降低。

3环境振动控制

随着工业交通运输事业的发展和建筑施工任务的加大，大功率动力机械设备每到越来越广泛的应用，与此同时，带来的振动危害也越来越严重，我们必须采用一定的措施来防治振动对周围环境的污染。

3.1 环境震动的危害

所谓振动公害，指人类活动引起的地面、建筑物、交通车辆等振动对人的生活和工作环境的影响、对人体健康的影响、对建筑物安全的影响以及对精密仪器正常使用的影响等。由此可见，振动对周围环境的影响表现为三个方面:(1)对建筑结构安全的影响;(2)对人体健康的影响;(3)对精密仪器正常使用的影响。

1、振动对建筑结构安全的影响

由于在振动下引起的建筑物损伤不仅取决于地面振动的剧烈程度，而且受到建筑本身的结构强度，建材特性以及动力特征的影响。所以关于地面振动极限值，制定准确统一的规范是不太可能的。由于结构响应不仅取决于激励的大小，而且受频率的影响，结构损伤往往跟地面的振动的幅值及其占优频率有关。有很多国内外学者或规范基于地面振动速度峰值(PPV)，给出了结构振动限值。

全世界的标准化权威部门纷纷针对影响建筑物的地面振动允许水平制定了规范。但这些规范都是偏保守的。例如瑞士标准化协会规定:对钢结构或者钢筋混凝土结构建筑允许的PPV为12mm/s，石材建筑为5mm/s,对历史古迹及对振动敏感的建筑为3mm/s。

2、振动对人体健康的影响

振动一般不会对人体直接造成伤害，但它会干扰人们的日常生活，使人感到极度不适和心烦，甚至还会影响到人们的睡眠、休息和学习。在关于人体对振动的反应这方面的研究，已经定义出相应的允许振动级。当人们对振动作出主观判断的时候，由于受到人的健康状况、心理状况及感觉等影响。所以在评估振动水平时，人体感受有一个较广的范围。比如人们往往能够承受在野外颠簸的行车，却无法忍受由交通引起的建筑物的较小振动。有研究表明，人体对高频振动更加敏感。比如在振动频率在2Hz下，允许PPV为18mm/s，而在20Hz下，允许PPV只有6mm/s。

在振动对人的健康影响方面，据国外有关人员研究证明:由于振动感觉器官遍布全身，人对振动的心烦效应和对振动的感觉十分一致。此外还证明由于振动易引起人体内脏器官的共振，所以甚至轻微的振动也能引起人们的心烦，危害人们的身心健康。振动还直接影响人体健康，包括生理上的和心理上的，其影响范围涉及到人的心脏一血液循环系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及听觉、视觉、人体平衡等许多方面。长期处于振动环境中的人，会由于接触不同强度、不同频率的振动而受到不同程度的伤害。在对工作的影响方面，振动会影响人的听觉，干扰手的操作准确性，使其操作速度下降，甚至出现误操作。振动还妨碍人的精力集中，特别是在振动和噪声共存的环境下，人的大脑思维受到干扰，难以集中精力进行判断、思考、运算和操作，造成工作效率下降。

3.2 减震、隔振措施

减振是工程上防止振动危害的主要手段。减振可分为主动减振和被动减振。主动减振是在设计时就考虑消除振源或减小振源的能量或率，在精密仪器、航空航天设备、大型汽轮发电机组及高速旋转机械中应用较多，但费用昂贵，普通工程机械中应用较少。被动减振有隔振和吸振等。隔振又可分为主动隔振和被动隔振。为了防止或限制振动带来的危害和影响，现代工程中采用了各种措施，归纳起来有以下几条原则：1、减弱或消除振源（主动减振）?在机械里面，这是一项积极的治本措施。如果振动的原因是由于转动部件的偏心所引起的，可以用提高动平衡精度的办法来减小不平衡的离心惯性力。对往复式机械如空气压缩机等也需要注意惯性力的平衡。但在工程施工中，这种方法就不太可能。? 2、控制共振（被动隔振）根据实际情况尽可能改变施工的频率（被动减振），使振动波的频率尽可能地避开建筑