强夯振动影响范围研究综述

因此 ，强 夯 产 生 的 巨 大 冲 击 能 量 可 使 附 近 的 场 地 下 沉 和 隆 起 ，并 以冲 击 波 向 外 传 播 ，对 邻 近 的 土 体 及 周 围 建 筑 产 生 扰 动 影 响 ，引 起 场 地 表 面 和 建 筑 物 不 同 程 度 的 损 伤 与 破 坏 。
ｌ 强夯加 固机理
关 于 强 夯 法 加 固地 基 的 机 理 ，不 同 研 究 者 从 不 同 角 度 进 行 了研 究 ，但 目 前 还 没 有 一 套 成 熟 和 完 善 的 理 论 和 计 算 方 法 。 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 。
基 土传 播 ，也 是 因 波 的 振 动 造 成 对 建 筑 物 的 地 基 土 的 破 坏【 】。可 见 地 震 对 地 基 土 振 动 的 分 析 原 理 与强 夯 对 土 体 中 的 动力 分 析 原 理 基 本 相 同 。但 由 于 强 夯 振 动 的 周 期 比地 震 短 得 多 ，产 生作 用 的 时 间 短 ，一 般 强 夯 １ ｓ可 完 成 全 过 程 ，而 地 震 ６度 以 上 的 平 均 振 动 时 间 为 ３０ ｓ；且 强 夯 产 生 振 动 作 用 的范 围 也 远 小 于 地 震 作 用 范 围 ，所 以 强 夯 施 工 时 ，对 附 近 已 有 建 筑 物 和 施 工 的 建 筑 物 的 影 响 肯定 要 比地 震 的 影 响 小 ，但 国 内 目前 还 沿 用 相 当 于地 震 烈 度 的 设 计 标 准 作 为 对 建 筑 物 影 响 的 安 全 距 离 Ｌ５］。
第 ３期
孟 庆 娟 ，王 琳 ，王 欣 ：强 夯 振 动 影 响 范 围研 究 综 述
· ５５ ·
（累 积 的 沉 降 量 甚 至 可 达 １ ｍ 以 上 ），夯 坑 周 围 的 土 体 一 般 也 时 ，可 能损 坏 ，但 经 一 般 修 理 或 不 需 修 理 仍 可继 续 使 用 。 甲
会 隆起 ，所 以 在 夯 击 能 的 作 用 下 土 体 将 产 生 很 大 的 变 形 ，地 基 土体 的变 形 必 然 会 对 周 围建 筑 物 产 生 不 利 影 响Ｌ２］。
夯 锤 对 地 面 施 加 的冲 击 能 量 ，以 振 动啵 的 形 式 在 地 基 弹 性 体 半 空 间 中传播 ，改 变 着 土体 的 物 理 力 学 性 质 。振 动 波 以 体 波 和 面 波 的 波 体 系 从 夯 点 向 外 传 播 ，在 地 基 中会 产 生 一 个 波 场 。体 波 包括 纵 波 （亦 称 压 缩 波 ，Ｐ波 ）和 横 波 （亦 称 剪 切 波 ，Ｓ波 ）。体 波 沿 着 一 个 半 球 波 阵 面 径 向 向 外 传 播 。 纵 波 使 土体 受拉 、压 作 用 ，能 使 孔 隙 水 压 力 增 加 ，导 致 土 骨 架 解 体 ，而 随 后 到 达 的 横 波 使 解 体 的 土 颗 粒 处 于 更 加 密 实 状 态 。 面 波 主要 有 瑞 利 波 （Ｒ波 ）及 洛 浦 波 （Ｉ 波 ），面 波 携 带 的 夯 击 能 局 限在 地 表 层 附 近 区域 内传 播 ，面 波 可 使 表 层 土 体 松 动 形 成 松 弛 区域 ］。因 而 面 波 对 地 基 压 密 没 有 效 果 ，但 对 建 筑 物 产 生 的 振 动 较 大 ，为有 害 波 。从 上 述 的 分 析 原 理 不 难 看 出 ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｍａｎｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ：ｏｂｖｉｏｕｓ
ｅｆｆｅｃｔ，ｓｉｍ ｐｌｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｗｉｄｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ，ｅｃｏｎｏｍｙ，ｅｔｃ． Ｂｕｔ ｔｈｅ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｏ１３．ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔ ａｎｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｓｅｒｉｏｕｓ， ｗｈｉｃｈ ｍ ｕｓｔ ｂｅ ｐａｉｄ ｃｌｏｓｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ’Ｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ｍ ｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍ ｐａｃｔｉｏｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ’Ｓ ｃｏｖｅｒａｇｅ． Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍ ｐａｃｔｉｏｎ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｃｏｖｅｒａｇｅ
（２）动力 固结 （细 颗 粒 饱 和 土 ）。 强夯 法 处 理 细 颗 粒 饱 和 粘 土时 ，巨 大 的 冲 击 能 量 在 土 中产 生 很 大 的 应 力 波 ，破 坏 土 体 原 有 的结 构 ，使 土 体 局 部 发 生 液 化 ，产 生 许 多 裂 隙 ，增 加 排 水 通 道 ，使 孔 隙水 顺 利排 出 ，待 超 孔 隙 水 压 力 消 散 后 ，土 体 固 结 ，强度 提 高 ］。
任 书 考 认 为 ，考 虑 到 机 械 类 型 的 振 动 作 用 时 间 较 长 ，
（相 当于 夯 点 中心 ）释 放 的 部 分 能 量 （相 当 于 夯 击 能 ）以 波 动 以此 类 型 的振 动标 准作 为 判 据 ，结 果 会 更 安 全 ，因 此 ，以机 构
的形 式 向 四周 传 播 。地 震 波 也 是 以体 波 和 面 波 的 形 式 向 地 类 型 的振 动标 准作 为 控 制 标 准 ，即 按 《动 力 机 器 基 础 设 计 规
类 构 筑 物 的 地 震 作 用 ，应 按 专 门研 究 的抗 震 设 计 的震 动 参 数 计 算 ，设 防烈 度 为 ６。时 ，除 特 殊 规 定 外 ，一般 可 不 进 行 地 震 作 用 计 算 。一 般 情 况 下 ，构 筑 物 的 抗 震 计 算 ，可 在 构 筑 物 构 筑 单 元 的 ２个 主 轴 方 向 分 别 计 算 地 震 水 平 力 的 作 用 并 进 行 抗 震验 算 ，采 用 时 程 分 析 法 时 ，可 选 择 工 程 场 地 条 件 相 似 的实 际加 速 度 记 录 或 拟 合 设 计 反 应 谱 的 人 工 地 震 加 速 度 时 程 曲 线 进 行 计 算 ，当 按 水 平 地 震 加 速 度 计 算 构 筑 物 地 震 作 用 时 ， 其 设 计 基 本 地 震 加 速 度 值 可 按 表 】采 用 。因 而 方 磊 等 认 为 当强 夯 所 产 生 的 地 震 加 速 度 值 在 某 地 的 值 小 于 ０．１ ｇ时 ， 对 建 筑 物 的 安 全 几 乎 没 有 危 害 ，可 将 该 点 至 夯 点 中心 的距 离 视 为 强 夯 振 动 影 响 对 构 筑 物 的安 全 距 离 。
摘 要 ：强夯 法加 固地基 具有 效果 显著 、设备 简单 、适用 范 围广 、经济 易 行 等优 点，但 强 夯振 动 对 周 围 环 境和 建筑 物产 生 的不 良影响 也不容 忽视 。文 章分 析 了强夯 对周 围建 筑 物产 生 影 响 的原 因，确定 了强夯振 动影 响范 围的指标 和 方法 。 关 键 词 ：强 夯 ；振 动 ；影 响 范 围 中图 分类号 ：ＴＵ４７２．３１ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１６７２—３４９Ｘ（２０１Ｉ）０３—００５４—０３
２ 强夯振动对周 围建筑物 的影响
在 巨大 夯 击 能 的 作 用 下 夯 点 中 心 一 般 都 会 迅 速 下 沉
收藕 日期 ：２０１１—０３—１５ 基金 项 目 ：２０１０唐 山 市 科 学技 术 研 究 与 发 展 指 导 计 划 项 目（１０１１０２１７ｃ） 作者 简 介 ：孟 庆 娟 （１９７９～ ），女 ，讲 师 ，硕 士 ，主 要 从 事 岩 土工 程 方 面 的研 究 。
目前 国 内 采 用 强 夯 法 加 固 的 地 基 土 体 大 致 分 为 ：① 多 孔 隙 粗 颗粒 非饱 和 土 ；② 细 颗 粒 饱 和 土 。 强 夯 技 术 虽 然 都 是 破
坏 士 的天 然 结 构 ，增加 土 体 强 度 ，减 小 其 压 缩 性 ，但 因为 土 质 不 同 ，各 自具 体 的 加 固 机 理 也 不 同 。
强夯 法 是 法 国 Ｍｅｎａｒｄ技 术 公 司于 １９６９年 首 先 提 出 的一 种 地基 加 固法 。强 夯 法 施 工通 常 以 ８０￣３００ ｋＮ 的重 锤 和 ８～ ２Ｏ ｍ 的落 距 ，对 地基 施 加 很 大 的 冲击 能 ，巨 大 的能 量 除 压缩 土 体 做 功外 ，部 分 能 量转 变 为 地 震 波 ，以波 的形 式 从 强 夯 点 向 各 个 方 向传 播 ，使 地 面颠 簸 和 摇 晃 ，产 生 地 震 效 应 。强 夯 法 加 固 地 基 具有 效果 显 著 、设 备 简 单 、施 工 方 便 、适 用 范 围 广 、经 济 易 行 、节 省 材料 ．３２期 短 等 优 点 ，但 其 缺 点 也 不 容 忽 视 。近 年 来 ， 随着 城市 建 设步 伐 的加 快 ，施 工 场 地 越来 越 靠 近 城 镇 ，强 夯 振 动 对 周 围环 境 和建 筑 物 产 生 的不 良影 响 也 日益 严 重 。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｖｅｒａｇｂｒａｔｉｏｎ
ＭＥＮＧ Ｑｉｎｇ，．ｊｕａｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｌｉｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｘｉｎ
（Ｄｅｐａｒｔｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３００， Ｃｈｉｎａ）