强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证_郭伟林_安明
强夯振动影响的研究
高填方地基在 巨大夯 击能下 ，夯点 中心基 本都会迅 速下 沉 （累积沉 降量 可达 ４—５ ｉｎ左 右）。夯锤对地基产 生巨大 的 冲击能量 ，并以波 的形式传 递到 地基 土体 中 ，在该 冲击 波作 用下夯坑周 围的土体会产 生隆起 现象 ，地基土体从 而发 生很 大 的变形 。地基土体 产生 的变 形将会 对 夯点周 围的建 筑物 产生不利的影响 。夯 锤从 一定 的高度 落下 由重 力势 能转 化 为动能 ，一 部分扩散 了 ，一 部分 被地基 土体 所 吸收进 而 以振 动波的形式在地基半无 限空 间中传 播 ，使 得地基 土体 的各 个 强度参数如 ｃ、 值发 生改 变。波有 体波 和面波两 种 ，强 夯所 产生的振动波则 以体 波和 面波 的形式从 夯 点 向外 传 播。从 而在地基 中形成一 个波 场 ，作用 在地 基半无 限空 间 中 ，其 中 体波又有 纵 波 （亦 称 压缩 波 ，Ｐ波 ）和 横 波 （亦 称 剪 切 波 ，Ｓ 波 ）之分 ，纵波在土体半无 限空 间中径 向地向外传播 ，使 土体 产生拉压作用 ，对于强夯产生 的纵波一 般对土体 产生 的是压 缩效果 ，增加 了土体 中的孔隙水压力 ，破坏 土体 的内部结构 。 而随之传播到的横波则会使 土体颗 粒间 的间隙变 小 ，达 到更 加密实的状态 。面波主要有瑞利波 （Ｒ波 ）及 洛浦波 （Ｌ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
２ 强夯振 动 的安 全 距离
本文研究的强夯 施工 周 围的建筑 物 为工业 和商业 建筑 物 ，强夯产 生的振动频率一般为 ３Ｏ Ｈｚ左右 ，根据《爆破安全 规程 》（ＧＢ ６７２２—２０１１）第 ６．２．２条该类 型建筑 物 的允 许安 全振 速 为 ３．５—４．５ ｃｍ／ｓ，选 取 ６ ０００ ｋＮ ·ｍ 夯 击 能 在 有 无 隔振 沟两种情 况下某夯点 的水平振 动速度进行 分析 ，其 实测 数据 参见表 １。
地基强夯应用及振动分析
要： 本文结合南宁市江南污水 行排水疏干，使塘底 尽隈排水 固结 ． 在 排 除积 水 用机械推 击地 表杂填土和 淤泥后． 上面直接 填土。 在 填土 自北向 南逐步推进 填土至 ７ ｍ ｌ 高程Ｉ ，回填 时
土方犀 １ ７０ ６ 。 ６ ００￣ ，面积 ２ ９ ３ ｍ，厚 ７５０
ｎ ９
（ ｍ ｓ） ｃ／
Ｏ ． ５Ｏ１ Ｏ
（ ｍ ｓ） ｃ／
Ｏ ． ＯＯ Ｏ５
图 ２ 隔振 沟设 置示 意 图
１ 栋 房 屋 自振 特 性 ８
裹 ２
在 地面 测得 的强夯引起 的房 屋振
周 围工程 环境 的影 响主 要靠 减少瑞利 当建筑物不满 足安 全距离时 ，选
粘土 （ 地基承载力 ｇ ｋ ａ Ｏ Ｐ ）以及现场施 若采用隔振沟 进行 隔报，则隔振掏 直 理．地 基处理深度
１． 工程 概 况
南宁市 江南污水处理厂工程位于
２． 夯 振动 测试 强
南宁 市江南污水处理 厂地基采用 强夯处理方案 施工平面示意图如图 １
离亭江泵站外栅栏２— ｍ ５ 范围内开挖了 深 ２ 、宽 １ 左右的隔振 淘。而对距离 ｍ ｍ
图 １ 江 南 污水 处 理 厂强 夯 地 基 处 理平 面 布 置 图
或士央碎百 （ 碎石含量２％一 ６
３ ％ ０ ） 填土施工方案 为：在填 土施工之前， 土坑 水塘进 对
院武议岩土力学研究所生产的
啊 ２０ ２ ０６ １
维普资讯
所示，在强夯 １ 的北 面有金湾花域 层住宅建筑群，其中尚有建筑正在施 工中：在强夯 】 区的东面是亭 江泵站． 主要为低层楼房和平房 。其中金湾 花
域建筑群与强夯 １区之 间有亭扛路通 过 距 离６ ｍ ０ 左右．而亭江泵站紧靠强 夯 ２医
强夯法的机理探讨与工程应用
ＦＡ ３ Ｌ Ｃ Ｄ模 型的 自动生成 ［］ 岩 石 力学与 工程 学报 ，０ ５ ［］ 丁秀美 ， Ｊ． ２ ０ ， ４ 黄润秋 ， 光士 ． Ｌ Ｃ Ｄ前 处理 程序 开发 及其 工 刘 ＦＡ３
Ｔｈｅ ｎｕ ｅ ｉ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｌ ｐｅ ｓ ａ ｌｔ ｆ ｍ ｒ ｃ ｌａ ａ ｙ ｉ ｆ ｓｄｅ ｓ ｏ ｔ ｂｉｉｙ ｏ
第３ ６卷 第 １期 ２ ０１０年 １月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ １ ＴＥＣ ＴＵＲＥ
Ｖｏ ３ １ ６ Ｎｏ． １
Ｊｎ ２ １ ａ ． ００
・１９ ・ ３
文 章 编 号 ：Ｏ ９６ ２ １０ ０ ０ ．１ ９０ ｌ Ｏ ．８ ５ ２ １ ） １０ ３ —３
１ 加 固机 理 １ １ 强夯加 固非饱 和 土机理 ．
太沙基 固结 理论
动力固结理论
１ 不可压缩的液体 ； ） ） ２ 固结 时液体排 出所通过的ｄ ， ｑＬ 其孔径 是不 变的 ； ３ 弹簧的刚度是常数 ； ） ） ４ 活塞无摩阻 力
夯
１ 含有 少量气泡的可压缩 液体 ； ） ） ２ 固结 时 液体排 出所通 过的ｄ ， ｑＬ 其孔径是变 化 的； ） ３ 弹簧的 刚度是变 数 ； ） 塞有 ４活 摩 阻力
文献标识码 ： Ａ
强 夯 法 是 通 过一 般 ８ｔ ３ 的 重锤 （ 重 可 达 ２０ｔ和 ８ｍ～ － ０ｔ 最 ０ ） 化使土 体在外荷作用 下达 到新 的稳 定状 态 。在波能 作用 下土颗
２ ０ｍ的落距 （ 最高可达 ４ ， ０ｍ）对地基 土施加很 大的 冲击 能 ， 般 粒和液体受力 ， 一 可能变 形 ， 这些变形 相对 土颗粒 间的移动 、 隙 但 孔 能量为 ５０ｋ ｍ～８０ ０ｋ ｍ。在 地基土中所 出现 的冲击 波和 减少来说是较小 的， 以认 为 ， ０ Ｎ・ ０ Ｎ・ 可 非饱 和土 的夯实过程 。 就是 土 中的 动应力 ， 可提高地 基土的强度 ， 降低土 的压 缩性 ， 改善砂土 的抗 液 气 相 被 挤 出 的过 程 ， 对 应 的 外 观现 象 则 是 土 体 产生 冲切 变 形 。 其 化 条件 ， 消除 湿陷性黄 土 的湿 陷性 等。同时 ， 夯击 能还 能提高 土 １ ２ 强 夯 法加 固 饱 和 土 的 机 理 ． 层 的均 匀 程 度 ， 少 将 来 可 能 出 现 的 差 异 沉 降 。强 夯 法 加 固地 基 １ ２ １ 动 力 固结 模 型 减 ．． 具 有施工快 速 、 设备简 单 、 经济 、 节约 三材 和加 固效 果好 等优点 ， 图 １ 为太沙基 固结模 型和动力 固结模 型问 的区别 ， 主要表现 强夯 法 的大 量 应 用 ， 进 了 强 夯 技 术 的 发 展 ， 宽 了 强 夯 的 适 用 为 以 下 四 个 特 征 ， 表 １ 促 拓 见 。 范围 ， 改进 了强夯机械设备 。 表 １ 太 沙基固结模型 和动力固结模 型理论对 比
强夯施工振动效应分析
生地震效应 … 。近年来 ， １ 随着城 市建设 步伐 的加快 ， 工场 地越 某工程场地 １５ ０ｋ ｍ夯 能强夯 时实测 数据 ， 明随着 夯击 数 施 ０ Ｎ・ 表 § ＼
『 ．
一 一 一 一 但 振 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 增加振速也相应增 大 ， 随 着夯 击数 继续增 加 ， 动强度 将趋 于 基本保持不变 。 加 加 加 加 日益严重 ， 由此 产生 的 民事 纠纷也有 所增多 。因此 ， 了解这 类施 平稳 ，
维普资讯
・
１２ ・ １
第３ ４卷 第 ２ ５期 ２ ００ ８年 ９月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． １３ ２５ Ｓ ｐ． ２ ０ ｅ ０８
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ８ ２ —１ ２０ １ ０ —８ ５ ２ ０ ）５０ １ —２
中图 分 类 号 ： ４ ２ ＴＵ ７ 文献标识码 ： Ａ
强夯 法是法 国 Ｍｅａｄ技 术公 司于 １６ ｎｒ ９ ９年首 先提 出的一种 质点振 动的幅值 ， 也要 注意其 振型和频率 。
地 基 加 固法 。强 夯 法 施 工 通 常 以 ８ Ｎ～３ ０ｋ 的重 锤 和 ８ｍ～ ０ｋ ０ Ｎ
１２ 强 夯振动 对 建筑 物影 响形 式 ．
１直 接引起建筑 物 的破损 ； ） ） ２ 加速 建筑 物破 损 ： 对大 多数建 在软 弱地基上 的建 筑物结构 ， 在使用期 内或 多或少地 因某 种原 因
一 ｝ ——～ ／ ／
＝—～一／厂 ／ ＾ ＼ ＼
（ 如差异沉降 、 温度 变化 ） 受过 损伤 ， 而振 动引起 的附加 动应 力加
强夯施工引起地基振动的特性研究
， ：
３． ｏ ， ４ｒ ２
１ 一
／ ￣
（ ｚ ２ ）
式 （ ）中 ：。 夯锤 的半 径 ； ２ ｒ 一 Ｇ、 、 一 半 空 间的剪 切模 量 、 量 密度 和 Ｐ 质
柏 松 比。
将式 （ ）整理 后得 １
ｍｌ （ ）＋Ｃｈ ￡ ＋ Ⅱ ｔ ＝ ｍｉ 越ｚ ｚ （） （ ） ｇ （） ３
浙 江建 筑 ， ２ 第 ７卷 ， ３期 ，０ ０年 ３月 第 ２１
Ｚ ｅｉ ｇＣ ｎｔ ｃ ｏ ， ｏ．７， ｏ ３ Ｍａ．０ ０ ｈｊ ｎ ｏ ｓｕ ｔ ｎ Ｖ １ ａ ｒ ｉ ２ Ｎ ． ， ｒ２ １
强夯 施 工 引起 地 基 振 动 的特 性研 究
Ｓｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｆｔ ｅ Ｄ ｎ ｍｉ Ｃｏ ｕ ｙ ｏ ｈ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｏ ｈ ｙ ａ ｃ ｓｃ ｍｐ ｃ ｉｎ ａｔ ｏ Ｉ ｄ ｃ ｄ Ｖｉｒ ｔ ｎ ｏ ｕ ｄ ＆ Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｕ ｅ ｂ ａ ｉ ｆＧｒ ｎ ｎ ｏ ｏ ｏ ｎ ａｉ ｏ
２ ６
浙
江
建
筑
２１ ０ ０年
第２ ７卷
２ 强 夯 振 动 测 试
测试场地 为济南市某住 宅小 区施工现 场 ， 地表 以
所 增加 ， 而周期 有 所下降 。 由于夯击 过程 中 ， 土体不 断地被压 实 固结 ， 每击 强 夯 均 会使 得 地 基 土 的物 理
力学性 质发生 变化 ， 而 使 地 基 刚度 和 阻 尼发 生 变 从 化， 因此 会影 响到 地基 的振动特 性 引。
ｃ （ ￣ ）有阻尼圆频∞ Ｊ ２／ ， ＝
阻尼 系统 （ ＜ １ ０ ． ）方 程 （ ）的通解 为 ３
ｕ ￡ ：ｅ （） （ ｓｎ ｄ ＋Ｂ ｏｗ ￡ Ａ ｉ（ ｆ ． ｏ ｃ ｓ ｄ）＋
强夯处理地基时强夯振动的测试研究
２０ １ １年 ２月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ ＿ ７ Ｎｏ ４ ｌ３ ．
Ｆ ｂ ２ １ ｅ． ０ ｌ
・６ ・ ７
文 章编 号 ：０ ９ ６ ２ ２ １ ）４ ０ ６ —２ １０ — ８５（０ ０ — ０ ７ ０ １
强 夯 处 理 地 基 时 强 夯 振 动 的 测 试 研 究
冯 建 斌
摘 要 ： 据 山 区填 土地 基 的 特 点 ， 究 了山 区填 土 地 基 在 强 夯 时 对 周 围 建 （ ） 物 的 振 动 影 响 ， 定 了强 夯 振 动 影 响 根 研 构 筑 确 的 最 小 安 全 距 离 ， 而 为 解 决 强 夯 施 工 和 保 护 周 围 建 （ ） 物 不 受损 坏 的 矛 盾 问题 提 供 依 据 。 从 构 筑
造 价 低 等 优 点 ， 为 我 国地 基 处 理 的一 项 重要 技 术 。 成 行 时 域 和频 域 分 析 ， 到 水 平 径 向 、 直 的位 移 振 幅 、 动 速 度 、 得 垂 振 强 夯 法 处 理 地 基 的 缺 点是 振 动 和 噪声 大 ， 也 决 定 了 强 夯 在 振 动 加 速 度 、 动 频 率 。 这 振
越 来 越 多 ， 夯 法 在 山 区 填 土 地 基 处 理 工 程 中 的 应 用 也 越 来 越 害 的影 响 时 ， 设 监 测 点 ， 采 取 挖 隔 振 沟 等 隔 振 或 防 振 措 施 。 强 应 并 多 ， 于 一些 大 型 建 设 工 程 要 求 地 基 加 固 处 理 的 深 度 大 ， 载 力 因此 对 于 强 夯 振 动 影 响 的测 试 研 究 是 十分 重 要 的 。 由 承
强夯施工引发的振动特性分析
Ａｎ ｌｓｓｏ ｂ ａ ｉ ｎ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓＣａ ｓ ｄ ｂ ｎ ｍｉ ｎ ｏ ｉａ ｉｎ Ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ａｙ ｉ ｎ Ｖｉ ｒ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｕ ｅ ｙ Ｄｙ ａ ｃＣｏ ｓ ｌ ｔ ｏ ｓｒ ｃ ｉ ｏ ｓｃ ｄ ｏ ｏ
ｉ ｒ ｖ ｈ ｒ ｕ ｄ ｓ ｒｎ ｔ ， ｘ ｒ ｄ ｈ ｏ ｅａ ｌ ｉａ ｅｔ ｅｃ ｌ ｐ ｉｉ ｔ ｅ ｔｉ ａ ｇ ． ｈ ａ ］ ｉ ｅ ｉ ｗｉ ｒ ｄ ｃ ｔｏ ｇ ｖｂ ａｉｎ ｗｈ ｃ ｓｈ ｒ ｆ ｌ ｍｐ ｏ ｅｔ ｇ ｏ ｎ ｔｅ ｇ ｈ ｅ ｔｕ ｅ ｔ ｐ ｒ ｎ ｅｉ ｎ ｔ ｈ ｏ ｌ ｓｂｌ ｙ ｉ ａｃ ｒａｎ ｒ ｎ ｅ Ａｔｔ ｓｎ ｅｔ ｅ ｅ ｄ ｍ ａ ｉ ｎ ｅ ｍ ， ｌ ｐ ｏ ｕ ｅｓ ｒ ｎ ｉｒ ｔ ｉｈ ｉ ａｍ ｕ ｔ ｌ ｏ
基强度提高 、 孔隙挤密、 消除湿陷性 。同时 ， 强夯施工过程中， 会对强夯点 附近 的地区产生强烈 的振 动， 这种振动属 于有 害振动 ， 正 确分析振动的特点和规律 ， 以有效避免强夯振动对周围建筑物 的破坏 ， 可 保护周围环境。 关键词 ： 强夯 ； 振动 ｝ 安全振速 ； 安全距离
Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ａ ｉ ｎ ｏｉａ ｉｎ； ｉｒ ｔ ｎ；ａ ｅｙ ｖｂ ａ ｉｎ ｖ ｌｃｔ ｓ ｆ ｔ ｉｔｎ ｅ ｙｗ０ ｄ ： ｙ ｍ ｃｃ ｓ ｌ ｔ ｎ ｏ ｄ ｏ ｖｂ ａｉ ｓ ｆ ｔ ｉ ｒｔ ｅｏ ｉ ｏ ｏ ｙ；ａ ｅｙ ｄｓａ ｃ
１ 工程 概况
南水北调 中线工程在河北 省邯郸 市西部穿 过 ， 在不 同渠段 内存 在有湿陷性黄土 ， 根据工程部位 的实际情况 ， 采取 了不同的消除湿 陷 性的方法 ， 有翻压法， 土挤密桩法 和强夯法 等， 中强夯法有 可能对 其 周边环境产生振动影 响， 因此选择 了不同 的夯击 能进 行试验 ， 测定 引 发的振动的特性， 判定是否可能对周边建筑物产生破坏作用 。 试验区的主要地层 自上 而下分 布有 ： 上 部 出露 的岩 性为 Ｑ４ ① 壤土厚度 ２ ５ ． ． ～９ ５ｍ和粉细砂 厚度 ２ ３ ． ． ～６ ５ｍ， 中部为 Ｑ３卵石 ② 层， 厚度约 １ ③ 下部为燕 山期辉长岩或砂岩 。Ｑ４壤土具有 中等 ０ｍ， 透水性 、 高压缩性和湿陷性 ， 地下水位 高程 在 ６ ． ～ ７ ． 低于渠 ７ Ｏ ５ １ｍ，
强夯加固地基振动影响的试验研究
ｔｃｂｗ ｎ ｉ ｎａ ｅ ｌ ｏｄ ａｉｃ ｐ ｔ ｅｕ ｅｅａ ｅ ｔｄｏｓ ｔｔ ａ ｅｅ ｅ ｂ ｌ ｇｎ ｔ ｏ ｆｙ ｍ ｍａｉ ａ ｇ ｓｄ ｄｈ ｍ ｈ ￣ ｅｈ ｎ ｔｅ ａ ｕｄ ｄ ｐｔ ｎ ｃｏ ｃ ｎ ｒｓｇ ｔ ｔ ｏ ｔｅ ｅ ｉ ｈ ｏ ｎ ｅ
ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｄ ｓａ ｅ ａ ｅ ａ ｌｚ ｄ．Ｔｈ ｍｐ ｒｃ ｌｆｒ ｌ Ｓｂ ｌ ｙ ｓａ ｉｔｃ ａ ｙ ｉ ｅ ｄ ｔ ｒ ｍ ｉ ￣ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｔｎｃ ｒ ｎａｙ ｅ ｉ ｅ ｅ ｉ ａ ｏｍｕａ ｉ ｕｉ ｂ ｔｔｓｉｓ ａ ｌｓｓ ｏ ｔ ａａ ｆｏ ｓｔ ｉ ｔ ｎ ｆ ｈ ｕ ｔｓｓ．Ｉ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｅ ｓ ｆ ｓａ ｃ ｆｉ ｒ ｖ ｎ ｅ ｇｏ ｎ ｔ ｙ ａ ｃ ｃ ｍｐ ｃ ｏ ｔ ｏ ｅｔ ｔｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｔ ｓ ｍａ ｅ ｔ ａ ｅ ｄ ｔｎ ｅｏ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｔ ｒ ｕ ｄ ｗｉ ｄ ｉ ｈ ｉ ｈ ｈ ｎ ｍｉ ｏ ａ ｔ ｎ ｍｅ ｄ． ｉ ｈ Ｋｅ ｒ ｓ： ｙ ｗｏ ｄ ｄ ｎａ ｃ ｃ ｍｐ ｃ ｉｎ ｍｅ ｏ ｙ ｍ ｏ ａ ｔ ｔ ｄ；ｖｂ ｔｏ ｃ ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｏ ｈ ｉ ｒ ｉ ｎ ａ ｃ ｌｒ ｉｎ；ｓ ｆ ｉｔｎｃ ａ ａ ａ ｅ ｄ ｓａ ｅ
维普资讯
第３ ２卷 第 ５期 ２０ ０ ２年 ９月
东 南大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ Ｕ Ａ Ｆ Ｓ Ｕ Ｈ Ａ Ｔ Ｕ Ｖ Ｒ Ｉ （ ａ ｒ ｃ ｎｅＥ ｉ￣ ） Ｏ ＲＮ Ｌ Ｏ Ｏ Ｔ Ｅ Ｓ ＮＩＥ ＳＴＹ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｕｌ ｅ ｉ
验 数据 统 计 ， 到 经 验 公 式和 经 验 参 数 ， 得 由此 可 作 为 强 夯 加 固地 基 安 全 距 离 的估 算 方 法 ．
强夯法地基施工环境振动研究
强夯法地基施工环境振动研究以岭澳核电站二期场地三个试夯区的试夯为例，通过试夯区的振动监测结果，分析了强夯引起的振动在竖直方向和水平径向的衰减规律、主振频率，分析了场地构筑物在满足设计要求的安全距离，为保护场地构筑物安全提供了依据。
标签强夯；振动监测；振动速度；振动加速度；安全距离1 前言强夯法处理松散填土地基有较好的效果及工期快、成本低的优势，随着强夯法近20年来在各地推广应用，强夯能级从1000kN·m发展到8000kN·m，再到如今发展到15000kN·m以上，处理地基土的种类范围和深度也在不断扩大。
强夯施工时，夯锤落地瞬间，部分动能转化为冲击波，以夯点为中心产生各种波向外侧传播，并引起地表振动，这些振动势必对周围的一些建筑物造成振动破坏，尤其是这些高能级以上的强夯法处理地基时，产生的振动对周围环境的影响更大，因此了解和掌握不同场地条件下强夯振动的影响范围及其衰减规律，对于强夯法在工程中的广泛应用具有重要意义。
而目前国内外关于强夯法加固地基的研究主要偏重于强夯加固机理方面，有关强夯振动影响范围方面的研究相对较少[1]，本文通过岭澳核电站二期强夯工程现场测试的地表振动情况，通过计算分析得到振动随水平距离的增加的变化规律，对强夯振动的影响范围进行了分析研究。
2 工程概况岭澳核电站二期场地位于广东省深圳市大亚湾大鹏半岛东南侧，靠山面海，北侧为山地丘陵，东南侧为大鹏澳海区。
填海区原为滨海相沉积地带与低山丘陵地带过渡区，由于核电站建设需要，进行大规模开山造陆。
场地主要为开山土堆填而成，填土内含有较多碎石，素填土厚度约为6.0～10.0m，其下为坡残积砂质粘性土，土层下部为强风化～中风化角岩。
设计根据不同的填土厚度分别采用不同能级进行强夯法处理。
为确保施工期间，强夯范围周边构筑物的安全，获得有效的施工参数指导施工，在正式施工前选取代表性地段进行试夯和振动监测以指导后续施工。
强夯加固地基振动影响规律及环境效应研究综述
强夯加固地基振动影响规律及环境效应研究综述作者：刘颖王宁来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：强夯法加固地基引起的地振动对周围环境的影响日益受到关注，本文从理论分析、现场试验及数值分析等角度，对强夯加固地基振动影响规律的研究进行了总结归纳；并对强夯引起的环境效应进行了分析，对强夯的地震动效应评价方法进行了汇总。
关键词：强夯地震动效应数值分析评价中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号：强夯法处理松软地基在1970年由法国的L. Menard（梅纳）首先提出，其广泛应用于处理松软砂土及碎石，以及杂填土、粘性土和湿陷性黄土等地基，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程度后，会引起地表对周围建（构）筑物的共振，从而使之产生不同程度的损坏和破坏。
强夯振动对周围环境具有很大的潜在危险性。
随着强夯技术的不断发展，人们对强夯的振动规律及对周围环境影响的环境效应研究越来越多，为今后强夯地基施工设计提供依据。
1.强夯加固地基振动影响规律研究强夯法加固地基施工简单、费用低，在许多情况下能满足工程要求，从而在世界范围内得到广泛应用。
然而，强夯在土体中所产生的强大应力波必然引起周围土体的振动，对周围建筑物、仪器仪表、人体等造成损害，因此，众多科研工作者对强夯振动影响规律进行研究，主要研究方法有：理论分析，现场试验研究和应用数值模拟的方法进行分析。
1.1理论分析孙进忠、谭悍华等[1]从土动力学的角度研究强夯引起的地表振动问题，认为强夯是一种瞬态冲击荷载，由于它作用于地面的能量便于控制，因此可以作为一个可控的土动力学原位试验，通过对土体建立激励—系统—响应的物理概化模型，对强夯振动进行频域分析，提出了介质作用函数和强夯激励函数的计算方法。
通过研究强夯作用下土体振动特性和土中波的传播和衰减规律来了解土的动力学性质。
某站场地基强夯振动影响范围研究
ｓ ｕ ｔ ｎｓ ｅｕ ｄ ｒ ｉｅｅ ｔ ｙ ａ ｃｅ ｅｇ ａｅ ｎｔｅｔｓ ｒｓｌ ．Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗ ｔａ ① ｔｅ ｔ ｃｉ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒｎ ｎ ｍｉ ｎ ｒｙｂ ｄｏ ｈ ｅｔ ｅｕｔ ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｈ ｔ ｒ ｏ ｔ ｄｆ ｄ ｓ ｓ ｓ ｈ ａｔｎ ａ ｏ ｕｅｏ ｅｍａｉ ｍ ｖｌ ｉ ｉｃ ｅ ｔ ｉ ｅｐ ｗｅ ｎｔ ｎ ② ｔｅ ｒ ｃ ａ ｖｂａ ｔ ｕ ｔ ｎｒｌ ｆ ｈ ｘｍｕ ｅ ｃｔ ｉ ｃ ｎｉ ｎ ｔ ｔ ｏ ｒ ｕ ｃｉ ； ｈ ｉ ｉｌ ｉｒ— ｅ ｉ ｔ ｏ ｙｓｏ ｄ ｗ ｈ ｈ ｆ ｏ ｐｎｐ
ｔ ｎ￣ ｑ ｅ ｃ ａ ｓｄｂ ｙ ａ ｃ ｏ ｐ ｃｉ ｓ ｔａ ０Ｈｚ ③ ｔｅ ａｅｄｓ ｎｅｏ ｅｏ ｅｐ ｓ ｉ ｉ ｏ ｅｕ ｎｙｃｕｅ ｙｄ ｎ ｍｉ ｃ ｍ ａｔ ｎｉ ｌ ｓ ｈ ｎ１ ； ｈ ｉ ａ ｃ ｆ ｈ ｖｒａｓ ｓ ｏ ｓｅ ｓ ｆ ｔ ｔ
夯 击能 下对 立交桥 的安全 距 离为 ３ ０ ｍ． 关键 词 ： 强夯 ； 动 ； 振 安全 距 离 中图分 类号 ： ４ ２ ＴＵ ７ 文献标 志码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｏ ｎ ｂ ａ ｉ ｎ Ｚｏ ｅ Ｄｕ ｉ ｇ Ｄｙ ａ ｉ ｍ ｐ ｃ ｉ ｎ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｇｒ ｕ ｄ Ｖｉ ｒ ｔｏ ｎ ｒ ｎ ｎ ｍ ｃ Ｃｏ ａ ｔｏ
第３ ４卷 第 １ 期
２１ ０ ０年 ２月
北
京
交
通
大
学
学
报
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ １ １３ ． Ｆ ｂ．２ １ ｅ ００
Ｊ ＲＮ Ｌ Ｏ Ｅ ＪＮＧ ＪＡ Ｔ Ｇ ｕＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ ＯＵ Ａ ＦＢ ＩＩ Ｉ Ｏ ＯＮ ＶＥ Ｓ Ｔ
文 章编 号 ：６ ３０ ９ （０ ０ ０ ．０ ００ １ ７．２ １２ １ ｝ １０５ —４
强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证
强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证论文强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证近年来，随着全球城市化发展的加快，路面施工工程的大量进行，振动传播成为当前工程实践中不可或缺的一种关键技术。
振动是一种能量传播过程，而地面振动传播机理是振动传播过程中的重要组成部分，因此，对地面振动传播机理的探讨和验证显得尤为重要。
强夯作为施工的一种施工方法，使用特定的施工工具进行高频率地压实、层层堆积，从而保证工程质量的要求。
在这一过程中，振动传播的过程也将发生影响。
振动的传播是按照动能守恒原理的进行的，而强夯施工工具的作用使得保持动能守恒的同时也会产生不确定因素，激发振动传播失真，从而影响振动传播过程。
因此，有必要对强夯振动传播机理进行深入探讨，以及与地基振动特性研究之间的相互作用。
首先，通过深入分析强夯振动传播机理，包括振动的发生、传播、衰减机制；其次，可以根据地基振动特性研究，包括对地下深层、混凝土和周围环境等因素的数值分析，提出实际施工工程应遵循的抗振设计原则；最后，采用实验说明强夯振动传播机理与地基振动特性之间的相关性。
本文主要利用实验方法，从实际施工工程情况出发，对强夯振动传播机理与地基振动特性进行探讨和验证，旨在为未来路面施工提供参考和指导。
经过深入研究和实验分析，我们得出以下结论：1. 强夯振动传播机理存在会产生不确定因素，激发振动传播失真，影响振动传播过程；2. 对于有关地基振动特性的研究，需要综合考虑地下深层、混凝土和环境因素的影响，并且应采取一定的抗振设计措施；3.两者之间存在一定的关联性，应该加以相应的设计原则。
综上所述，本文明确指出，强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨和验证的过程是十分重要的，且需要综合考虑振动传播机理和地基振动特性，以便得出更完善的设计原则，充分把握工程质量和安全性的研究。
强夯施工引起地基振动的特性研究
强夯施工引起地基振动的特性研究I. 引言- 强夯施工的背景和意义- 地基振动的特性- 本文的研究目的和意义II. 文献综述- 强夯施工对地基振动的影响- 地基振动的特性和测试方法- 相关研究成果的介绍和分析III. 实验设计- 实验材料和设备的选择与说明- 实验步骤和方法的介绍- 实验数据的收集和处理IV. 实验结果分析- 实验数据的统计分析- 地基振动响应的频率分析- 地基振动的能量震级分析V. 结论与展望- 对实验结果的分析和总结- 强夯施工引起地基振动的特性研究的意义和价值- 后续研究的展望和方向第一章：引言强夯施工是指使用大型机械对地面进行碾压或冲击，以安装预制桩或者改善土壤的承载能力等工作。
不可避免地，该工作将导致地基振动，这可能会对附近的土地、建筑物以及地下管道等造成一定的影响，因此对强夯施工引起地基振动的特性进行研究非常重要。
地基振动是指地面受外力激发后发生振动的现象。
它的主要特性包括振幅、频率、能量和波形等。
振幅是振动幅度的大小，通常用加速度、速度或位移来度量。
频率是指振动周期的倒数，通常用赫兹来表示。
能量是地面振动引起的能量传输及消耗的度量，通常使用震级来表示地震强度等级。
波形是地面振动时振动形态的表现。
强夯施工引起的地基振动可能有多种影响，包括对建筑物和其他结构物的影响、对地下管线系统和地下堆体的影响以及对土壤和地面水源的影响。
因此，深入研究强夯施工引起的地基振动的特性、因素和影响是非常重要的。
本文的主要目的是：通过对实验数据的统计分析和地基振动响应的频率分析以及能量震级分析，研究强夯施工引起地基振动的特性，探究其频率、振幅、能量等等对建筑物和地下管线系统的影响，并为类似工程的设计提供一定的参考和指导。
研究表明，对于强夯施工引起的地基振动，其频率范围相对较为集中，一般在10-80赫兹范围内，振幅和能量也会在一定范围之内波动。
这种地基振动可能会对建筑物和地下管线系统造成在模式或谐振频率下的共振，进而导致破坏或损坏。
强夯法加固地基的机理和适用条件
强夯法加固地基是一种常见的地基加固方法，通过利用冲击力和振动力将土壤密实化，从而提高土壤的承载能力和稳定性。
这种方法适用于各种土质，包括粉土、壤土和砂土等。
强夯法加固地基的机理和适用条件是非常重要的研究内容，可以帮助工程师和设计师选择适合的地基加固方法，保障工程的安全和稳定性。
1. 机理：强夯法加固地基的机理主要包括以下几个方面：1.1 冲击作用：在施工过程中，夯击机通过高频率的冲击作用，可以使土粒产生相对位移和变形，从而降低土体的孔隙率，增加土体的密实度。
1.2 振动作用：夯击机在夯实土体时还会产生振动作用，这种振动可以使土粒产生相互振动和摩擦，从而有利于土粒之间的排列和堆积，提高土体的承载能力。
1.3 摩擦阻力增加：由于土体的孔隙率降低和土粒之间的紧密排列，土体的摩擦阻力也会得到增加，从而提高土体对外部荷载的抵抗能力。
2. 适用条件：强夯法加固地基的适用条件主要包括以下几个方面：2.1 土质条件：适用于各种土质，包括粉土、壤土和砂土等，但对于含有较多水分和有机物质的土壤效果较差。
2.2 土层厚度：适用于土层较薄的地区，如城市建设中的压实场地、填土场地等。
2.3 地下水位：适用于地下水位不太高的地区，因为夯击机在施工过程中需要排除地下水。
在我看来，强夯法加固地基是一种非常有效的地基加固方法，它可以快速、高效地提高土体的承载能力和稳定性。
在工程建设中，正确理解强夯法加固地基的机理和适用条件可以为工程设计和施工提供重要参考，帮助工程师选择最合适的地基加固方法，保障工程的安全和稳定性。
强夯法加固地基的机理包括冲击作用、振动作用和摩擦阻力增加，适用条件包括土质条件、土层厚度和地下水位。
正确理解这些内容，对于工程建设具有重要的意义。
希望以上内容能够帮助你更好地理解强夯法加固地基的机理和适用条件。
地基加固是建筑工程中非常重要的一环，它直接关系到建筑物的安全和稳定性。
而强夯法加固地基作为一种常见的地基加固方法，其机理和适用条件对于工程建设具有重要意义。
浅析强夯地基处理检测中的地基检测方法
浅析强夯地基处理检测中的地基检测方法【摘要】本文对强夯地基处理检测中的地基检测方法进行了浅析。
在我们介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在我们概述了地基检测方法，并详细讨论了静载荷试验、动力触发试验、应变测试和声波检测这几种常见的检测方法。
在我们对地基检测方法的选择、地基处理效果评估以及未来研究展望进行了总结和分析。
通过本文的阐述，读者可以更全面地了解强夯地基处理检测中的地基检测方法，为相关研究和工程实践提供参考。
【关键词】强夯地基处理、地基检测方法、静载荷试验、动力触发试验、应变测试、声波检测、地基处理效果评估、未来研究展望1. 引言1.1 研究背景地基处理是土木工程中非常重要的一个环节，而地基检测作为地基处理的前提和基础，对于地基的稳定性和安全性具有至关重要的作用。
随着社会经济的不断发展和建筑工程的不断增多，地基处理和检测也日益受到重视。
目前，地基处理检测中常用的方法包括静载荷试验、动力触发试验、应变测试和声波检测等。
这些检测方法各有特点，可以从不同的角度对地基进行全面的检测和评估，为地基处理提供科学依据。
在实际工程中，选择合适的地基检测方法对于确保地基处理效果和工程安全至关重要。
对于地基检测方法的研究和探讨具有非常重要的意义。
本文将对地基检测方法进行概述，并重点介绍静载荷试验、动力触发试验、应变测试和声波检测这四种方法的原理和应用。
希望通过本文的介绍，读者能够对地基检测方法有更深入的了解，并为今后的地基处理工作提供参考。
1.2 研究意义强夯地基处理中的检测方法具有独特的意义和价值，主要体现在以下几个方面：1. 指导地基处理：通过检测方法，可以及时了解地基处理的效果，有针对性地调整施工方案，提高地基处理的效果，确保地基稳定性，减少不必要的问题和隐患。
2. 确保工程质量：地基处理的质量直接决定了整个工程的质量，只有通过有效的检测方法，才能及时发现问题，解决问题，保障工程质量。
3. 提高工程安全性：地基处理效果不佳可能导致建筑物倒塌等严重后果，通过检测方法可以有效评估地基处理效果，提高工程的安全性，保障人员和财产的安全。
强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证
强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证
郭伟林;安明
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2014(043)007
【摘要】通过多项工程的强夯振动测试成果,探讨分析和验证了强夯振动的传播机理,了解在不同介质场地条件下,距振源不同位置、不同距离条件下的地基振动效应与传播、衰减规律,并对隔振沟的隔振原理进行了探讨,对隔振沟的设置位置和深度提出了建议.
【总页数】4页(P76-79)
【作者】郭伟林;安明
【作者单位】山西机械化建设集团公司,山西太原030009;山西机械化建设集团公司,山西太原030009
【正文语种】中文
【中图分类】TU753
【相关文献】
1.强夯施工引起地基振动的特性研究 [J], 胡意志;刘晓勤;杜小勇
2.强夯加固地基土振动传播特性及隔振孔隔振分析 [J], 丁文湘;丁海滨;徐长节;杨园野
3.强夯加固回填土地基振动特性的三维数值模拟 [J], 陈超;徐长节;蔡袁强
4.砂土地基强夯振动特性与安全距离预估的实验研究 [J], 赵延林;丁志刚;王玺帅
5.砂土地基强夯振动特性与安全距离预估的实验研究 [J], 赵延林;丁志刚;王玺帅
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
强夯引发的环境振动效应分析与评价
强夯引发的环境振动效应分析与评价发表时间：2019-05-05T15:39:34.710Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：刘新[导读] 摘要：强夯法处理地基是20 世纪60 年代由法国Menard公司首创的，该方法利用夯锤自由下落产生的冲击能和振动反复夯击地基土，从而降低地基土的压缩性，提高地基土的承载力。
中铁十局集团第一工程有限公司山东济南 250000摘要：强夯法处理地基是20 世纪60 年代由法国Menard公司首创的，该方法利用夯锤自由下落产生的冲击能和振动反复夯击地基土，从而降低地基土的压缩性，提高地基土的承载力。
但是强夯施工过程中产生的振动对既有建筑物的影响不可忽视，这在一定程度上制约了强夯法处理地基的应用和发展。
本文就强夯引发的环境振动效应分析与评价进行分析。
关键词：强夯；环境；振动效应引言近年来，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，由此产生的民事纠纷也有所增多。
因此，了解这类施工振动的特点和规律，对日益增多的城镇周边的强夯施工具有实际意义。
一、强夯振动效应1.1强夯引起的地基振动强夯振动是一种冲击型振动，由于振动波向四周的辐射，形成了振动影响场，其等振线呈封闭环形，类似平静湖面投入一石子，形成的涟漪，逐渐散开。
当强夯地震波的强度达到一定程度时，与天然地震一样，可以造成施工区周围的地表或建（构）筑物及设施的破坏。
工程实践表明，虽然强夯不会使离施工场地较远处的地基产生有害的永久沉降，但它产生的地基振动可能会使已有的建筑物和机械设备遭受损害。
因此，在确定采用强夯法处理地基之前，应该充分地对强夯振动的潜在危害性进行评估。
1.2强夯振动对建筑物影响形式1）直接引起建筑物的破损；2）加速建筑物破损：对大多数建在软弱地基上的建筑物结构，在使用期内或多或少地因某种原因（如差异沉降、温度变化）受过损伤，而振动引起的附加动应力加速了这种损伤的发展；3）间接地引起建筑物破损：对完好且无异常应力变化的建筑结构，其破损是由于振动导致较大的地基位移或失稳（如饱和土软化或液化、边坡崩塌）所造成的。
强夯地基作用机理研究
强夯地基作用机理研究摘要：强夯法又称为动力固结法，是通过重物在一定高度自由落下对地面的地基进行压缩从而形成比较均匀结实的地基，在建筑地基的过程中，通常采用强夯法来加加固地基，这一方法已被广泛使用，也被业界广泛认可，强夯法可以说是一种比较简单，也比较理想的处理方法，本文通过对非饱和土和饱和土在强夯作用机理下的效果，对强夯法这一技术进行了探讨，通过对强夯法一系列技术的分析，探讨了强夯法在人们日常施工中的应用，并对未来的发展做出了展望。
关键词：强夯法；地基加固；机理前言：强夯法最早是由法国人发明使用的，通过这一技术方法可以大大的加固地基，改变土质结构，加强地层密实性，更好的服务于人们的日常生产生活，并对未来的使用中做出了一定保障，降低了未来使用过程中所可能出现的一系列由于地基质量所产生的问题，强夯法比较简单，仅仅是通过重物进行自由落体运动，对地面进行强力夯实，这一技术在日常的生产生活中发挥着越来越大的作用。
1.强夯法理论基础1.1强夯法加固地基的机理对于强夯加固基础理论，我们主要从动力固结理论来讨论，由于强夯巨大的冲击力，进而导致土质结构能够产生强烈的震动，使得土层中水分和气体物质被压缩出来，提高土层的密实性。
在以往的人们认知当中，认为通过夯实是不可以让土地变得更加密实的，认为在压缩作用下，土中的水分以及气体无法通过通道进行排除，但是近年来，通过强夯这一手段在其巨大的冲击力作用下，其中的气体被压缩同时导致水的压力增大，在随后的过程中，通过气体的膨胀，使得缝隙水便能够进行排除，从而导致地基的密实性增长，但是夯实能力达到一定的程度时，便不能继续加大打击力，否则会导致土地结构遭到破坏，土地中的水份及气体难以排出，对土地造成不可逆转的伤害，反而降低了地基的承载能力。
另外对于土地的恢复能力还有待考察，在夯实过程中，土的抗剪强度会大大降低，从而导致对于吸附水的能力变弱，吸附能力降为零，但是当外加的压力减弱时，土地的吸附能力又会成增长，这对于增强土地密实程度起着促进作用，但是土地仍会重新吸附水分，有的恢复能力比较强，有的恢复的比较慢，所以应该间隔一段时间对于后续工作进行检验，才能保证工程的高质量性。
强夯加固地基土振动传播特性及隔振孔隔振分析
强夯加固地基土振动传播特性及隔振孔隔振分析丁文湘;丁海滨;徐长节;杨园野【摘要】随着强夯法的广泛应用,强夯引起的环境振动问题越来越受到重视,通过理论分析,进行数值模拟,通过与实际施工情况进行比对,确认模拟的有效性.然后通过模拟改变单一变量,研究了强夯施工中的施工参数夯锤锤径、夯击能组合对环境振动的影响,并采用同样的方法,分析非连续性隔振屏障,隔振孔的三项参数孔径、孔间距及孔深,对于隔振效果的影响.发现同等锤重条件下,大锤径有利于减小环境振动,同等夯击能下,轻锤高落有益于减小环境振动;隔振孔孔深达到一定值时,孔径和孔间距比值越大,隔振效果越佳.研究结论对于强夯施工中的环境振动控制具有一定的参考价值.%With the wide application of dynamic consolidation method, the problem of environmental vibration induced by this method gets more and more attention. By comparing with the actual engineering construction, the validity of theoretical analysis and numerical simulation is confirmed. Through changing the parameters of the dynamic consolidation one by one, the influences of tamper diameter and tamping energy combination on the environment vibration are simulated and analyzed. In the same way, the influence of three parameters of vibration isolation holes in discontinuous barriers, such as diameter, spacing and depth of the hole, on the vibration isolation effect of the barriers is analyzed. The results demonstrate that the larger tamper diameter with the same weight and light tamper with higher drop distance are beneficial for reducing the environmental vibration. When the depth of the isolation holes reaches a certain value, increase of the diameter-to-spacing ratio ofthe holes can raise the isolation effect of the barriers. This research has a guiding significance for the construction of dynamic consolidation and environment vibration control.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】5页(P121-125)【关键词】振动与波;强夯;振动传播;夯锤;隔振孔【作者】丁文湘;丁海滨;徐长节;杨园野【作者单位】浙江省工业设计研究院,杭州 310052;华东交通大学岩土工程基础设施安全与控制重点实验室,南昌 330013;华东交通大学岩土工程基础设施安全与控制重点实验室,南昌 330013;华东交通大学岩土工程基础设施安全与控制重点实验室,南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TU435强夯施工作为一种经济有效的地基土加固措施，在铁路、公路、机场地基处理及山区城市扩建工程中被广泛的采用。
振动测试在监测强夯地基施工中的应用
振动测试在监测强夯地基施工中的应用黄启春;景朋涛【摘要】介绍了强夯振动测试的原理和方法,通过测试强夯振动的速度与距离的关系分析了强夯对建筑物的影响,确定了强夯振动的衰减规律,从而为类似工程施工提供依据。
%This paper introduces the dynamic vibration testing principles and methods, analyzes the impacts of dynamic upon buildings by testing the relationship between dynamic vibration velocity and distance, and determines the attenuation law, so as to provide basis for similar engineering construction.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)019【总页数】3页(P88-90)【关键词】振动;安全距离;安全允许振速【作者】黄启春;景朋涛【作者单位】山东正元地理信息工程有限责任公司,山东济南250101;山东正元地理信息工程有限责任公司,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TU459.9随着国民经济建设的迅速发展，城市工程建设的需要，常会遇到诸如强夯振动、工程爆破等危及到周围建筑物，甚至引起工程纠纷，从而直接影响到工程的正常进行或人民的生命和财产安全。
在日常生活中，由于强夯振动而引起建筑物开裂受损的工程纠纷时有发生。
因此如何科学地监测工程振动所引起的地震动烈度来评价震害等级，及时消除居民的不必要的惧怕心理，这是一项具有实际开发意义的测试工作。
强夯时在地基中产生体波和面波。
面波在地基表面传播，使地基表面产生松动，对地基压密不利。
对地基起加固作用的是纵波和横波。
纵波通过推拉运动，逐渐使土骨架解体，孔隙水压力增加，土体固结;而横波则使解体的土颗粒振动重新排列更加密实。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
76施工技术CONSTＲUCTION TECHNOLOGY 2014年4月上第43卷第7期DOI ：10.7672/sgjs2014070076强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证郭伟林，安明（山西机械化建设集团公司，山西太原030009）［摘要］通过多项工程的强夯振动测试成果，探讨分析和验证了强夯振动的传播机理，了解在不同介质场地条件下，距振源不同位置、不同距离条件下的地基振动效应与传播、衰减规律，并对隔振沟的隔振原理进行了探讨，对隔振沟的设置位置和深度提出了建议。
［关键词］地基；强夯；振动；隔振沟［中图分类号］TU753［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2014）07-0076-04Discussion and Verification of Dynamic Compaction Vibration PropagationMechanism and Foundation Vibration CharacteristicsGuo Weilin ，An Ming（Shanxi Mechanisation Construction Group Company ，Taiyuan ，Shanxi 030009，China ）Abstract ：Based on dynamic compaction vibration testing results of several projects ，this paper analyzed and discussed the propagation mechanism of dynamic compaction vibration ，and understood foundation vibration effect and laws of propagation and attenuation in different sites ，positions and distances．Meanwhile ，this paper also discussed the principle of isolation trench and gave suggestions for the position and depth of isolation trench．Key words ：foundations ；dynamic compaction ；vibration ；isolation trench ［作者简介］郭伟林，高级工程师，E-mail ：sxjsdjgcfgsgwl@163．com ［收稿日期］2013-12-031强夯加固地基的波动原理1.1波动理论对连续体而言，质点在连续介质内振动，其振动的能量可以传递给周围介质，引起周围介质的振动，振动在介质内的传播过程中形成波。
波在介质内的传播分为纵波和横波。
波的传播形式由传播的介质所确定。
当介质产生剪切应变，弹性恢复力存在时介质可以传播横波，否则不能形成横波。
如液体和气体介质除液体表面可以传播瑞利波外，不能在内部传播横波。
当介质产生拉压变形有弹性恢复力存在时，此种介质可以传播纵波。
液体及气体受压缩时，有弹性恢复力作用，剪切时无弹性恢复力。
所以在液体和气体中只能传播纵波，在固体中纵波和横波可以同时存在。
1.2强夯加固地基的波动原理强夯加固地基是由高势能的夯锤自由下落和地基土碰撞产生巨大的冲击波。
这部分夯击能一部分以声波的形式向外传播，一部分由夯锤和土体摩擦而产生热能耗散，其余大部分冲击能以体波的形式由振源向地层深层传播，能量释放于加固范围的地基中，使土体得到不同程度的压密加固。
强大的冲击波在土体中产生压缩和侧向挤压形成纵波（P 波）。
在柱坐标系中，它表现为竖直方向的纵向振动和水平方向的径向振动，对地基有压实和加固作用。
与此同时，强大的冲击波使土体产生剪切变形，在地基中产生横波即剪切波（S 波）。
横波的传播方向和质点振动方向垂直，使地基产生松动。
横波的振动在柱坐标系中表现为与传播方向垂直的竖向振动和水平向振动（切向振动）。
因此横波又可分为竖向振动的S V 波和水平切向振动的S H 波。
在地基表面，S V 波和径向振动波合成为瑞利波（Ｒ波），S H 波和径向振动波合成为乐夫波（L 波）。
对地基产生松动影响的主要是S V 波，对周围构筑物产生振动影响的主要是S V 波和瑞利波。
2强夯振动工程检测结果分析2.1地面振动速度测试山西潞城编织袋厂位于湿陷性黄土地基上，地基土5m 以内为Q 4，Q 3湿陷性黄土，5m 之下为Q 22014No．7郭伟林等：强夯振动传播机理与地基振动特性的探讨与验证77老黄土，处理要求消除5m 之内地基的湿陷性，强夯能级1600kN ·m ，强夯振动测试点位置在单层平房，距夯击点34m ，测试结果如表1所示。
表1强夯振动速度测试结果Table 1Test result of dynamic compaction vibration项目室内地面屋顶面垂直（S V 波）水平径向（P 波）水平切向（S H 波）垂直（S V 波）水平径向（P 波）水平切向（S H 波）速度/（cm ·s －1） 1.050.290.23 1.270.350.18频率/Hz8.110.08.110.97.512.5检测结果表明：地表和屋顶的振动是S V 波＞P波＞S H 波（S V 波、P 波、S H 波在这里均为面波在柱坐标系中的分量），说明地表是以松动为主，压缩为次。
2.2地表下不同深度振动的测试结果距夯点3.5m 处地表下不同深度垂直振动速度测试结果如图1所示（所取数据为10击之内采集）。
图1夯击点3.5m 处垂直振动速度与深度关系曲线Fig．1The curves of vertical vibration velocity and depth图1反映了在深度0 4.8m 内振动速度随地基深度增大而衰减的情况。
而在4.8 5m ，振动速度出现突变升高，经核查场地夯后静力触探资料表明：在场地勘探与夯后地基检测的资料中，场地4.8 6m 深度以下为Q 2老黄土，正是由于土层结构的改变（由较软弱的湿陷性黄土变为强度较高的Q 2老黄土），导致了土层界面振动速度突变升高。
场地的静力触探曲线如图2所示。
静力触探曲线很形象地反映了这一变化趋势，与振动速度曲线形态吻合。
静力触探侧摩阻力曲线与锥尖阻力曲线在4.8m 处也为一突变点。
距夯点4.0，4.5，6，10m 处垂直振动速度与深度关系的曲线如图3所示。
这里的垂直振动在夯点下应为压缩波，在夯点外可视为剪切波。
图2静力触探曲线Fig．2Static cone penetrationcurve图3垂直振动速度与深度关系曲线Fig．3The curves of vertical vibration velocity and depth在图3中出现了深度1m 处振动速度低于深度2m 处振动速度的反常现象，因数据采集在10 20击，此时的夯坑深度已＞1m 。
夯锤及地基撞击的位置已在1m 以下，故1m 处的振动速度便低于2m 处。
另一个反常现象是振动速度突变升高的位置由5m 改为6m ，因为地层边界不是绝对水平的，其厚度只是一个大致范围，也会因地表的起伏和距离发生波动。
经过以上分析，可以得出以下结论：强夯振动速度在垂直方向上随深度的增加而衰减。
2.3受同一振源振动影响的构筑物顶部与底部的振动影响效应1）以山西潞城编织袋库房室内地坪与屋顶面振动为例，测试结果表明（见表1），无论是垂直振动，还是径向振动、切向振动，屋顶的振动速度均大于室内地坪，可见顶部有放大效应。
2）太原卫星发射中心体育馆地基强夯采用7000kN ·m 能级强夯，施工点周围有长征宾馆和小学校等建筑，为了解强夯施工对这些建筑物及隔振、教学的影响，进行了强夯振动测试，结果如表2所示。
以上测试结果同样证明了同一位置处顶部对底部的振动有放大效应。
2.4振源位于高处、受振动影响构筑物位于低处的振动效应太原卫星发射基地新建一厂房，地基采用8000kN ·m 高能级强夯。
强夯施工场地距火箭测试78施工技术第43卷表2太原卫星发射中心强夯振动影响检测分析Table 2Detection analysis on dynamiccompaction vibration of Taiyuan Satellite Launch Center检测位置距振源距离/m 夯击数/击径向振动速度/（cm ·s －1）垂直振动速度/（cm ·s －1）坡底（坡高5m ）130190.480.37坡顶构筑物135200.610.48间直线距离1000m （见图4），施工时，正值火箭发射前测试，由于测试仪器对振动影响的高度敏感，50m 距离之内汽车通行均被禁止，但强夯振动却未对测试过程产生任何影响。
经过认真分析了解现场情况，发现强夯施工面标高高于测试车间地面标高43m 。
而两者之间尚有1道7m 深的土沟，也成为1道隔振的天然屏障，正是这种标高差和土沟阻断了振动传播。
前已述及强夯施工时产生的横波振动，由纵向振动产生的压缩、剪切而发生，强度也随纵向振动的速度而变化，强夯的纵波随深度的增大而急剧减弱，由此产生的横波也就微不足道。
8000kN ·m 能级的有效加固深度为12m ，而施工场地高于测试间43m ，这个深度足以使纵波衰减到微乎其微。
图4强夯场地与测试间相对位置示意Fig．4The position of dynamic compactionsite and testing point2.5横向传播中不同介质的振动速度变化山西中医学院护理楼强夯振动测试采用强夯能级3000kN·m ，1号夯击点位于隔振沟内侧31m ，2号夯击点位于隔振沟内侧61m 处。
这2个夯击点的1号振动测试点位于沟内侧1m 处，不属于此处的研究对象。
此处主要考察隔振沟外侧等距离处地基土和混凝土构件振动速度的衰减。
3号测试点为地基土的测试点，4号测试点为混凝土构件测试点。
测试结果如表3所示。
测试结果表明，同一位置处，混凝土构件比地基土的振动效应衰减显著。
3隔振沟隔振机理1）山西潞城编织袋厂工程采用强夯能级1600kN ·m ，锤重135kN ，落距12m ，隔振沟距夯击点距离18m 。
隔振沟内侧距振源17.5m ，隔振沟外侧距振源19m ，隔振沟深1.7m ，夯击点地面与隔振沟顶处于同一标高水平上，振动衰减曲线如图5，6所示。
表3等距离水平向不同介质强度振动速度测试结果Table 3Vibration testing results of different medium夯击点距隔振沟距离/m 测点编号位置及距离/m 振动速度V /（cm ·s －1）衰减幅度/%1312沟外侧1（32） 1.900—323（55）0.760—423（55）0.3076026121（62）0.832—323（85）0.35758423（85）0.22038图5水平振动衰减曲线Fig．5Attenuation curve of horizontalvibration图6垂直振动衰减曲线Fig．6Attenuation curve of vertical vibration从测试结果可以看到，由于隔振沟深度较小，而且夯坑底部与隔振沟底基本位于同一水平面上，无论水平振动速度还是垂直振动速度，沟两侧均未见明显衰减。