振动打桩机施工影响的简化分析
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ｍａｘ
摩擦力Ｔ 的关系： ｖｍｉｎ
式中β为振动影响系数，一般钢桩
β取 ０．５２ 。从上式可看出，要减小阻力
就要增大η，但当ｘ ＝ ηβ ＝５ 时，ｅ－ｘ 也
只有 ７／１０００。所以，无限度地增大η并
不能带来更多的好处。一般η取 １ ０ 左
右，即振动加速度
取 １０ ｇ左右，就
能满足沉桩需要，振动打桩机中加速度
ｖ
比值，μ主要由振动加速度的大小支配 ［ ２ ］ ，试验表明：随着振动加速度的增加， 桩周、桩端的土壤产生假液化现象，此 时桩的前端阻力和侧面摩擦阻力减少得非 常显著。用η来表示振动加速度与重力 加速度之比：η ＝ ａ ／ ｇ。当桩处于静 态时（ η ＝ ０ ） ，桩阻力有一极大值Ｔ ，
ｍａｘ
随着振动加速度ａ的增大，阻力Ｔ减至 最小Ｔ ｍｉｎ，但阻力并不随加速度的增加 而趋近于零，而是趋近某一极限值。可 用下式表示出极限静摩擦力Ｔ 和极限动
４．２ 重点审核法 这种方法类同于全面审核法，其与 全面审核法之区别仅是审核范围不同而 已。通常的做法是选择工程量大，并且 造价比较高的项目进行重点审核。如基础 工程、砖石工程、混凝土及钢筋混凝土工 程，门窗幕墙工程等。高层结构还应注意 内外装饰工程的工程量审核。而一些附属 项目、零星项目如雨篷、散水、坡道、明 沟、水池、垃圾箱等，往往忽略不计。其 次重点核实与上述工程量相对应的定额单 价，尤其重点审核定额子目容易混淆的单 价。另外对费用的计取、材差的价格也应 仔细核实。该方法的优点是工作量相对减 少，效果较佳。 ４．３ 对比审核法 在同一地区，如果单位工程的用 途、结构和建筑标准都一样，其工程造 价应该基本相似。因此在总结分析预结 算资料的基础上，找出同类工程造价及 工料消耗的规律性，整理出用途不同、 结构形式不同、地区不同的工程的单方 造价指标、工料消耗指标。然后，根据 这些指标对审核对象进行分析对比，从 中找出不符合投资规律的分部分项工程， 针对这些子目进行重点计算，找出其差 异较大的原因的审核方法。常用的分析 方法有： ４．３．１ 单方造价指标法：通过对同类 项目的每平方米造价的对比，可直接反 映出造价的准确性； ４．３．２ 分部工程比例：基础，砖石、 混凝土及钢筋混凝土、门窗、围护结构 等各占定额直接费的比例；
便可将振幅降至沉桩所需的最低水平，以
限制传至周围区域的最大土粒振动速度，
消除对临近施工现场建筑物结构的影响。
２ ．振动对邻近房屋影响的简化分 析
一般情况下，合理分析振动打桩机 对邻近房屋建筑影响的方法应采用反应谱 法或位移法［５］，但这两种方法都要进行现
场实测工作（前者要实测加速度谱，后
者要实测上部结构水平位移或加速度 谱 ）， 再 通 过 对 实 测 过 程 的 数 据 处 理 及
不是其基本参数。由α ＝ Ａ ω ２ 可知： ｍａｘ
加大频率ω比加大振幅Ａ更容易获得大的
振动加速度，振动打桩机的基本参数是
频率ω和振幅Ａ。由幅频特性分析可知
振动体的振幅一般不因外界条件变化而增
减，所以振动打桩机的实际工作振幅都
不大于１０ｍｍ， 振动打桩机的最基本参数
是频率ω。
图 ２ 土粒振动速度实验曲线
工 程
中国科技信息 ２００８ 年第 ８ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ａｐｒ．２００８
振动打桩机
施工影响的简化分析
杨静 １ 周永礼 ２ １、西南石油大学建筑工程学院 ２、中国中铁二院工程集团有限责任公司
Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｎｅａｒ ｔｈｅ Ｓｉｔｅ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ａ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ Ｐｉｌｅ Ｄｒｉｖｅｒ ｄｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
和；ｃ —土壤变形系数；ｒ—土壤黏滞阻尼系数；Ｐ ０ —打桩机
激振力：Ｐ ＝ ｍ ω ２ ｅ ；ω—激振频率；ｍ —激振器质量；ｅ —
００
０
激振器偏心距。
令
则式（１）为：
式（２） 通解为：
幅频特性曲线，见图 １［２］。
分析幅频特性曲线可看出：①当Ｚ＞＞１（ω＞＞ω ）时振幅Ａ趋 ｎ
近于一定值 Ａ ０。Ａ ＝ Ａ ０＝ ｍ ０ ｅ ／ ｍ ，说明振动体的振幅这时不因 外界条件的变化而增减。即当振动体的自振频率ω ｎ 或阻力系数 ｒ改变时，Ａ 基本保持稳定不变，在设计振动打桩机时一般选
构的自振频率，将估测顶点侧移计算的结 构自振频率与振动打桩机的工作频率进行
下转第 ５７ 页
－５５－
同或协议以及有关造价计算的规定和文件 等，全面地审核工程数量、计价表单价 以及费用计算。这种方法实际上与编制 施工图预算的方法和过程基本相同。这 种方法常常适用于施工图预算；投资不 多的项目，如维修工程；工程内容比较 简单、分项工程不多的项目，如围墙、 道路挡土墙、排水沟等；建设单位审核 施工单位的预算等。这种方法的优点 是：全面和细致，审查质量高，效果 好；缺点是：工作量大，时间较长，存 在重复劳动。在投资规模较大，审核进 度要求较紧的情况下，这种方法是不可 取的，但作为建设单位为严格控制工程 造价，仍常常采用这种方法。
的土粒振动速度，传至地面的振动较
大，对临近施工现场的建筑物结构有一
定影响。
变频变矩振动桩锤在达到设计转速之
后才开始振动，在关闭振动桩锤及偏心块
转速下降之前先减小偏心力矩和振幅，从
而消除了通过共振区时出现的有害振动传
至桩架及土壤，更不会在穿过硬固地层时
产生强烈的低频振动。在城市施工时，只
要适当调整振动桩锤的偏心力矩，操作人员
前面分析是基于振动体系质量ｍ ＝ ｍ
＋ ｍ 为定值的结论，当振动体的质
打桩机
桩
量不足，需要增加配重或加压，但此时振
幅及振动加速度会减小，使阻力Ｔｖ有所增 大。选择振动打桩机的频率时要结合桩锤
重量、类型与桩锤阻力即土质条件综合
考虑。
１．２ 土体振动分析
在打桩的过程中，由于桩与土壤之
间有一定的摩擦力，所以带动了桩周边土
限空间体上应力扩散规律，则振动打桩机
对桩周围土纵向振动的水平明显影响范围
也约在 １６ｍ 内。
普通振动锤在启动和关闭振动桩锤
时，由前面幅频特性分析可知：会出现
共振区；遇到硬固地层时，沉桩阻力增
大，偏心块的转速和桩锤振动频率降
低，也会造成较强烈振动。因此，普通
振动桩锤在启动、关闭及穿过硬固地层
时，其激振力往往对周围环境产生最大
房屋结构离开振动打桩机的施工场地有
１６ｍ 以上，特别是对于变频变矩振动桩锤 的振动打桩机，则可判定振动打桩机的
施工不会Leabharlann Baidu正常使用、结构良好的房屋
产生有害影响。 ２．２ 距离与邻近房屋结构实测自振频
率简化法
现场实测鉴定房屋结构的自振频率， 同 ２．１ 一样，将结构的实测自振频率与振
动打桩机的工作频率进行对比，可作出
一定的结构计算，才能作出影响评判， 对房屋检测鉴定来说略显复杂。将本节
分析与前节分析结合起来，对大多数多
层建筑可采用下述简化法，只有简化法
不能作出判断时，才采用反应谱法或位 移法。
２．１ 距离与邻近房屋结构侧移计算 简化法
如果鉴定房屋结构的建筑、结构设
计，施工记录和竣工资料齐全，则可通
过这些资料计算结构每层的重力荷载代表 值，每层取一个质点，将每层的重力荷
图 １ 幅频特性曲线
－５４－
静止于土里的桩，与土之间存在静 摩擦力，如果对桩给以强迫振动，则桩 在强迫振动力作用下会引起一种固定不变 的稳态振动，这种协调振动传播给和桩 接触的土壤粒子，使土壤的抗剪强度降 低，产生剪切和相对位移等复杂变形。 振动使土壤静摩擦力急剧下降。用系数 μ表示静摩擦力 Ｔ 与下降后摩擦力Ｔ 的
载代表值当作水平力作用在每层的质点
处，用结构力学方法求出结构的顶点假 想侧移。
已经建立了很多该假想的结构顶点侧
移与结构自振周期间的关系式，可用侧 移与结构自振周期间的半理论半经验公
式：
，再由ω ＝ ２ π ／ Ｔ 计
１
１
算结构的自振频率，将结构的计算自振频
率与振动打桩机的工作频率进行对比，如 振动打桩机的施工不引起房屋结构的共振，
虽然振动桩锤具有贯入力强、使用方便、施工速度快、成 本低等特点，在桩基施工中有着广泛的应用，但由于振动打桩机 施工时，对邻近房屋建筑有一定的影响，常常造成工程停工、工 期延误和大量经济纠纷。因此，对振动打桩机施工对邻近房屋的 影响进行分析，提出简单识别方法与检测手段，对房屋的正确鉴 定具有重要的工程意义。
择较高的振动频率ω。②Ｚ ＝１（ω ＝ ω ）时，Ａ ／ Ａ ＝１／（２ ｖ），
ｎ
０
表明振动体振幅受到黏滞阻尼的限制。当阻尼很小时，Ａ Ａ ， ０
即产生共振。共振时振动器的偏心力矩ｍ ｅ不变，但振幅Ａ增 ０
大是振动打桩机所希望的。但这时振幅不稳定，当外界条件变
化时，振幅将锐减。所以选择共振工况沉桩振动打桩机的参数
４．３．３ 专业投资比例：土建，给排 水，采暖通风，电气照明等各专业占总 造价的比例；
４．３．４ 工料消耗指标：即对主要材料 每平方米的耗用量的分析，如钢材、木 材、水泥、砂、石、砖、瓦、人工 等主要工料的单方消耗指标。
４．４ 分组计算审查法 就是把预结算中有关项目划分若干 组，利用同组中一个数据审查分项工程 量的一种方法。采用这种方法，首先把 若干分部分项工程，按相邻且有一定内 在联系的项目进行编组。利用同组中分 项工程间具有相同或相近计算基数的关 系，审查一个分项工程数量，就能判断 同组中其他几个分项工程量的准确程度。 如一般把底层建筑面积、底层地面面 积、地面垫层、地面面层、楼面面积、 楼面找平层、楼板体积、天棚抹灰、天 棚涂料面层编为一组，先把底层建筑面 积、楼地面面积求出来，其他分项的工 程量利用此些基数就能得出。这种方法 的最大优点是审查速度快，工作量小。 ４．５ 筛选法 筛选法是统筹法的一种，通过找出分 部分项工程在每单位建筑面积上的工程量、 价格、用工的基本数值，归纳为工程量、价 格、用工三个单方基本值表，当所审查的 预算的建筑标准与“基本值”所适用的标 准不同，就要对其进行调整。这种方法的 优点是简单易懂，便于掌握，审查速度快， 发现问题快，但解决差错问题尚须继续审 查。
壤一起振动，应根据不同的土壤固有频率
和阻力大小，对振动桩锤作相应的频率和
力矩调整，以接近土壤频率，使沉桩阻力最
小，功率利用系数最高［ ３ ］ 。
各种振动桩锤激振力所引起的土粒振
动速度实验曲线图 ２ ［４］所示。由该图可
知，振动打桩机对桩周围土纵向振动的
明显影响范围约在 １６ｍ 内。如假定土是各
向同性的，比照垂直集中力作用在半无
确定比较困难。
１ ．打桩机与土体振动分析
１．１ 沉桩分析 振动打桩机的理论分析一般采用前苏联巴尔坎教授提出的单 自由度振动理论［１］。振动打桩机工作时，把桩看作一个均质刚 体，土壤为其弹性支撑。桩与土壤组成一个单自由度的振动体 系［ ２ ］。根据动力学基本定律，可列出微分方程：
式中： ｍ—振动体系总质量，为振动打桩机质量及桩质量之
判断。 ２．３ 距离与邻近房屋结构侧移目测简
化法
就大多数多层建筑而言，结构侧移受
结构自振频率的影响并不十分敏感，施工 时结构振动顶点侧移在 １０ｍｍ 以上，人们
是能目测估读出来的，将估测结构振动顶 点侧移当作每层的重力荷载代表值作为水
平力作用在每层的质点处时产生的假想结
构顶点侧移，因而可以同 ２．１ 一样，计算结
摘 要 通过对振动打桩机系统和土体振动分析，指出了振动打桩机施工对邻近 房屋建筑影响的主要参数，提出了振动打桩机施工对邻近房屋建筑影响 分析的三种简化方法。 关键词 振动打桩机；施工影响；房屋建筑 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｖｅｒａｌ ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｈａｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅａｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ Ｐｉｌｅ Ｄｒｉｖｅｒ；ｅｆｆｅｃｔｓ ｂｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ
摩擦力Ｔ 的关系： ｖｍｉｎ
式中β为振动影响系数，一般钢桩
β取 ０．５２ 。从上式可看出，要减小阻力
就要增大η，但当ｘ ＝ ηβ ＝５ 时，ｅ－ｘ 也
只有 ７／１０００。所以，无限度地增大η并
不能带来更多的好处。一般η取 １ ０ 左
右，即振动加速度
取 １０ ｇ左右，就
能满足沉桩需要，振动打桩机中加速度
ｖ
比值，μ主要由振动加速度的大小支配 ［ ２ ］ ，试验表明：随着振动加速度的增加， 桩周、桩端的土壤产生假液化现象，此 时桩的前端阻力和侧面摩擦阻力减少得非 常显著。用η来表示振动加速度与重力 加速度之比：η ＝ ａ ／ ｇ。当桩处于静 态时（ η ＝ ０ ） ，桩阻力有一极大值Ｔ ，
ｍａｘ
随着振动加速度ａ的增大，阻力Ｔ减至 最小Ｔ ｍｉｎ，但阻力并不随加速度的增加 而趋近于零，而是趋近某一极限值。可 用下式表示出极限静摩擦力Ｔ 和极限动
４．２ 重点审核法 这种方法类同于全面审核法，其与 全面审核法之区别仅是审核范围不同而 已。通常的做法是选择工程量大，并且 造价比较高的项目进行重点审核。如基础 工程、砖石工程、混凝土及钢筋混凝土工 程，门窗幕墙工程等。高层结构还应注意 内外装饰工程的工程量审核。而一些附属 项目、零星项目如雨篷、散水、坡道、明 沟、水池、垃圾箱等，往往忽略不计。其 次重点核实与上述工程量相对应的定额单 价，尤其重点审核定额子目容易混淆的单 价。另外对费用的计取、材差的价格也应 仔细核实。该方法的优点是工作量相对减 少，效果较佳。 ４．３ 对比审核法 在同一地区，如果单位工程的用 途、结构和建筑标准都一样，其工程造 价应该基本相似。因此在总结分析预结 算资料的基础上，找出同类工程造价及 工料消耗的规律性，整理出用途不同、 结构形式不同、地区不同的工程的单方 造价指标、工料消耗指标。然后，根据 这些指标对审核对象进行分析对比，从 中找出不符合投资规律的分部分项工程， 针对这些子目进行重点计算，找出其差 异较大的原因的审核方法。常用的分析 方法有： ４．３．１ 单方造价指标法：通过对同类 项目的每平方米造价的对比，可直接反 映出造价的准确性； ４．３．２ 分部工程比例：基础，砖石、 混凝土及钢筋混凝土、门窗、围护结构 等各占定额直接费的比例；
便可将振幅降至沉桩所需的最低水平，以
限制传至周围区域的最大土粒振动速度，
消除对临近施工现场建筑物结构的影响。
２ ．振动对邻近房屋影响的简化分 析
一般情况下，合理分析振动打桩机 对邻近房屋建筑影响的方法应采用反应谱 法或位移法［５］，但这两种方法都要进行现
场实测工作（前者要实测加速度谱，后
者要实测上部结构水平位移或加速度 谱 ）， 再 通 过 对 实 测 过 程 的 数 据 处 理 及
不是其基本参数。由α ＝ Ａ ω ２ 可知： ｍａｘ
加大频率ω比加大振幅Ａ更容易获得大的
振动加速度，振动打桩机的基本参数是
频率ω和振幅Ａ。由幅频特性分析可知
振动体的振幅一般不因外界条件变化而增
减，所以振动打桩机的实际工作振幅都
不大于１０ｍｍ， 振动打桩机的最基本参数
是频率ω。
图 ２ 土粒振动速度实验曲线
工 程
中国科技信息 ２００８ 年第 ８ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ａｐｒ．２００８
振动打桩机
施工影响的简化分析
杨静 １ 周永礼 ２ １、西南石油大学建筑工程学院 ２、中国中铁二院工程集团有限责任公司
Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｎｅａｒ ｔｈｅ Ｓｉｔｅ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ａ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ Ｐｉｌｅ Ｄｒｉｖｅｒ ｄｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
和；ｃ —土壤变形系数；ｒ—土壤黏滞阻尼系数；Ｐ ０ —打桩机
激振力：Ｐ ＝ ｍ ω ２ ｅ ；ω—激振频率；ｍ —激振器质量；ｅ —
００
０
激振器偏心距。
令
则式（１）为：
式（２） 通解为：
幅频特性曲线，见图 １［２］。
分析幅频特性曲线可看出：①当Ｚ＞＞１（ω＞＞ω ）时振幅Ａ趋 ｎ
近于一定值 Ａ ０。Ａ ＝ Ａ ０＝ ｍ ０ ｅ ／ ｍ ，说明振动体的振幅这时不因 外界条件的变化而增减。即当振动体的自振频率ω ｎ 或阻力系数 ｒ改变时，Ａ 基本保持稳定不变，在设计振动打桩机时一般选
构的自振频率，将估测顶点侧移计算的结 构自振频率与振动打桩机的工作频率进行
下转第 ５７ 页
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同或协议以及有关造价计算的规定和文件 等，全面地审核工程数量、计价表单价 以及费用计算。这种方法实际上与编制 施工图预算的方法和过程基本相同。这 种方法常常适用于施工图预算；投资不 多的项目，如维修工程；工程内容比较 简单、分项工程不多的项目，如围墙、 道路挡土墙、排水沟等；建设单位审核 施工单位的预算等。这种方法的优点 是：全面和细致，审查质量高，效果 好；缺点是：工作量大，时间较长，存 在重复劳动。在投资规模较大，审核进 度要求较紧的情况下，这种方法是不可 取的，但作为建设单位为严格控制工程 造价，仍常常采用这种方法。
的土粒振动速度，传至地面的振动较
大，对临近施工现场的建筑物结构有一
定影响。
变频变矩振动桩锤在达到设计转速之
后才开始振动，在关闭振动桩锤及偏心块
转速下降之前先减小偏心力矩和振幅，从
而消除了通过共振区时出现的有害振动传
至桩架及土壤，更不会在穿过硬固地层时
产生强烈的低频振动。在城市施工时，只
要适当调整振动桩锤的偏心力矩，操作人员
前面分析是基于振动体系质量ｍ ＝ ｍ
＋ ｍ 为定值的结论，当振动体的质
打桩机
桩
量不足，需要增加配重或加压，但此时振
幅及振动加速度会减小，使阻力Ｔｖ有所增 大。选择振动打桩机的频率时要结合桩锤
重量、类型与桩锤阻力即土质条件综合
考虑。
１．２ 土体振动分析
在打桩的过程中，由于桩与土壤之
间有一定的摩擦力，所以带动了桩周边土
限空间体上应力扩散规律，则振动打桩机
对桩周围土纵向振动的水平明显影响范围
也约在 １６ｍ 内。
普通振动锤在启动和关闭振动桩锤
时，由前面幅频特性分析可知：会出现
共振区；遇到硬固地层时，沉桩阻力增
大，偏心块的转速和桩锤振动频率降
低，也会造成较强烈振动。因此，普通
振动桩锤在启动、关闭及穿过硬固地层
时，其激振力往往对周围环境产生最大
房屋结构离开振动打桩机的施工场地有
１６ｍ 以上，特别是对于变频变矩振动桩锤 的振动打桩机，则可判定振动打桩机的
施工不会Leabharlann Baidu正常使用、结构良好的房屋
产生有害影响。 ２．２ 距离与邻近房屋结构实测自振频
率简化法
现场实测鉴定房屋结构的自振频率， 同 ２．１ 一样，将结构的实测自振频率与振
动打桩机的工作频率进行对比，可作出
一定的结构计算，才能作出影响评判， 对房屋检测鉴定来说略显复杂。将本节
分析与前节分析结合起来，对大多数多
层建筑可采用下述简化法，只有简化法
不能作出判断时，才采用反应谱法或位 移法。
２．１ 距离与邻近房屋结构侧移计算 简化法
如果鉴定房屋结构的建筑、结构设
计，施工记录和竣工资料齐全，则可通
过这些资料计算结构每层的重力荷载代表 值，每层取一个质点，将每层的重力荷
图 １ 幅频特性曲线
－５４－
静止于土里的桩，与土之间存在静 摩擦力，如果对桩给以强迫振动，则桩 在强迫振动力作用下会引起一种固定不变 的稳态振动，这种协调振动传播给和桩 接触的土壤粒子，使土壤的抗剪强度降 低，产生剪切和相对位移等复杂变形。 振动使土壤静摩擦力急剧下降。用系数 μ表示静摩擦力 Ｔ 与下降后摩擦力Ｔ 的
载代表值当作水平力作用在每层的质点
处，用结构力学方法求出结构的顶点假 想侧移。
已经建立了很多该假想的结构顶点侧
移与结构自振周期间的关系式，可用侧 移与结构自振周期间的半理论半经验公
式：
，再由ω ＝ ２ π ／ Ｔ 计
１
１
算结构的自振频率，将结构的计算自振频
率与振动打桩机的工作频率进行对比，如 振动打桩机的施工不引起房屋结构的共振，
虽然振动桩锤具有贯入力强、使用方便、施工速度快、成 本低等特点，在桩基施工中有着广泛的应用，但由于振动打桩机 施工时，对邻近房屋建筑有一定的影响，常常造成工程停工、工 期延误和大量经济纠纷。因此，对振动打桩机施工对邻近房屋的 影响进行分析，提出简单识别方法与检测手段，对房屋的正确鉴 定具有重要的工程意义。
择较高的振动频率ω。②Ｚ ＝１（ω ＝ ω ）时，Ａ ／ Ａ ＝１／（２ ｖ），
ｎ
０
表明振动体振幅受到黏滞阻尼的限制。当阻尼很小时，Ａ Ａ ， ０
即产生共振。共振时振动器的偏心力矩ｍ ｅ不变，但振幅Ａ增 ０
大是振动打桩机所希望的。但这时振幅不稳定，当外界条件变
化时，振幅将锐减。所以选择共振工况沉桩振动打桩机的参数
４．３．３ 专业投资比例：土建，给排 水，采暖通风，电气照明等各专业占总 造价的比例；
４．３．４ 工料消耗指标：即对主要材料 每平方米的耗用量的分析，如钢材、木 材、水泥、砂、石、砖、瓦、人工 等主要工料的单方消耗指标。
４．４ 分组计算审查法 就是把预结算中有关项目划分若干 组，利用同组中一个数据审查分项工程 量的一种方法。采用这种方法，首先把 若干分部分项工程，按相邻且有一定内 在联系的项目进行编组。利用同组中分 项工程间具有相同或相近计算基数的关 系，审查一个分项工程数量，就能判断 同组中其他几个分项工程量的准确程度。 如一般把底层建筑面积、底层地面面 积、地面垫层、地面面层、楼面面积、 楼面找平层、楼板体积、天棚抹灰、天 棚涂料面层编为一组，先把底层建筑面 积、楼地面面积求出来，其他分项的工 程量利用此些基数就能得出。这种方法 的最大优点是审查速度快，工作量小。 ４．５ 筛选法 筛选法是统筹法的一种，通过找出分 部分项工程在每单位建筑面积上的工程量、 价格、用工的基本数值，归纳为工程量、价 格、用工三个单方基本值表，当所审查的 预算的建筑标准与“基本值”所适用的标 准不同，就要对其进行调整。这种方法的 优点是简单易懂，便于掌握，审查速度快， 发现问题快，但解决差错问题尚须继续审 查。
壤一起振动，应根据不同的土壤固有频率
和阻力大小，对振动桩锤作相应的频率和
力矩调整，以接近土壤频率，使沉桩阻力最
小，功率利用系数最高［ ３ ］ 。
各种振动桩锤激振力所引起的土粒振
动速度实验曲线图 ２ ［４］所示。由该图可
知，振动打桩机对桩周围土纵向振动的
明显影响范围约在 １６ｍ 内。如假定土是各
向同性的，比照垂直集中力作用在半无
确定比较困难。
１ ．打桩机与土体振动分析
１．１ 沉桩分析 振动打桩机的理论分析一般采用前苏联巴尔坎教授提出的单 自由度振动理论［１］。振动打桩机工作时，把桩看作一个均质刚 体，土壤为其弹性支撑。桩与土壤组成一个单自由度的振动体 系［ ２ ］。根据动力学基本定律，可列出微分方程：
式中： ｍ—振动体系总质量，为振动打桩机质量及桩质量之
判断。 ２．３ 距离与邻近房屋结构侧移目测简
化法
就大多数多层建筑而言，结构侧移受
结构自振频率的影响并不十分敏感，施工 时结构振动顶点侧移在 １０ｍｍ 以上，人们
是能目测估读出来的，将估测结构振动顶 点侧移当作每层的重力荷载代表值作为水
平力作用在每层的质点处时产生的假想结
构顶点侧移，因而可以同 ２．１ 一样，计算结
摘 要 通过对振动打桩机系统和土体振动分析，指出了振动打桩机施工对邻近 房屋建筑影响的主要参数，提出了振动打桩机施工对邻近房屋建筑影响 分析的三种简化方法。 关键词 振动打桩机；施工影响；房屋建筑 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｖｅｒａｌ ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｈａｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅａｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ－ｉｍｐａｃｔ Ｐｉｌｅ Ｄｒｉｖｅｒ；ｅｆｆｅｃｔｓ ｂｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ