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建筑論文

強夯施工對鄰近建筑物振動的影響

來源:職稱閣分類:建筑論文 時間:2019-08-12 11:25熱度:

  為研究強夯施工時振動對鄰近建筑的影響,文章測試獲取了夯錘以不同級數夯能作用在地面時的振速和主頻信息,對振動過程引起的質點速度的時間歷程進行現場衰減檢測,采用插值計算和曲線擬合的方法界定出周邊工業及居住建筑的安全影響距離。

強夯施工對鄰近建筑物振動的影響

  關鍵詞:強夯;振動;檢測;安全距離

  強夯法是指用起重設備將重達8~200t的重錘從距離地面5~40m處以自由落體的運動方式反復多次錘擊場地的土體,通過對地基土施加沖擊能起到降低土的壓縮性、提高地基承載力和減少上部結構不均勻沉降的作用。強夯法加固技術自20世界80年代引入中國,在工程中表現出效果顯著、施工便捷、節約造價、應用廣泛等優點,廣泛使用在雜填土、碎石土、砂土與濕陷性黃土等土層的處理和加固中。強夯施工過程中夯錘的沖擊能量在土中產生了巨大的沖擊波,施工過程中的振動對周邊建筑及環境都將產生不利的影響,如影響附近居民的舒適感、造成附近房屋開裂、基礎沉降甚至老舊房屋究不同能級夯錘作業時地面振動的峰值與頻譜信息,采用插值計算和曲線擬合的方法,確定強夯施工區與工業建筑和居民建筑的最小安全距離。研究成果為類似強夯施工對周邊建筑的影響評價價提供參考。

  1工程概況

  某項目位于福建省連江縣坑園鎮顏歧村蛇山及附近,屬于羅源灣南岸,海岸曲折,東、西、北三面臨海。所在場地回填大量不規則拋石,且填石未經夯實及碾壓處理,結構松散,具有明顯的架空現象,水平抗力不足,故采用強夯法對該層進行處理。試夯區1采用夯能2000kN·m滿夯三遍,夯區搭接1/4。試夯區2先采用夯能3000kN·m滿夯一遍,夯區搭接1/4,接著采用夯能4000kN·m點夯一遍,最后再采用2000kN·m滿夯一遍,夯區搭接1/4。為了解強夯施工振動對靠近強夯區邊界的防護堤和居民區的影響及強夯振動的衰減規律,確定與周邊其他在建工程的安全施工最小距離,故對強夯施工過程振動進行現場測試具有重要的現實意義。

  2振動測試

  2.1測試方案

  測試儀器采用TYTEST三軸速度傳感器和JM5930動態信號測試分析系統。場地測試時分別對距離防護堤最近的強夯作業區(試夯區1)夯能2000kN·m第二遍及第三遍滿夯進行測試;對在場地內的強夯作業區(試夯區2)第一遍夯能3000kN·m滿夯及夯能4000kN·m點夯進行測試。在防護堤頂距夯擊點22m、23m、35m布設3個測點(測點A、B、C),在防護堤中布設1個測點(測點D),測點分布情況如圖1所示。在場地內距夯擊點10m、20m、30m、50m距離處分別布設4個測點(測點a、b、c、d),測點分布情況如圖2所示。對以上測點在不同夯擊能強夯施工作業振動過程引起的質點速度的時間歷程進行現場測試。

  2.2測試結果

  2.2.1防護堤附近地面強夯部分測試數據及分析對單擊夯擊能為3000kN·m施工作業振動過程引起的質點速度的時間歷程進行現場測試,各測點實測峰值振速、主頻統計結果見表1。由表1可以看出,所測強夯施工作業振動過程引起的測點A最大豎向振速為10.9mm/s,相應主頻為8.8Hz;最大水平向振速為17.0mm/s,相應主頻為6.8Hz。測點B最大豎向振速為9.1mm/s,相應主頻為8.3Hz;最大水平向振速為18.5mm/s,相應主頻為6.8Hz。測點C最大豎向振速為2.1mm/s,相應主頻為6.8Hz;最大水平向振速為5.8mm/s,相應主頻為6.8Hz。測點D最大豎向振速為10.0mm/s,相應主頻為17.6Hz;最大水平向振速為20.0mm/s,相應主頻為15.1Hz。本次測試強夯作業振動過程引起的防護堤最大質點峰值振速為20.0mm/s,對應的主頻為15.1Hz,測試結果小于規范要求。根據《中國地震烈度表》,相應于V度地震烈度所對應的峰值速度(2~4)cm/s。依據表1統計結果及Y向各測點速度圖表,采用插值計算,工業建筑(允許振動速度為12mm/s)安全影響距離為29m。2.2.2試夯區2場地衰減測試數據及分析對單擊夯擊能為3000kN·m施工作業振動過程引起的質點速度的時間歷程進行現場衰減測試,各測點實測峰值振速、主頻統計結果見表2。根據表2的統計結果,對夯能為3000kN·m的場地衰減測試強夯作業過程進行衰減曲線擬合,各方向實測速度值和擬合曲線如圖3所示。夯能為3000kN·m的強夯施工作業過程振動對居住建筑(允許振動速度為5mm/s)的安全影響距離約為50m;對工業建筑(允許振動速度為12mm/s)的安全影響距離約為32m。測試結果顯示,單擊夯擊能為2000kN·m時,強夯施工作業過程振動對居住建筑(允許振動速度為5mm/s)的安全影響距離約為45m;對工業建筑(允許振動速度為12mm/s)的安全影響距離約為28m。單擊夯擊能為3000kN·m時,強夯施工作業過程振動對居住建筑(允許振動速度為5mm/s)的安全影響距離約為50m;對工業建筑(允許振動速度為12mm/s)的安全影響距離約為32m。單擊夯擊能為4000kN·m時,強夯施工作業過程振動對居住建筑(允許振動速度為5mm/s)的安全影響距離約為55m;對工業建筑(允許振動速度為12mm/s)的安全影響距離約為35m。

  3結論

  1)所測強夯施工振動,振幅與距離呈明顯衰減規律,峰值振速對應的主頻主要分布在1~10Hz,峰值振速對應的主頻與距離未見明顯變化。2)強夯施工的振動主振頻率在1~10HZ,高于建筑物自振頻率,不會因共振作用產生破壞。3)為減小強夯施工對鄰近建筑物的影響,強夯施工區與鄰近建筑的安全距離應滿足要求,如因條件限制達不到要求應采取設置隔震溝等方式減少振動的影響。

  參考文獻:

  [1]張浩,徐海濤,邱桂林,楊德懷.振動對高層建筑上部結構安全影響評估分析[J].建筑結構,2018,48(S2):758-760.

  [2]吳小波.強夯地基施工振動效應測試與分析[J].建筑結構,2013,43(16):97-99.

  [3]陸凡東,方向,董文,丁凱,李棟.強夯施工對塑性混凝土防滲墻的振動測試分析[J].振動與沖擊,2012,31(1):68-71.

  作者:施微丹 單位:福州理工學院建筑學院

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文章名稱:強夯施工對鄰近建筑物振動的影響

文章地址:http://www.592mir.com/jzlw/13450.html

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