刍议港口工程地基处理中强夯振动-

论文导读：会随着夯击次数的增多而逐渐增大，但振动的位移会降低。这可以用密实度的相关原理来解释。三、强夯振动的评价（一）地面振动的评价和防治措施根据上面实测的数据和国内外整合的相关资料，可以在本场地上将强夯振动造成的影响分为3个区：

1、振动破坏区：离夯锤的中心距离小于二十米，该区域内的土体振动加速度大子0

摘要：在对地基进行处理的时候，强夯法是最常用的方法之一，而对强夯法应用产生制约的关键是强夯振动。本文就某沿海港口工程在对地基处理时使用的强夯振动技术进行分析，介绍强夯法的地基处理时引起的振动，在土源于：7彩论文网硕士论文www.7ctime.com
地中的纵、横向传播与衰减情况。将实测结果进行分析，着重探究强夯振动技术对环境产生的影响，并提出防治振动的建议措施。另外，还提出了关于深度方向上处理效果的分带方案。
关键字：港口工程 地基处理 强夯振动
在地基加固的处理方法中，强夯法效果最为明显，而且强夯法的设备很简单、施工程序方便、经济易行、适用范围比较广泛、能有效地节省材料和工作时间。但是，强夯法也有它的弊端，如在施工中，强烈的振动会影响到其他地方的生产生活，还会对周围的建筑产生不良的环境影响。这种影响被我们称作“强夯振动”的“环境效应”，也就是“振动效应”。
近年来，国内外的专家对强夯法的研究着重点主要是强夯机理和加固影响的深度方面。对于强夯振动和它的环境效应这两方面研究的就很少。本文结合了南方某沿海港口的实际施工，对强夯法在振动过程中对周围环境的影响和随着距离逐渐衰减的规律进行分析，并提出自己的见解和建议，以望在类似的研究中起到参考作用。

一、强夯振动所呈现的衰减规律

强夯法又被称为动力固结法，即是指用重锤从一定的高度落下，夯实地面的土层，以使地基在短时间内固结。这种方法是利用重锤下落时产生的巨大冲击力，也就是振源，对土层进行夯实，它是冲击式的点源振源。
在使用强夯法时，振源首先会让重锤底部周围的土体颗粒振动，随后牵动附近的土体颗粒一起振动，并且有层次地向外传播振源的波动，使能量不断地向外扩散。由于这种传播存在着几何阻尼与材料阻尼，使用振动会随着时间和土层的厚度迅速衰减。
一般，我们在描述振动的时候，主要是对振幅、频谱以及持续的时间三个参数进行描述，它们也被称为“振动三要素”。对强夯振动衰减的研究主要是将地面的振动强度（即“振动三要素”里的“振幅”）进行分析和研究。所谓的振幅就是“质点振动的加速度、位移和速度三者之一的一个峰值、最大值或者某种意义上的有效值”。强夯地面的时候，所产生的振幅要根据夯检距（夯击观测点的距离）的不断增大而逐渐减少。表一中对质点的位移和距离的衰减规律进行了详细地探究和讨论。我们可以从表一中看出，振幅A在随着距离的变化而变化，成反比的关系。图一是某施工场地上实测的地面振幅和距离的关系，从图中我们可以得出以下几个结论：1、竖向的振动与水平的振动的变化差别不是特别明显；2、振幅愈大，就离夯击点越近，振幅愈小，就离夯击点越远；3、振幅还在随着夯击的次数改变，次数越多，振幅就越大，但是，振幅增加的量却在减少，这是因为土地的密实度在不断提高。

二、强夯振动的实例研究

(一)准备阶段

我们这里所举的例子是某个公司在南方的沿海港口建设码头和大型的成品仓储库。首先，在施工前要对当地的地质条件进行勘查，具体的数据如下：
土层的上部分是人工填的石头，石头的粒径大约在0.3至0.5米，还有一小部分在1.0至1.2米之间。石块是坚硬的花岗岩，还有少许的泥土，空隙比较大，整体的厚度在2.0至12.6米之间，东西方向上逐渐变厚，土层的平均厚度是8.0米。在这一层土的下面是淤泥和砂沉积岩，厚度在6米左右。其中，淤泥、粉细砂和中粗砂的承载能力分别为40kPa，80kPa，140kPa。

(二)测试阶段

在测试时，施工人员在对夯击点的第一次夯击是1至14击，夯击能量是5000kN?m；第二次是1至21击，其夯击能量是6000kN?m。施工人员要将这两次夯击的数据记录下来，方便后面对强夯振动的结果做评价。

(三)测试结果的认识

1、强夯所引起的振动，一定会随这夯检距的不断增大而衰减。离夯点的中心愈近，振幅衰减得越快。强夯所产生的振动值，在水平方向上面最大、垂直方向上次之、水平方向的最小，所以，施工中应采用水平的振动作为振动影响的控制指标。
2、在横切面上，振动位移、速度以及加速度会随着深度的不断增大而迅速降低，振动曲线整体上呈现出反“S”的形状。一般可以分成以下三段：零至十米为上凸陡降段；十至二十米为平缓段；二十米以下的为下凹陡降段。振动的速度与加速度会随着夯击次数的增多而逐渐增大，但振动的位移会降低。这可以用密实度的相关原理来解释。

三、强夯振动的评价

(一)地面振动的评价和防治措施

根据上面实测的数据和国内外整合的相关资料，可以在本场地上将强夯振动造成的影响分为3个区：
1、振动破坏区：离夯锤的中心距离小于二十米，该区域内的土体振动加速度大子0.5g的，速度大于每秒5厘米，振动的位移大于1毫米。该区域的振动会对周围的一般建筑物构成破坏，但具体情况还需要具体分析。
2、振动损坏区：离夯锤的中心距离在二十米指三十米之间。该区域内的土体振动加速度在0.02到0.5g之间，速度在0.2到5.0cm/s之间，振动的位移在O．1～

1.0毫米之间。该区域的振动会对周围的一般建筑造成一定的损坏。

3、相对安全区：离夯锤的中心距离大于三十米。该区域的土体振动的速度小于0.5cm/s，加速度小于0.2g，振动的位移小于0.1毫米。该区域的振动会对精密仪器设备有一定影响，不会对一般建筑造成损坏。

(二)垂向振动的评价和处理效果分带

根据上面所得出的数据，我们可以得出以下结论：在铅直的方向上，强夯的振动加速度、速度和位移会随着深度的不断增大而迅速衰减，振幅曲线呈现出反“S”的形状，区段的界限约为十米到二十米。并且振动的速度和加速度会随着击数的增多而增大，但振动的位移就相反。强夯的处理效果，可以分成三个区段：零至十米作为处理的实效区；十米到二十米作为处理的影响区；二十米以下的作为处理无的效区。这与地基的对比勘察的资料几乎是完全吻合的，仅在界限上会有些许的出入。这可以用检波点密度来进行解释。
结束语：
综上所述，强夯振动监测的资料可以显示出振动的衰减规律，这些资料不仅论文导读：程祖峰,李萍,谌会芹,石丙飞,房后国.某港口工程地基处理中的强夯振动效效应,2004,25(5).方磊,经绯,刘玉松.强夯振动影响与构筑安全距离研究,2001,31(3).安惠泽,许兆义.冯瑞玲某站场地基强夯振动影响范围研究-北京交通大学学报2010(1)淳庆.潘建伍减振沟在强夯施工时的减振效果研究-振动与冲击2010(6)邓燕华.
对强夯的振动效应评价有重要的作用，它还是用强夯振动研究对场地上土质的具体情况的重要方法。只有不断地研究强夯振动，积累资料并建立资料库，才能更加科学地指导实际工作。
参考文献：
程祖峰,李萍,谌会芹,石丙飞,房后国.某港口工程地基处理中的强夯振动效效应,2004,25(5).
方磊,经绯,刘玉松.强夯振动影响与构筑安全距离研究,2001,31(3).
[3]安惠泽,许兆义.冯瑞玲某站场地基强夯振动影响范围研究[期刊论文]-北京交通大学学报 2010(1)
[4]淳庆.潘建伍减振沟在强夯施工时的减振效果研究[期刊论文]-振动与冲击 2010(6)
[5]邓燕华.强夯地基处理施工工艺与施工参数控制[期刊论文]-洛阳理工学院学报（自然科学版） 2010(3)
[6] 高全宁.宣以琼强夯矸石地基对建筑物的振动影响及控制对策[期刊论文]-安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 2009(2)