强夯引起的地层与建筑物振动特性及其控制研究

【摘要】：论文以深圳市西部港区疏港道路工程强夯施工为工程背景，依托相应的强夯施工振动安全监测项目，围绕强夯引起的工程振动，通过强夯施工与强夯振动测试试验及其结果分析，结合理论分析，开展强夯引起的土层与建筑物振动特性及其控制研究，以进一步深入认识区域强夯振动规律，积累各类岩土介质的强夯振动资料，完善强夯作用机理与强夯引起的地层与建筑物振动及其控制理论，为各类岩土体场地的强夯振动预测和周边环境影响评价提供理论依据和工程实践参考与指导，保证强夯施工质量与安全，减小与控制强夯对周边建构筑物、车辆人员等环境的影响。论文主要研究成果与结论如下： 1.开展了依托工程强夯振动对建构筑物及环境影响的监测与结果分析，得到了依托工程强夯施工引起的地层振动造成邻近建筑物地面、地基基础、建筑物内部的振动特性，指导了依托工程强夯施工，保证了周边环境安全。 2.基于现场试验与地层振动观测，结合理论分析，围绕地层质点振动速度、加速度和位移以及振动持续时间和主振频率，开展了强夯引起的地层振动特性与建筑物振动特性研究，为强夯振动环境安全评价提供了依据与参考。 3.结合强夯振动简化分析模型推导得出地层振动速度理论计算公式，拟合得到了论文依托工程的地层振动竖向质点振动速度峰值经验公式和加速度峰值衰减公式，该公式可用于同类地区类似工程条件强夯施工及强夯振动观测与控制。进而分析指出，振动速度振幅随落锤高度的增大非线性增大，夯锤重量和落距一定时，夯锤直径越大，则地面竖向质点振动速度越大。因此，若要减少与有效控制强夯振动，夯锤宜选用高容重材料，以减小夯锤直径，同时在满足使用要求前提下尽量控制锤底面积。 4.较为全面地开展了强夯振动对建构筑物、人员及周边环境的影响分析，论述了邻近建、构筑物可能造成的影响与损害的形式与程度以及三类强夯振动造成建构筑物危害；分析了三种强夯振动影响精密仪器设备的形式；从劳保、环境、心理和生理以及生产等角度面分析了强夯振动对人员的影响。 5.进行了强夯振动主动控制研究，结合依托工程着重进行了减振沟减振效果对比分析，得到依托工程所设减振沟隔振效果显著的结论。