摘要：现如今，我国的国民经济发展迅速，社会在不断的进步，海堤整修加固工程增多，软基处理中强夯振动很可能影响临近构筑物的结构安全，因而非常有必要对强夯振动的影响和隔振措施进行研究。文中论述了2个能级为1500kN·m和3000kN·m的强夯现场试验，并对强夯振动进行了监测，结果表明：无隔振沟时，1500kN·m夯击能对14m外桥梁产生13cm/s振动，远大于设计要求的5cm/s的限制；有隔振沟时，3000kN·m能级强夯下大桥处振动速度皆小于5cm/s，满足设计要求，隔振沟对于振动具有很强的削弱作用；除强夯能级外，土层性质对于振动速度也有较大影响。
关键词：强夯；振动速度；隔振沟
1工程概况
本项目为胶州湾海堤整修加固工程，位于青岛市城阳区胶州湾北岸，长度2.4公里。首先在海中修建冲砂膜袋围堰，然后吹填淤泥+陆推素填土而形成陆域，由于是回填形成的场地，满足不了以后建筑物对地基承载力和变形的要求，拟对回填的素填土采用强夯法进行地基处理。强夯前选择2个具有代表性的区域（均为30m×30m）进行试夯，2个区域距离双积路白沙河大桥最近距离为14m。试验1区夯击能为1500kN·m，试验2区夯击能为3000kN·m。试验采用两遍点夯、一遍满夯的方案。点夯夯点采用正方形布置，夯点间距5m。最后1遍为全场满夯，夯击时点与点之间搭接1/4锤径。
2仪器及布置
测定强夯振动的仪器采用CSA24地震仪。夯点不同距离处布置测点，监测强夯过程中土中的振动速度。大桥处设计振动速度为5cm/s，大于5cm/s需报设计单位并采取相应措施。试验1区测点布置见图1，图中编号①～⑦代表强夯夯击点，编号1～5号代表测点，测点处埋设拾振器。
图1试验1区测点布置图（cm）
拾振器间隔2m，5号拾振器距桥梁控制线仅有3m。初次夯击时，夯点距最近的拾振器33m，然后夯点以每次5m的间隔向拾振器靠近，最后1次夯击时夯点距离最近的拾振器仅有3m，距桥梁控制线仅有14m。试验1区共测得7组振动速度数据。
3试验1区试验结果
夯击时，地震仪测得波形图，经过处理之后，可以得到测点处振动速度。
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不同次数的夯击时，测点距夯点距离存在重叠，由图可以看出，不同测量次数时，距离重叠部分的振动速度基本相同，说明测量结果较为准确。从图2中曲线的整体走向来看，随着与夯点距离的增大，振动速度越来越小，最终趋近于零。当与夯点距离较小时，振动速度与距夯点距离近似呈线性关系，随着与夯点距离的增大，曲线斜率越来越小，说明振动速度减小的越来越慢。试验1区域测得当最大水平速度为257.7mm/s时，距离夯点3m。随着间距的增大，测得的水平速度逐渐降低，测得当最小水平速度为18.4mm/s时，距离夯点41m。由图2可以得出，当距离夯点间距大于22m时，水平方向上的振动速度小于50mm/s。
4隔振沟布置和试验结果
试验2区夯击能为3000kN·m。通过试验1区的结果发现，无隔振措施时桥梁处振动速度超过设计限值，因而在试验2区将采用隔振措施。对于强夯工程，最常用的隔振措施是开挖隔振沟，隔振沟工艺简单，成本低廉，试验2区即在大桥和强夯区之间开挖1条隔振沟。试验2区夯点和拾振器的布置方式与试验1区基本一致，但是在拾振器2号和3号之间设置了1条隔振沟，因而拾振器之间的间隔有所调整。隔振沟宽1m，深2m。
图2试验2区隔振沟外水平速度与距夯点距离关系曲线
试验2区振动速度测试结果见图4~图5。
图3试验2区隔振沟内水平速度与距夯点距离关系曲线
图2和图3为试验2区5个测量点测得的最大水平振动速度与距夯点距离关系曲线。5条曲线上都包含7个夯击点的数据，其中前1号，2号点与夯点处于隔振沟的同一侧，3号、4号、5号测点与夯点由隔振沟隔开。试验2区测得隔振沟外最大水平速度为53.8mm/s，距离夯点8m。随着间距的增大，测得水平速度逐渐降低，测得最小水平速度为1.2mm/s，此时距离夯点42m。由图2可以得出，当距离夯点间距大于10m时，水平方向上的振动速度小于50mm/s。试验2区测得隔振沟内最大水平速度225.0mm/s，距离夯点3.5m。随着间距的增大，测得的水平速度逐渐降低，测得最小水平速度为4.8mm/s，此时距离夯点35.5m。由图3可以得出，当距离夯点间距大于23.5m时，水平方向上的振动速度小于50mm/s。由此可见，隔着隔振沟两侧的测点之间有较大的速度差异，50mm/s的控制距离由23.5m缩减到了10m。说明开挖隔振沟之后，极大地削弱了强夯振动对桥梁的不利影响，满足了距离14m的要求。
结语
本文对海堤强夯加固地基产生的振动和隔振措施进行了研究，通过对两个现场试验区的监测，得到了以下结论：1）随着与夯点距离的增大，振动速度越来越小，最终趋近于0。当与夯点距离较小时，振动速度与距夯点距离近似呈线性关系，随着与夯点距离的增大，曲线斜率越来越小，说明振动速度减小的越来越慢。2）试验1区采用1500kN·m的强夯，且夯点与大桥之间未设置隔振措施，大桥距夯点最小距离为14m，此时大桥处的振动速度为13cm/s，远大于设计要求的5cm/s的限制，可能对大桥造成破坏。3）隔振沟对振动的削弱作用显著，试验2区强夯振动经隔振沟削弱后海堤处振动速度皆小于5cm/s，满足了设计要求。4）除夯击能之外，土层性质对振动速度有较大影响。
参考文献：
[1]尚军雷，徐风，王韶光．施工振动对邻近建筑的危害[J]．工业建筑，2006，36（S1）：981-982．
论文作者:袁文建
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/20
标签：速度论文; 距离论文; 拾振器论文; 隔振论文; 水平论文; 测得论文; 大桥论文; 《防护工程》2018年第21期论文;