河北建筑工程学院 河北省张家口市 075000
摘要：本文以京蔚高速公路蔚县某施工路段为研究背景，为预防工程实践中振动压路机工作时产生振动对邻近居民住宅造成危害，通过实时监测研究压路机振动对周围民宅结构安全性是否产生影响，分析压路机工作时周围地基土的速度、加速度的时间曲线以及其峰值的区间分布情况，结合《爆破安全规程》和《建筑抗震设计规范》判断民宅安全性，对解决高速路施工过程中的民事纠纷提供科学依据。
关键词：振动压路机；安全性；民宅
1 引言
当下伴随着人们环保意识的增强，振动的危害对人类生活和工作环境的影响已经越来越引起人们的关注。现如今我国高速公路快速发展，振动压路机已在工程施工中得到广泛的使用，因此产生的振动危害也随之而来。振动压路机与地面直接接触且为行驶振动，施工时产生的振动波必将引起地基土的振动并传播至四周。振动压路机引起的振动不仅对周围环境造成污染，甚至对邻近的建筑物造成损害。本次监测受京蔚高速施工方邀请，目的为解决施工方与高速路周边村民的民事纠纷问题。因此本文通过监测振动压路机作业时诱发的地面振动，并结合现有规范分析监测数据判断该振动是否对周边建筑主体结构的安全性产生影响，为振动压路机在邻近建筑物作业时的安全施工提供帮助。
2 房屋概况
本次所监测民宅位于河北省张家口市蔚县境内，居民住宅距高速路边最近垂直距离为40m，房屋多为单层土木结构，纵横墙均为土坯墙，屋顶采用硬山搁檩的形式未设圈梁。地基基础埋深较小，有轻微不均匀沉降，屋面有轻微沉陷。
3 振动对建筑物的影响
振动压路机作业时其强烈的激振力通过振动轮传播至地基土，体积波不断向四周发散，虽然传播过程中会变随着能量的的衰减但也可能会对高速路周边民宅结构造成不同程度的损伤，因此会形成安全隐患。振动作用在建筑物上可能会造成建筑结构的变形增大，使结构受到损害，常见的破坏现象有涂料脱落、地基下沉甚至墙体开裂，从而导致结构抗震性能降低。当房屋自振频率与压路机振频相同时，对房屋的损害将更加严重。由于本次监测房屋多为土木结构且建造年代较久约为50年，民宅已经出现轻微的墙体裂缝甚至地基沉降，其抗震性能较低，在振动压路机强烈激振力作用下很可能会使主体结构发生破坏。
4 施工机械参数及布置监测点
4.1 施工机械参数
参与检测的振动压路机由徐工集团工程机械股份有限公司生产。型号为XS202J振动压路机的工作质量为20t，用于高速公路地基压实，具体技术参数见表1。
图 3 三号测点加速度时程曲线
5 振动评价标准及分析方法
5.1 评价标准
振动压路机作业时对周围民宅产生影响，可以通过检测地基土振动的特征来分析其影响程度。国内外大多采用质点峰值振动速度及振动加速度来评估建筑物振动安全问题，我们也将遵循以往的国际惯例以质点的峰值振动速度和振动加速度来判定建筑物的安全与否。通过对检测结果的分析得出了每个检测点的速度、加速度时间曲线以及其峰值的区间分布，可较好反映出地基土的振动效应。
5.2 分析方法
一般情况下地面振动的破坏力主要是s波、面波的水平和竖向振动。由于竖向振动一般只相当于自重的增减，而建筑物在竖向的强度储备一般是比较大的，顾竖向振动不予考虑[4]。目前国内外对振动压路机振动危害的评价还没有可供参考的依据，一般情况均以建筑物所能承受的振动速度来评价安全性。为保证实验结论的严密性，我们将参考《爆破安全规程》和《建筑抗震设计规范》进行双重安全性判定，来确定振动压路机施工振动是否对附近民宅整体结构产生影响。
根据以上控制标准的规定，结合检测数据（表3）处理结果得出以下结论。
（1）根据《爆破安全规程》中规定土坯房地面质点的安全允许振速为进行判定，本次检测期间民宅最大水平振速为，符合规定的安全振速，振动压路机施工检测到的振速峰值远远低于安全控制标准，因此不会对周边民宅结构安全性造成影响。
（2）根据《建筑抗震设计规范》制定控制标准的规定，对于本次京蔚高速压路机施工产生振动对周边民宅影响进行的振动监测测而言施工监测到的所有数据均满足规范要求，及各向振动加速度均小于设计基本加速度值0.15g，因此不会对周边民宅主体结构安全产生破坏。由于土坯房屋并未达到国家抗震设防标准，所以此结果还需结合建筑物自振频率、地基条件等实际情况进一步确定。
7 结束语
当振动压路机施工振动对周围建筑造成影响且不可避免时应当采取有效的措施来降低振动对周围环境造成的危害。目前工程实践中较多采用屏障隔振的方法，即采取有效措施隔断振源与保护对象之间的传播途径比如开挖隔振沟。根据相关规定，隔振沟内填充介质为空气时隔振效果最佳，隔振沟深度可取波长的0.6-1.3倍。实践证明，在振动压路机与建筑物之间开挖沟槽，切断振动波传播途径的方法具有比较理想的隔振效果，可以有效减弱或消除振动危害[3]。
参考文献
[1] GB6722-2014，爆破安全规程[S].
[2] GB20011-2001，建筑抗震设计规范[S].
[3] 左文军，谢立扬.振动压路机引起的环境振动及其危害[J].长安大学学报：自然科学版，2003，23（4）：81-84.
[4] 张志峰，冯忠绪，刘本学.振动压路机对建筑物的振动影响及控制对策[J].长安大学学报：自然科学版，2007，23（1）：88-89.
[5] 耿光旭，李华平，刘金川.施工振动对环境影响的监测[J].勘察科学技术，2004，（4）：54-57.
[6]张志峰，冯忠绪，郝飞.振动压路机诱发的地面振动及防治[J].机械科学与技术，2007，26（1）：77-80.
论文作者:王洪野,杨宁,王帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/28
标签：压路机论文; 民宅论文; 建筑物论文; 地基论文; 加速度论文; 结构论文; 峰值论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;