强夯振动监测及安全距离预估

关于强夯振动影响距离
背景
强夯是一种土木工程中常用的地基处理方法，通过将铁锤连续向地表敲击，使得地基土体发生振动，从而改善土壤的力学性质。

然而，强夯振动对周围环境可能产生不利影响，特别是对周边建筑物和地下管道设施的影响距离成为了一个重要问题。

影响因素
强夯振动的影响距离受多种因素影响，包括但不限于以下几个因素：
1. 强夯设备的能量输出：强夯设备的能量输出越大，其振动传播的范围也会相应增大。

2. 土壤特性：土壤的类型、重度、湿度等因素都会对强夯振动的传播产生影响，不同土壤类型的振动传播距离可能存在差异。

3. 周边建筑物和地下管道设施：周边建筑物和地下管道设施的结构特点以及与强夯施工地的距离都会影响振动的传播距离。

影响评估方法
对于强夯振动影响距离的评估，通常采用以下几种方法进行：
1. 数值模拟：通过建立反映实际工程情况的地震模型，结合数学计算方法，模拟强夯振动在土壤中的传播过程，从而得出振动影响距离的预测结果。

2. 实测分析：在实际工程施工中，通过安装振动测量设备，对强夯施工过程中的振动进行实时监测，通过分析实测数据，评估强夯振动的影响距离。

3. 经验公式：通过历史工程经验，总结出一些经验公式，根据强夯设备的性能参数、土壤条件和周边环境等因素，推算出强夯振动影响距离的近似值。

结论
强夯振动对于周边环境的影响距离是一个复杂的问题，受多种因素的综合影响。

在实际工程中，应综合采用数值模拟、实测分析和经验公式等方法，进行全面评估，以确保强夯振动施工的安全和有效性。

同时，我们应注重对振动影响距离的监测和控制，以保护周边建筑物和地下管道设施的安全。

强夯振动的影响范围及其预测1. 引言本文旨在探讨强夯振动的影响范围以及如何进行预测。

强夯振动是指由于桩基施工或其他振动源引起的振动现象。

该振动可能对周围环境和结构物产生一定的影响，因此对其影响范围进行合理的预测和评估至关重要。

2. 强夯振动的影响范围强夯振动的影响范围主要取决于以下因素：2.1 强夯设备参数强夯设备的参数包括夯击频率、夯击能量等。

这些参数会直接影响振动传播的范围和强度。

通常情况下，夯击频率和能量越高，振动影响范围越大。

2.2 地质条件地质条件对强夯振动的传播和衰减具有重要影响。

不同的土层类型会产生不同的传播特性，例如泥土和砂质土的传播效果会有所差异。

此外，地下水位、土层厚度等因素也会对振动的传播产生影响。

2.3 结构特征周围存在的结构特征也会对振动的传播产生影响。

例如，具有较高刚度的建筑物会减小振动的传播范围，而结构松散的土层可能会增加振动的传播程度。

3. 强夯振动的预测方法为了合理预测强夯振动的影响范围，我们可以采用以下方法：3.1 数值模拟方法数值模拟方法是通过建立合适的模型，模拟强夯振动的传播过程，从而预测其影响范围。

这种方法可以基于振动源的参数和周围环境的特征，计算振动在不同地点的传播情况，为评估振动影响范围提供依据。

3.2 历史数据分析方法通过对历史强夯施工案例的数据进行分析，可以得到一些统计特征和经验规律。

这些信息可以用来预测类似工程中的振动影响范围。

然而，需要注意的是，历史数据仅供参考，具体预测结果还需结合实际情况进行修正。

3.3 地质勘测方法对施工区域进行充分的地质勘测，获取地层信息和土壤参数，可以帮助预测强夯振动的传播情况。

与数值模拟方法结合使用，可以提高预测的准确性。

4. 结论强夯振动的影响范围与设备参数、地质条件和结构特征密切相关。

通过采用数值模拟、历史数据分析和地质勘测等方法，可以较为准确地预测强夯振动的影响范围。

在工程设计和施工过程中，应该合理评估振动对周围环境和结构物的可能影响，并采取相应的防护或补救措施。

强夯振动监测研究摘要：通过强夯振动监测，确定强夯施工时周边建（构）筑物的安全距离。

关键词：强夯振动监测影响范围安全距离一、前言强夯地基处理方法具有施工简单、加固效果好、施工速度快、使用经济，从而在世界范围内得到广泛应用。

同时，强夯也是一种冲击型振源，当落锤夯击地基土时，在土层中产生强大的冲击波，从夯点向四周传播，由于振动波几何阻尼和地基土材料阻尼综合作用，一般持续时间较短，约0.4～1.0s。

其主频振动对周围环境产生振动影响。

在确定采用强夯法处理地基之前，应该充分地对强夯振动的潜在危害性进行评价，了解和掌握强夯振动的影响范围以及强夯振动随距离的衰减规律是进行强夯振动效应评价的基础。

现对内蒙古某工程项目1000kN.m、3000kN.m两个能级强夯施工进行振动监测测试，作为评价强夯振动对周边建（构）筑物的影响的依据。

二、工程地质条件场地内地层根据勘察报告，勘探深度范围内，场地地层主要由第四系风积粉细砂和冲洪积成因的细砂组成。

场地从北至南，从东至西，下部地层砂粒有逐渐变粗的现象。

地层自上而下依次划分为：第①层：粉细砂（Q4eol），褐黄色，风积成因，成分以石英、长石为主，层中可见植物根系，含少量粉土，松散～稍密状态，该层沉积厚度不规律。

标贯击数平均值为9.6击（未经杆长修正，下同）。

层厚0.2～2.5米。

第②层：细砂（Q4al+pl），系冲洪积形成，浅黄色～灰白色，成分以石英、长石为主，级配较差，局部混中砂或渐变为中砂层，稍密～中密，稍湿。

标贯击数平均值为16.6击。

层厚3.4～6.8米，层底埋深5.0～7.5米。

第③层：细砂（Q4al+pl），系冲洪积形成，浅黄色～灰白色，偶夹褐黄色薄层砂，成分以石英、长石为主，级配较差，局部混夹中砂或渐变为中砂层，偶见粗砂，中密～密实，稍湿。

标贯击数平均值为23.2击。

层厚3.2～6.2米，层底埋深9.2～12.5米。

第④层：细砂（Q4al+pl），系冲洪积形成，浅黄色～灰白色，含氧化铁，少量粗砂，成分以石英、长石为主，级配差，分选较好，局部夹薄层中砂或渐变为中砂层。

锦州港油罐区强夯振动监测中间结果
（开挖隔振沟后）
根据对1#试夯区施工过程中的振动监测结果，在未采取隔振措施的情况下，由径向波速确定的施工安全距离为59m。

由于超过了设计允许安全距离（45m），为消除一、二期强夯施工的相互影响，拟采取开挖隔振沟的形式进行。

在据强夯振源20m、40m的地方开挖隔振沟，隔振沟尺寸为宽2m、深2m，长度方向为沿加固区方向，在两条隔振沟中间的据振源21m、30m、39m以及两条隔振沟以外的43m处布置径向速度传感器，仪器布置见图1所示，监测结果见表1所示。

表1
从表1中看出，在经过一道隔振沟的21m、30m、39m处的传感器径向速度都大于2cm/s，在经过2道隔振沟的43m处的传感器速度都小于2cm/s，根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）关于建筑物安全距离的规定，经过2道隔振沟后，43m处的地基受强夯振动的影响满足规范要求，也满足设计要求（安全距离不大于45m）。

建议：夯击能为15000kN.m的区域强夯施工时，在据加固区外边线20m、40m处分别开挖隔振沟，以消除由于高能强夯对周边构筑物的振动影响。

天津港湾工程质量检测中心有限公司
锦州港项目部
2011年11月2日。

关于强夯振动影响范围一、王铁宏主编《全国重大工程项目地基处理工程实录》p38页1、振动破坏区：一般距离夯点10m以内，该区域内的地面振动加速度大于0.5g，振动速度大于5cm/s，振幅大于1.0mm。

这样的振动对一般建（构）筑物会造成一定的破坏，但具体对不同的结构形式所造成的破坏程度尚待研究。

2、振动损坏区：距夯点10~30m。

该区域内的地面振动加速度大于0.1~0.5g，振动速度大于1~5cm/s，振幅1.0~2.0mm。

这重振动对一般单层房屋和临时建筑不会产生破坏，但对正在施工的多层房屋或墙体砌体强度尚未达到设计要求的建（构）筑物可能有一定的损伤。

尚待研究的是目前强夯能量越来越高。

8000kN·m能量强夯已很普遍，高能级强夯振动的影响显然与低能级强夯振动影响的不同。

3、相对安全区：距离夯点30m以外。

此处的振动加速度区小于0.1g，振动速度小于1cm/s，振幅小于0.2mm。

这种振动对于精密仪器、仪表、机械、电子计算机的房屋会有一定的影响，可通过加速度测试结果与使用说明对照后进行综合评价，而对一般的建（构）筑物不会造成损坏。

二、江正荣主编《地基与基础施工手册》p237页据测试，当夯击能为1000kN·m时，垂直振动加速度为0.2g，建筑物距夯点保持不小于15m的距离，一般不会对建筑物造成损害，降低其承载力和使用寿命。

当夯击能为5000kN·m时，其安全距离为30m。

当夯击能为6000kN·m时，其安全距离为40m。

当受场地限制，不能避开时，靠建筑物的一侧，应考虑采取防振或隔振措施，如开挖深度大于建筑物基础埋深的防振沟等。

三、林宗元主编《岩土工程治理手册》p59页通过测试地面振动加速度可以了解强夯振动的影响范围。

通常将地面的最大振动加速度为0.98m/s2处（即认为是相当于7度抗震设防烈度）作为设计时振动影响安全距离。

但由于强夯振动的周期比地震短得多，强夯产生振动作用的范围也远小于地震的作用范围。

强夯对周边桩基的安全距离1. 强夯的基本概念说到强夯，大家可能会觉得这是个高大上的专业术语，其实简单来说，就是用一种很重的东西，在地面上“砸”下去。

想象一下，像个大锤子，砸得那叫一个痛快，目的是为了压实地面，增强地基的承载力。

这样做的好处呢，就是让后续的建筑更稳固，不容易出现“开裂、下沉”等情况，真是一举多得。

不过，有个小问题，那就是强夯的“威力”可不是闹着玩的，周围的桩基可得提起十二分精神来。

2. 安全距离的重要性2.1 什么是安全距离？说到安全距离，这个概念就像是人和人之间的社交距离，太近了可能会让人感觉不舒服，太远了又显得冷漠。

在强夯施工中，安全距离就是指强夯作业点与周边桩基之间的最小距离。

这个距离可不是随便定的，它要考虑很多因素，比如桩基的深度、地质情况、还有强夯的能量等。

总之，没个谱可不行，咱可不想看到“桩基因强夯而受伤”的悲剧上演。

2.2 为什么要讲究安全距离？想象一下，强夯在那儿“轰轰隆隆”地干活，周围的桩基就像一群小学生在操场上，心里忐忑得很。

强夯一旦距离太近，周围的桩基就可能会受到震动的影响，甚至出现裂缝、倾斜的现象，真是“不可收拾”的场面！因此，确定一个合适的安全距离，不仅是为了保护桩基，也是为了后续工程的顺利进行，真的是小事关乎大局啊。

3. 如何确定安全距离？3.1 影响安全距离的因素确定安全距离的时候，有很多因素要考虑。

首先，桩基的类型和深度。

比如说，深埋的桩基相对稳定，可能需要的安全距离就可以小一些；而表层的桩基则要多留些余地。

其次，地质条件也是一个重要因素，不同的土壤特性会影响震动的传播，沙土和黏土的表现就完全不一样。

最后，强夯的“威力”也得算上，像个力士一样的强夯和轻巧点的设备，安全距离当然得有所不同了。

3.2 安全距离的计算至于安全距离的具体计算，这就像是做一道复杂的数学题。

一般来说，行业标准里会给出一些参考值，但这些值也只是个框框，具体情况还得具体分析。

比如，有的地方可能建议安全距离是桩基深度的两倍，或者根据实际施工的情况来调整。

2024年爆破振动安全允许距离6.2.1评价各种爆破对不同类型建（构）筑物和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。

6.2.2地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率；水工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站（厂）中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度。

安全允许标准如表4。

表4爆破振动安全允许标准注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。

注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。

选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。

a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。

b省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。

c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地展振动频率等因素。

d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。

R爆破振动安全允许距离，单位为米（m）；Q炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克（kg)；V保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s)；K、a与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按表5选取，或通过现场试验确定。

表5解区不同岩性的K、a值群药包爆破，各药包至保护目标的距离差值超过平均距离的10％时，用等效距离R，和等效药量q分别代替R和Q值。

Rc和Qe的计算采用加权平均值法。

对于条形药包，可将条形药包以1～1.5倍最小抵抗线长度分为多个集中药包，参照群药包爆破时的方法计算其等效距离和等效药量。

6.2.46.2没有包括的一般保护对象的爆破振动安全标准，可参照6.2的规定由设计论证提出；特别重要的保护对象的安全判据和允许标准，应由专家论证提出。

关于强夯振动影响范围关于强夯振动影响范围的讨论，根据不同的夯击能量和距离夯点的距离，可以将影响范围分为三个区域。

第一个区域是振动破坏区，一般距离夯点10米以内。

该区域内的地面振动加速度大于0.5g，振动速度大于5cm/s，振幅大于 1.0mm。

这样的振动对一般建筑物会造成一定的破坏，但具体对不同的结构形式所造成的破坏程度尚待研究。

第二个区域是振动损坏区，距夯点10~30米。

该区域内的地面振动加速度大于0.1~0.5g，振动速度大于1~5cm/s，振幅1.0~2.0mm。

这种振动对一般单层房屋和临时建筑不会产生破坏，但对正在施工的多层房屋或墙体砌体强度尚未达到设计要求的建筑物可能有一定的损伤。

目前强夯能量越来越高，8000kN·m能量强夯已很普遍，高能级强夯振动的影响显然与低能级强夯振动影响的不同，需要进一步研究。

第三个区域是相对安全区，距离夯点30米以外。

此处的振动加速度区小于0.1g，振动速度小于1cm/s，振幅小于0.2mm。

这种振动对于精密仪器、仪表、机械、电子计算机的房屋会有一定的影响，可通过加速度测试结果与使用说明对照后进行综合评价，而对一般的建筑物不会造成损坏。

根据测试结果，当夯击能为1000kN·m时，垂直振动加速度为0.2g，建筑物距夯点保持不小于15米的距离，一般不会对建筑物造成损害，但会降低其承载力和使用寿命。

当夯击能为5000kN·m时，其安全距离为30米；当夯击能为6000kN·m 时，其安全距离为40米。

如果受场地限制，不能避开强夯区域，可以考虑采取防振或隔振措施，如开挖深度大于建筑物基础埋深的防振沟等。