施工振动对建筑影响的评价
温彤
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参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

温彤,. 施工振动对建筑影响的评价[J]. 动力技术研究,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.159396.
摘要:
桩基础作为最普遍的现代建筑基础类型,具有众多优点,但在施工过程中产生的振动也经常会对周边建筑特别是住宅的结构安全产生影响,也容易引起周边居民的恐慌。而在桩基施工过程进行监测,通过对振动产生的加速度进行分析,从而为施工周边的影响鉴定提供有效的依据。
关键词: 振动;桩基;施工影响
DOI:10.12721/ccn.2024.159396
基金资助:

1 工程概况

某房屋为一栋两层框架结构房屋,其北侧约100m处正在进行基础施工,桩类型为锤击桩,据附近居民反映,在锤击桩施工时周边房屋有明显震感,也反映周边民房有震害。

2 振动监测

根据对锤击桩施工附近的民居进行现场检查、检测,房屋的墙体出现部分裂缝,多数呈水平走向,并且大部分出现在墙、梁交接处。根据初步分析,这种裂缝产生的主要原因是砌体和混凝土的膨胀系数不一致,而产生的温差、收缩裂缝。

为进一步分析锤击桩施工是否对房屋造成影响,根据相关规范的要求,分别在房屋的首层地面及屋面地面布置测点,通过连续采样记录产生的振动速度和频率,对房屋产生的振动速度和频率进行检测,并根据相关规范判定锤击桩作业是否对房屋造成影响。

为测得工地锤击桩施工对房屋的振动影响情况,采用测振仪及速度、加速度传感器,设定2个测点,在房屋的首层地面及屋面处分别布置测点1及测点2。在测点处布置速度传感器,传感器分别测量竖向、水平指向振动(径向)和水平垂直(切向)的数据,详见表1、图1。2.png

表1 各测点峰值振速及主振频率

注:切向(X)指水平垂直爆破作业与测点连线方向,径向(Y)指水平指向采石场爆破作业方向,竖向(Z)指竖直方向。1.png图1 测点2振动波形图

根据现场的测试结果显示,振动速度最大峰值为测点2竖向振动,测点距离约为105m,振动速度为13.113mm/s,对应频率为47.75Hz。

3 影响分析及结论

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015),结构振动速度安全限值为砌体结构20-25mm/s(10Hz-50Hz),框架结构35-45mm/s(10Hz-50Hz)。

根据《建筑工程容许振动标准》(GB50868-2013)表8.2.0-1,打桩、振冲等基础施工对建筑结构影响在时域范围内的容许振动值,居住建筑顶层楼面处容许振动速度峰值为6.0mm/s(1Hz-100Hz),基础处容许振动速度峰值为6.0mm/s(50Hz)。

综合现场的检查、检测情况分析,在锤击桩施工时,房屋测得最大振动速度为竖向,符合锤击桩振动的特征,测得最大振动速度为竖向13.113mm/s,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)的规定,振动未超过安全限值,即对房屋的安全未造成明显影响。根据《建筑工程容许振动标准》(GB50868-2013)的规定,振动速度超过容许限值,即对房屋结构已造成明显影响。

根据分析结果,在锤击桩施工时所产生的振动虽未对房屋的结构安全产生影响,但不代表不对房屋的受损造成影响,根据振动监测结果,振动速度容许值超过限制,并且房屋的主要受损特征符合振动方向的特征,因此房屋出现开裂受损与锤击桩施工存在因果关系。

处理建议

由于房屋已出现裂缝等受损现象,故建议施工方更改设计,由锤击桩变更为静压桩,桩基形式变更后,再没出现村民因房屋振动而投诉的现象,并且房屋也没有增加新的受损;基础施工期间,仍然要委托具备资质的单位对基坑及周边房屋进行持续位移监测,出现异常情况应及时通报。

最终,该项目得以顺利完成。

5 结语

随着城市人口的增多,各种基础建设日益增多,因施工导致的房屋安全问题日益突出,而基础施工属于建筑施工的重要阶段,桩基础得益于其深入地下的基础特点,能够承受较大的荷载,具有承载力大、变形小、适应性强的特点,成为建筑结构设计中选用的基础形式的重要手段,另一方面,基础施工时产生的振动也是普遍存在的问题。随着人们对生活环境质量要求的提高,以及房屋安全使用和人体感官上的要求,由建筑施工振动引起的对周围环境的影响也越来越引起人们的重视。

虽然关于建筑施工引起的振动这一课题国内外学者都做了不少的研究工作,但仍然有不少需要解决的问题,建筑施工振动对地面建筑物的影响及其建筑物响应的控制问题的研究将会有重要的工程意义和社会意义。

参考文献:

[1]《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)

[2]《建筑工程容许振动标准》(GB50868-2013)

[3]方东升.施工振动对房屋结构安全影响分析与鉴定[J]2007

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