樁基施工振動對環境影響的探討

■李虎張文強史磊

（1山東省華魯工程總公司山東濟寧272100；2魯南地質工程勘察院山東濟寧272100；3中國科學院大學北京100049）

樁基施工振動對環境影響的探討

■李虎1張文強2史磊3

（1山東省華魯工程總公司山東濟寧272100；2魯南地質工程勘察院山東濟寧272100；3中國科學院大學北京100049）

由于我國社會經濟在近代的發展速度非常迅猛，城市化進程也越來越快，有關建筑工程項目方面的數量也不斷增多。在城市建筑比較密集的區域，因為樁基礎施工所具有的特點，其在具體的施工過程中會對周圍環境產生非常大的影響，引起了人們的重點關注。筆者對樁基礎施工當中振動產生的影響進行了一定分析，并提出了有關建議。

樁基施工 振動 環境影響

由于建筑生產技術得到了快速的發展，有關工程建設方面的動力結構正漸漸朝著大型化以及復合化的方向進步，而這種情況也導致在工程振動方面出現了很多的問題。由于樁基施工振動致使周圍環境產生變化，因此成為了目前社會普遍關注的重點問題。

1　對于樁基施工震動方面的特點分析

從目前情況來看，有關樁基施工產生的振動主要是根據單自由度方面的振動理論，在具體的施工過程當中，可以將樁看成是有關的整合體，其土壤是憑借彈性支撐，由土壤和樁一起組成完整的振動體系。因為這種施工地基土是一種非完全彈性的有關介質，所以樁基施工振動實際產生的能量實際上是以面波以及體波的形式朝著四周的土層進行擴散。在有關樁基施工過程當中，在地層當中會出現許多間隔較短的一種瞬間激蕩，對于各質點來說，由于受到壓迫振動主要利用振動波的形式從振源經地層方面的半空間逐漸向外傳播。而相關的震源區主要是憑借體波形式存在，之后達到一定距離相關的主導波就會變成面波。有關地層質點被迫進行振動的時候，土層就會承受正應力方面的應變以及剪應力方面的應變，所以，具體的體系可以看做是截面高度土柱形成的一套相關的離形體系。

2　有關樁基施工所產生的振動對于環境造成的影響

2.1噪音污染

生物學有關研究表明，人的耳朵如果不采取任何措施能夠容忍承受的最大噪音是85分貝，一旦噪音超過了85分貝的時候，人的心情會逐漸變得非常煩躁，同時還會影響其正常的學習以及休息，致使工作效率大大降低。如果在這種環境當中長時間生活，那么很有可能會導致各種健康問題的出現。根據測算，有關樁基施工過程當中，在打樁時應用的柴油錘實際產生的噪聲能夠達到120分貝之上，并且對于一根樁通常需要錘擊幾百乃至上千次，這種高分貝噪聲如果持續過長會對周圍居民的生活造成巨大影響。

2.2振動問題

由實踐情況來看，打樁的時候一定會出現程度不一的振動，而這種振動還會憑借振動波的形式朝著周圍擴散。經過有關研究表明，打樁產生的振動與地震振動并不是完全一樣。對于樁基施工振動的有關傳播過程來說，我們可以把地震產生的在地面上的加速度看做是一種均勻的振動場，打樁過程中出現的地面加速度很快就會減弱，這種加速度場是不均勻的。在現實的施工打樁過程當中，這種振動可能會致使地基變形，同時還有可能破壞房屋、管道、公共設施或者是某些精密機械具體的性能等，嚴重影響居民實際的生活質量。

2.3擠土效應

在建筑工程有關預制樁方面的施工過程當中，常常會出現擠土效應，這是由于沉樁導致樁周圍土體原本的結構受到擾動，進而使土層原本的應力狀態發生了改變。當樁身插入到地下之后，樁身能夠把同體積的土全部置換出來。所以在打樁區內或者是區外一定范圍之中的地層，時常會產生水平向或者是豎向的位移。由于受到擠土效應產生的影響，樁周圍土體會出現不同程度的變形或者是隆起，在下部主要是出現豎向變形以及側向擠壓變形；而靠近樁基底部的有關部分，由于樁體進入土體所產生的沖壓以及擠壓的作用，會導致擠壓應力的出現，進而形成一種動態的有關塑性擾動，其實際表現出來就是豎向變形，通常情況下，緊挨樁體在豎向上的變形距離樁周二倍樁徑有關范圍之內實際是隆起的，而距離樁五倍樁徑有關范圍之外，其實際的變形很小。預制樁在打入土體的時候，會導致周圍的土體在超空隙水方面的壓力漸漸升高，進而減弱了土體有關不排水抗剪方面的能力，而周圍的土體也會因此而被破壞，除此之外還會使和樁體積等同的土體朝著樁周產生側向位移以及隆起。因為群樁疊加因素產生的影響，從而使得土體位移或者是隆起的范圍擴大，所以導致打入樁和鄰近結構發生側向位移以及上浮。

3　降低樁基施工震動有關影響的措施

3.1對于噪聲以及振動方面的防治措施

在樁基施工的有關過程當中，應該用布蓬亦或是隔音板將樁架全部圍起來，避免在規定的有關時間范圍之外進行打樁，特別是不能在夜間居民正在休息的時間進行打樁，進而確保居民生活不會受其影響。在有關樁基施工的一定范圍內設置防震溝，利用這種方法不僅能夠隔斷打樁時有關振動波的傳播，同時還能合理的減緩地表土體朝著側向方面的位移。在進行樁基施工之前，應該將儀表設備、機床以及各種精密儀器等容易受到影響的物品進行正確的隔震措施，科學把握在打樁過程中產生的干擾頻率，進而在最大限度上避免干擾，降低共振的可能。

3.2擠土現象的相關防治措施

經過對于擠土效應出現的有關機理進行研究之后，筆者認為應該設置一些垂直的相關排水管道亦或是在群樁的周圍合理的布設應力釋放孔，從而促進超靜孔隙水方面的壓力消散，減緩由于土體擠壓導致的位移。在有關預鉆孔打樁以及開挖防擠溝的時候，應該隔斷打樁所導致的擠土壓力以及超孔隙水壓方面的傳遞途徑，進而減少淺層土壓方面的影響。

4　結束語

對于樁基施工來說，其是一種非常復雜且困難的工作，在其實際的施工過程中有很多因素都會對其產生影響，與此同時也會給周圍的環境帶來很大的影響，如果不能進行妥善的處理，很有可能會對人們實際的生產生活造成巨大的影響。所以，我們一定要從具體情況出發，強化思想重視以及技術創新，如此才能確保其順利、高效的進行。

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[3]張吉坤;寇海磊;劉新勝;羅萍;白曉宇.樁基施工振動對周圍環境的影響及防治 [J].價值工程,2013,(07);113.

U445.55+1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～366～1

李虎（1974～），男，研究方向為專業建筑工程。