强夯施工中需注意周围建筑物安全距离

强夯时，地面产生比较强烈振动。为防止危及建筑物的安全，强夯施工只能在离开建筑物一定距离进行，或限制一定的冲击能。

在振动频率为10～3-5 Hz，加速度为0.06 ～0.1-1 g 时，人就不能长期 （1 h 以上）忍受。加速度为0.5 ～1.8g 时，钢筋混凝土骨架建筑物就不安全。强夯使地面产生的振动频率为4～3-5 Hz。例如上海港十一区强夯施工振动频率为4～1-2 Hz，黄石大冶钢厂厂房地基强夯施工振动频率为5 ～10 Hz，扬子石化公司乙烯厂房地基强夯振动频率为水平向1-6 Hz，竖向3-5.7 Hz。如果附近为居住区，则应限制加速度为0.06 ～0.1-1g。如果是钢筋混凝土骨架厂房则限制加速度为0.5g ～1.8g。据龙家麒^[12]研究，强夯振动加速度为

式中 aH、av——水平向、竖向振动加速度最大值，单位为g，g 为重力加速度；

R——夯点至建筑物基础的距离，m；

M——夯重，t；

h——落距，m；

a——与地基土质有关的参数，黄石大冶钢厂地基为地表厚1.4～1.7m钢渣，

以下为壤土、饱和壤土夹砂、软塑状亚黏土、硬塑状亚黏土，测得≈0.00532；

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黄石大冶钢厂上述地基用直径2.2m 圆台形11t 夯锤落距14m 夯击。实测水平加速度：R＝6m，aH＝0.85g；R＝15m，aH＝0.12g。用式（9.42）计算值与此一致。由此可见，用上述夯重和落距夯击，钢筋混凝土骨架厂房安全距离为6m，人和居住区的安全距离为15m。

图9.45　重物冲击地面产生的最大振速峰值

另外，还要用振动速度检验安全距离。各种不同的工业民用建筑物不受破坏的安全振速，见表9.29^[13]。

水工建筑物的允许振速为：隧洞的钢筋混凝土衬砌14cm/s，钢筋混凝土进水塔或排架10cm/s，土石坝上下游坝体15cm/s，土石坝的黏土心墙3cm/s。表9.29 及上述数据是按爆破对建筑物的振动规定的。强夯的振动效应可能比爆破振动效应弱一些。英国威尔士 （Wales）Upper Boat城有一个900t 的锅炉拆除坠地，落距10m，其能量相当于23kg 炸药（1kg炸药相当于4×106J）。坠地时量测地面振速，在离冲击点90m 处所引些的振动，等于16kg炸药在同样远处爆炸所引起的振动。可见夯击振动与爆破振动是等量级的。以表9.29 及上述水工建筑物的爆炸允许振速作为强夯允许振速是可以的。

关于强夯对地面产生的振速，可由图9.45 查取（见文献[28]）。此图平均线右侧是刚体坠地产生的振速，左侧是非完全刚体坠地产生的振速。如果铸钢夯锤则按刚体考虑，钢壳混凝土夯锤则按非完全刚体考虑。图上υmax为振速峰值，d 为离夯点距离，E 为每一击的冲击能，单位为焦耳 （J）。大冶钢厂强夯一击能量E＝308×104N·m （＝J），在距夯点d＝6m处，由图9.45 按刚体实测点“▽”的数据，vmax＝8cm/s。对表9.29 第一行Ⅳ级建筑物及水工混凝土隧洞、塔架、土石坝坝体是安全的，对其他各工民建筑物及土石坝心墙则不安全。在距夯点15m处，x＝0.0085，则vmax＝1～3cm/s。除质量低的民用建筑物外，一般建筑物都安全。

表9.29　建筑物基础土壤的允许振动速度

注 Ⅱ—特别重要的工业建筑 （服务期20～30 年）；聚人较多的民用建筑物。
Ⅲ—面积不大，三层以下的工业及服务业建筑，聚人较少的民用建筑。
Ⅳ—无贵重设备的工业民用建筑，破坏不威胁人民生活安全。