基础打桩对周围影响的实测与分析

基础打桩对周围影响的实测与分析

赵阳

天津港航工程有限公司 天津 300457

摘要：本文主要分析和探讨了在使用打桩的过程当中，对于建筑物所引起的影响，在建筑施工过程当中都需要采用到振动型机械，这些振动型机械在进行打桩的时候有着非常重要的作用，但是其所产生的振动，对于周边的环境以及建筑都会有一定的影响。因此，探讨如何采取有效的措施来减轻振动具有一定的意义。

关键词：基础打桩；周围影响；分析

引言：

在建筑工程施工当中，在进行基础施工的时候都需要用到桩基础。通过桩基础能够有效的帮助建筑施工开展，在施工上更为的简便且节省一定的成本，但是在进行桩基础的施工当中，都会采用到震动型机械，而这些振动型机械在进行打桩的时候都会引起一定的振动，其对于周边的建筑物都会有一定的损伤。因此在采用这种类型机械的时候，还需要考虑到周围的建筑的安全性，要通过合理的措施来减少振动性机械在打桩时所引起的震动，从而以免造成民事纠纷以及相关的安全事故发生。

一、打桩引起的振动特征

打桩振动属于是冲击型的振动，因此，打桩振动所引起的振动波会对周围产生一定的辐射，并且形成一定的影响场，而且这种振动波会像水面的波纹一样，逐渐的去散开，从而对周围的环境都会有所影响，其具体的特点有：

1、在打桩的过程当中，打桩所引起的震动波当中的能量只有很小的一部分会消耗在桩与土的摩擦之上，其余的所引起的能量都会以弹性波的方式向四周进行传播，并且引起周边的表土上的物体产生振动。打桩所引起的震动并非是持续性的，而是一瞬间的，强烈的震动属于是一种脉冲衰减振动，而这种引起的震动其频率与周围建筑物本身固有的频率本身是具有一定的差距的，所以并不会引起共振的情况。

2、打桩所引起的震动和桩的尺寸等都有一定的关系，但是并不会非常的明显，更重要的是与土体的特征有关，比如在进行打桩的时候，土体属于是岩层本身土体的密实度较高，且非常的坚硬，而在进行打桩的时候就会变得非常的困难，其引起的震动也会越大，而在松散的泥土当中振动就会减小。

二、打桩对建筑物的影响

由于打桩所引起的震动与一般的地震，其性质上存在着不同，地震主要是指在地壳的深处，其断层处的应力在达到一定的程度的时候，就会引起地壳的运动，然后在地壳运动的过程当中会释放出能量，能量将会以波的形式来向上面的基岩进行传播，从而引起地面出现振动。地震的震动主要是分为水平振动和垂直振动，而打桩，在振动上其方式与地震有所不同，打桩除了会产生水平地面的振动以外，同时，还会产生沿地表呈波浪式的垂直运动，并且这种震动会使房屋的结构出现较为明显的摇摆。在频率的对比上，地震是从地层的深处向地表进行振动的传播，引起地表大面积的地面运动，因此，地震的地面运动卓越周期会更长。打桩所引起的地面运动，由于震源是位于地表处，并且属于是局部振动，并非是大面积的运动，因此，打桩所引起的地面运动卓越周期较短。

其次，在模型的分析上，一般的房屋结构设计采用的都是属于刚性的地基模型，其结构基础与地面运动是同步的。而在建筑物当中的地基，除了基岩以外，一般都是为可变形的地基，尤其是在沿海的地区，大多的地基都是属于软弱地基，一旦地面引起震动的情况下，基础定面运动是无法同步的，其导致的结果是建筑结构会出现变形和位移。而在当前的建筑物打桩的过程当中，主要采用的是柴油打桩机等相关的设备，这些设备的频率一般是控制在20到30赫兹，而这个频率和许多的建筑物，其本身的固有频率存在着一定差异，所以引起的共振影响率，一般情况下都比较小。但是在实际的施工过程当中，还需要对打桩施工当中的终端进行有效的控制，因为打桩机是振动波源当中最为集中的区域，并且随着桩尖入土的深度不断加深，其震源的深度也会出现相应的变化，对于周围的建筑影响也会越来越大。在打桩施工的过程当中所产生的振动作用，对于周围建筑物的影响程度大与小，主要是取决于打桩机的桩锤的锤击频率以及施工现场的土体特点等内容。

三、对策

（一）合理选择防震隔震方式

在当前针对打桩过程当中，对周围建筑物所引起的震动影响，在优化的措施上，主要是通过搭建和设置隔离沟的方式来进行处理，以及通过对桩型结构进行优化等方式来达到防治的目的。而当前的施工单位当中，会针对容易受到打桩振动影响的建筑物，采取防振沟的设置方式来进行防治，这种方式其主要是通过对施工时的振动波传播的路径进行阻断，从而减少振动对建筑物的影响。其次，施工单位要加强与相关部门的联系与沟通，尤其是需要与周边的建筑物的负责人进行联系，确保建筑内是否有设有精密仪器仪表等重要的设备，针对这些设备还需要进行专门的隔震保护措施，以防设备受到影响。而且要及时向管理部门通报打桩振动的频率范围，从而让管理部门更好地了解到在进行打桩的过程当中，需要对哪些建筑物进行有效的更正保护，避免振动波与固有频率产生共振的现象，对建筑物引起一定的影响。

而在实际的操作过程当中，可以发现在打桩振动防治的过程中，对于临近的隔震沟建筑其振动等影响控制效果相对来说，要比隔振沟距离较远的建筑物的效果要更加的好，而且隔震沟主要是用于隔振高频能量的传播，对于低频能量传播的隔振效果，也比较有效。在进行防治的手段上，还可以采用桩屏蔽等方式，根据打桩施工现场的实际情况，可以有选择性的选择单排桩或者是多排布桩等桩屏蔽的形式来进行。

（二）施工当中要选择合适的打桩施工方式

在进行打桩的时候，施工单位需要根据施工的现场来判断施工顺序，比如对于空旷的施工现场在进行打桩的时候，可以从中央的位置逐步向周围的地方推送，通过这种方式可以有效的提高打桩施工的整体效率，并且应减少打桩振动所产生的振动效应等相关问题，而且能够对周边的建筑减少一定的震动影响，对于范围较大的施工现场，施工单位应当要采用跳打施工的方式，而这种方式能够达到避免建筑出现倾斜的情况，以及控制建筑结构沉降不均匀的问题。最后，针对面积较小的施工范围，则可以用间隔打桩的施工方式，使用间隔打桩能够有效的防止因土地所产生的侧向挤压力，导致对建筑的结构产生不稳定性。

（三）对打桩震动进行动态的观测监督

在施工单位进行打桩施工的过程当中，需要设置专门用来观察的观测点，从而对周边建筑结构因振动而产生的变形情况进行严格的观测并加以控制，尤其是在施工现场是在软土土层上进行的时候，振动式时会产生低频的振动，这种振动会对建筑物产生更大的影响，因此，需要采用先进的信息化监测设备，及时掌握震动的情况。

结论：

虽然在进行打桩的过程当中，其不会对建筑物产生较大的影响，但是如果不注意相关的措施，以及积极与相关管理部门进行联系，在实际施工的过程当中，仍然会存在一定的风险。比如一些建筑物当中可能会存在一些仪器，在受到打桩所产生的振动时，可能会对仪器产生影响。这时，就需要有关部门对振动所产生的影响进行及时的防控，减少打桩引起的振动影响。

参考文献：

[1]韩瑜,王俊杰,焦诚巽,孙恒.某铁路施工爆破振动及打桩施工振动对周围建筑物影响鉴定分析[J].城市住宅,2018:99-100+104.

[2]王兴龙.群桩中打桩时对群桩区周围土体变形影响的定量估计[J].岩土工程师,1995:24-28,23.

[3]俞顺国,王杰.88层上海金茂大厦打入桩工程对周围环境影响的防护方案实施及监测分析[J].建筑施工,1995:4-6.

[4]孙会社,赵国栋,于立强,绳钦柱.打桩施工对周围建筑影响的测试与评定[J].工程质量,2009:31-32.