强夯打桩施工振动监测解决方案

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一、引言

采用打桩、振冲、强夯法处理地基时,会造成重复性的瞬时振动,这种振动在岩土的介质中,以激振点为中心,通过地震波的形式向外传播,若不加以控制,可能会对临近的建(构)筑物产生不同程度的伤害。为了防止建筑施工振动对既有建筑结构产生损伤,在施工过程中监测重复性的瞬时振动就显得尤为重要。

针对打桩、振冲、强夯等施工产生的重复性瞬时振动监测,如采用传统电平触发采集模式,通过设置“触发阈值”和“记录时长”的采集方式进行测试,会形成大量的分段数据,给现场监测工作和数据处理带来诸多不便,工欲善其事必先利其器,使用适合的仪器和采集方式才是监测项目开始前应该考虑的。

二、测试系统

L20-N型爆破测振仪针对以上问题设计了“抽样和电平”组合的采集模式,在每一段指定间隔时间内抽取振动值形成直方图数据,并将超过设定电平触发阈值的振动完整波形记录存储下来,这样,就同时得到整个监测期间的连续性振动值和监测期间内某时刻超过设置电平阈值的波形图,后,通过“互联网远程访问”进行实时查看和报告的制作。

三、测点布置与安装操作

1)测点选择:

由交通运输、打桩、爆破,特别是在远距离激振所引起的振动测量表明,振动在建筑物内可能会放大,并且与建筑物的高度成正比因此有必要在建筑物内的几个测点进行同步测量:

高于四层(≈12m)的建筑物,应每隔四层在顶层设置一个测点。

长度大于10m的建筑物,应沿水平方向约每隔10m设置一个测点。

由于用户和进一步观测的需要,可以增加测点。

2)安装方式:在测点使用生石膏粘接固定传感器,连接监测仪主机后开机。

3)操作方法:通过主机上按键或通过互联网远程控制仪器采用“抽样和电平”的采集方式启动监测仪采集后,每隔设定的时间间隔,便会抽取该间隔内的振动值,终将这些振动值形成一个直方图数据自动进行存储并上传。

4)当某时刻的振动幅值超过设定电平触发阀值时,仪器自动记录该时刻的完整波形数据并存储上传。

5)使用客户端软件查看远程仪器内数据或者通过U盘方式导出的数据。

通过直方图的查看,可以直观地查看监测时间内的所有振动数据(振动直方图)

查看某时刻的振动波形图,方便了解和分析改超过触发阈值的振动值波形产生的时间和原因,更方便施工。

四、容许振动值选取

《建筑工程容许振动标准》(GB 50868 - 2013)规定了采用锤击和振动法打桩、振冲法和强夯处理地基时的容许振动值标准:

表4.1打桩、振冲等基础施工对建筑结构影晌

在时域范围内的容许振动值

注:表中容许振动值按频率线性插值确定。

表4.2强穷施工对建筑结构影响在时域范围内的容许振动值

注:表中容许振动值按频率线性插值确定。

1)对于未达到国家现行抗震设防标准的城市旧房和镇(乡)村未经正规设计自行建造的房屋的容许振动值,应按表4.1或表4.2中居住建筑的 70% 确定。

2) 当打桩根数少于 10 根时,建筑物容许振动值,可在表4.1中规定值的基础上适当提高,但不应超过表4.2 中相应的数值。

3)对于处于施工期的建筑结构,当混凝土、砂浆的强度低于设计要求的 50% 时,应避免遭受施工振动影响;当混凝土、砂浆的强度达到设计要求的 50%~70% 时,其容许振动值不宜超过表4.1 或表 4.2 中数值的 70%选取