套叠式隔振沟.pdf

本实用新型属于土木工程地基处理技术领域，具体是一种套叠式隔振沟。解决了开挖深度超过5米的隔振沟在不影响隔振效果的前提下不增加或少增加工程量和费用。一种套叠式隔振沟，设置于强夯区和被保护建筑物之间，由宽沟和窄沟套叠而成，宽沟底部中心处挖有窄沟。本实用新型有效地解决了当需要开挖的隔振沟深度过大时，采用单一隔振沟形式，容易造成沟壁坍塌，隔振效果减弱。或加大隔振沟开挖宽度，而造成工程量成倍增长的问题。

权利要求书
1.  一种套叠式隔振沟，其特征在于：设置于强夯区和被保护建筑物之间，由宽沟和窄沟套叠而成，宽沟（1）底部中心处挖有窄沟（2），所述的窄沟（2）的宽度为0.8m，深度为5米；所述的宽沟（1）的宽度为6米，深度不大于5米。

说明书套叠式隔振沟
技术领域
本实用新型属于土木工程地基处理技术领域，具体是一种套叠式隔振沟。
背景技术
强夯法是利用夯锤从高处自由落下产生强大的冲击能量，对地基土进行强力夯实，夯锤重量一般为8-30t，最大可达200t，落距一般为8-20m，最大可达40m，夯击能一般为500-8000kN.M，最大可达20000 kN.M。强夯过程中产生的冲击和振动能量，可以提高地基土的强度和承载力，降低地基土的压缩性，改善砂土的抗液化条件，消除或降低湿陷性黄土的湿陷性，并且能提高地基土的均匀性，避免将来出现沉降差异。
强夯法的适用范围从最初的砂土、碎石土，逐渐发展到能处理细粒土，施工工艺也从单一的直接强夯法，发展为强夯置换法、强夯半置换法等。由于强夯法具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、施工周期短、节约材料、施工费用低等优点，目前已被应用于机场、道路、港口、场站、储罐、仓储、工厂和房屋建筑等。
虽然强夯法施工技术在工程建设中具有巨大的优势，但其在施工过程中产生的振动影响，对周围环境和建筑物产生的干扰和损害是一个无法回避的问题，影响着强夯法的广泛应用。
强夯施工时产生的振动影响一直是影响强夯应用推广的一个重要因素。安全距离的确定、防振隔振措施的研究一直没有取得令人满意的结果。几年来，通过大量的现场振动影响的测试和强夯加固地基机理研究的深入，强夯振动传播机理和隔振防振措施研究有了一定的进展，主要表现在以下几个方面：
一、由强夯波动机理和传播规律可知
（一）强夯振动波是一种机械波，机械波的传播依赖介质。波在介质内的传播分为纵波和横波，传播形式是纵波还是横波由介质的性质决定。
（二）在固体介质中，纵波和横波可以同时存在。在液体和气体介质中，除液体表面可以传播瑞丽波外，不能在内部传播横波。
（三）强夯处理地基时，高势能夯锤自由落下，和地基土碰撞产生巨大的冲击波，以体波形式由振源点向周围扩散，冲击波在土体中产生压缩、剪切和侧向挤压，压缩和挤压的作用产生纵波，剪切变形产生横波，在柱坐标系中，纵波表现为竖直方向的纵向振动和水平方向的径向振动，对地基有加固压实和挤密作用。
横波在柱坐标系中表现为与传播方向垂直的竖向振动（SV波：对地基有松动作用）和水平切向振动波（SH波）。在地基表面，SV波和径向振动波合成为瑞丽波（R波），SH波和径向振动波合成为乐夫波（L波）。对地基产生松动影响的主要是SV波，对周围构筑物产生振动影响的主要是SV波和瑞丽波。
（四）强夯振动主频率一般在50Hz以下，且随着距离的增大而减小。
（五）强夯振动的传播在短距离之内主要以面波形式向周围播扩散，振动强度随着振源点距离的增大而衰减。振动强度衰减速率和地基土的特性有关。当地基土软弱、松散、密实度低、厚度大时，振动强夯衰减速率快，当地基土坚硬、密实或软弱土层厚度薄，下卧土层坚硬时，振动强度衰减速率较慢。
（六）强夯时，地基中的横波由纵波的压缩和剪切变形激发产生，所以，横波的振动强度是随着纵波的强度变化而变化。
隔振沟作为一种临时设施，不可能投入过大的费用进行支护，同时出于隔振的要求，也不能进行横向的支顶，沟内也不能填充支撑材料。因此，限制了隔振沟的开挖深度，大大影响了隔振效果。如果进行大放坡开挖，不仅大大增加了土方开挖量，在一般的场地也不具备这样的开挖条件。
发明内容
本实用新型为了解决开挖深度超过5米的隔振沟在不影响隔振效果的前提下不增加或少增加工程量和费用，提供一种套叠式隔振沟。
本实用新型采取以下技术方案：一种套叠式隔振沟，设置于强夯区和被保护建筑物之间，由宽沟和窄沟套叠而成，宽沟底部中心处挖有窄沟。
所述的窄沟的宽度为0.8m，深度为5米；所述的宽沟的宽度为6米，深度小于等于5米。可满足12000kN.m以下能级强夯的隔振要求。
强夯过程中，纵波振动强度的最大位置始终在撞击面。随着夯击数的增加，撞击面由起夯面逐渐下移，达到数米深度。在撞击面（夯坑底）下，随着深度的增加，纵波的振动强度逐渐衰减至零，横波的振动强度也随之变小，所以强夯的振动影响最大位置在撞击面的水平高度位置上。
强夯振动对周围环境的影响包含多个方面，如对施工现场周围居民、行人、施工人员的影响，以及对施工现场周围已建或在建建筑物的影响。如果建筑物受到的振动大于其建筑设计允许值，就会带来破坏，如混凝土、墙面等的脱落，建筑物基础的不均匀沉降，建筑物的开裂、倾斜、甚至坍塌，危及建筑物的安全和人的生命财产安全。
强夯施工的安全距离的确定，主要考虑因素包括地面振动速度、加速度和位移。目前，国内对于强夯施工的安全距离还没有统一的规定，由于强夯属于冲击荷载，其引起的振动类似于爆破，因此常采用国家标准《爆破安全规程》中的相关规定，来确定强夯的安全距离。
当施工现场条件所限，夯点与邻近建筑物的距离达不到强夯施工安全距离要求时，常采用挖隔振沟的方式进行减振、隔振处理。本实用新型通过大量试验证明：隔振沟的宽度对隔振效果影响不大，隔振沟的深度与隔振效果正相关。当隔振沟的深度在撞击面下的深度越大，隔振效果越好。
因此，针对某一特定能级的强夯，只要加大隔振沟的深度，达到或接近强夯有效加固深度时，隔振效果便能满足要求。
与现有技术相比，本实用新型有效地解决了当需要开挖的隔振沟深度过大时，采用单一隔振沟形式，容易造成沟壁坍塌，隔振效果减弱。或加大隔振沟开挖宽度，而造成工程量成倍增长的问题。随着我国建设用地的日益减少，强夯法由于加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、施工周期短、节约材料、施工费用低等优点，在地基处理施工中的广泛应用，该发明具有广阔的应用市场和良好的发展前景。
附图说明
图1是本实用新型示意图；
图中1-宽沟，2-窄沟。
具体实施方式
如图1所示，一种套叠式隔振沟，设置于强夯区和被保护建筑物之间，由宽沟和窄沟套叠而成，宽沟1底部中心处挖有窄沟2。
所述的窄沟2的宽度为0.8m，深度为5米；所述的宽沟1的宽度为6米，深度小于等于5米。
具体施工步骤如下：
1.根据强夯能级、施工现场情况、被保护建筑与夯区的距离，振动速度安全要求等，确定隔振沟总的开挖深度。
2.如隔振沟总的开挖深度大于5米，应采用套叠式隔振沟，先开挖宽沟，在宽沟的底面上再开挖窄沟，窄沟深度为5米，宽沟深度为总的开挖深度减去5米。
3.根据现场情况、土质条件、机械设备等确定宽沟的宽度，并开挖。宽度应满足挖掘机回转半径要求及放坡安全要求），
4.宽沟挖到位后，在宽沟的一端修筑马道，挖掘机进入宽沟中开挖窄沟。
5.窄沟的宽度为0.8m（挖掘机挖斗的宽度），深度为5米（挖掘机的最大挖深）。