桩基施工振动对周围环境的影响及防治

    0 引言

    2009 年暑假在香港中路银座广场施工现场实习，在实习的过程中由于桩基施工振动对云霄路饭店的影响而改变了设计方案，本文就工程的实际情况就桩基施工对周围环境的影响加以论述。

    随着国民经济的发展，城市化人口激增，而城市基础设施相对落后，尤其是住房相对紧缺的矛盾日益突出，城市交通以及住房等基础设施需要不断更新和改善。随着高层建筑的不断涌现，在城市特别是大中城市，楼层紧密，人口众多，各类建筑以及地下结构的施工都将对周围环境产生影响。本文就桩基施工对周围环境的影响作简要概述，并就如何减小其影响提出几点建议。

    1 桩基施工噪音的影响

    生物学研究显示 85 分贝是耳朵在没有保护的情况下能够容忍的最高噪音，超过 85 分贝的声音就会使人心情烦躁，影响学习和休息，降低工作效率。长时间处于这种环境下会引发健康问题。而打桩时，柴油锤产生的噪声高达 120 分贝以上，一根桩需要锤击几百次乃至几千次，严重影响了周围居民的生活和工作。国外对噪声控制特别是施工的噪声控制都有明确的规定。表 1 为美国环境保护署对建筑施工噪声的控制标准[1]。

    2 桩基施工振动的影响

    打桩时会产生一定的振动并以振动波的形式向四周扩散。但是这种振动与地震产生的振动不一样。在振动传播的过程中，地震所产生的地面加速度可以看作是一个均匀的振动场，而打桩时所产生的地面加速度会迅速衰减，是一个不均匀的的加速度场[2]。打桩时产生的振动会造成地基变形，房屋，管道，公共设施损害，设备及各种精密机械工作性能损害等，居民生活也会造成影响。打桩时，锤击次数越多造成的危害就越大。

    3 打桩时挤土效应的影响

    预制桩施工中会遇到一种称为挤土效应的现象，这是由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态而产生的。当桩身进入地下时，桩身将置换出同体积的土。因此在打桩区内和打桩区外一定范围外的地层，会发生竖向和水平向的位移[3]。如图1所示。

    由图1 可以看出在地表附近，桩周土体产生一定的隆起变形，其下部主要为向下的竖向变形及侧向挤压变形；在靠近桩底部，由于桩体贯入过程中的挤压冲压作用，产生挤压应力，形成动态塑性。从地表外形来看，紧挨着桩体仍为竖向向下的变形，距桩周 2d（d 为桩径）左右范围内属于隆起，而在距桩周 5d 范围外，变形非常小。