高频振动沉桩施工对周边环境的影响

doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.001

上海大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 22 ›› Issue (5): 680-690.doi: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.001

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高频振动沉桩施工对周边环境的影响

张智梅1, 黄海涛1, 张继红2

1. 上海大学土木工程系, 上海 200072;
2. 上海地固岩土工程有限公司, 上海 200092

收稿日期:2015-04-01 出版日期:2016-10-31 发布日期:2016-10-31
通讯作者: 张智梅(1972—), 女, 副教授, 博士, 研究方向为工程结构抗震和加固. E-mail: zhangzhimei@staff.shu.edu.cn
作者简介:张智梅(1972—), 女, 副教授, 博士, 研究方向为工程结构抗震和加固. E-mail: zhangzhimei@staff.shu.edu.cn
基金资助:
上海市科技型中小企业技术创新基金资助项目(1305H165500)

Surrounding environment impacts caused by high-frequency vibration pile-driving

ZHANG Zhimei1, HUANG Haitao1, ZHANG Jihong2

1. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China;
2. Shanghai Geo-Anchor Co., Ltd., Shanghai 200092, China

Received:2015-04-01 Online:2016-10-31 Published:2016-10-31

摘要/Abstract

摘要：

从振动桩锤、桩体和土层情况3个方面入手, 系统分析了高频振动沉桩施工对周边环境影响的作用机理. 首先建立振动沉桩三维有限元模型, 实现对沉桩全过程的再现分析; 然后验证模型的正确性, 并对模型进行变参数分析. 研究表明: 桩锤激振频率越高, 沉桩对环境影响越小; 桩锤静载力和桩径越大, 沉桩对环境影响越大; 砂质土场地比黏土场地更易受振动沉桩影响, 且土质越硬, 沉桩产生的环境影响越严重. 最后, 根据参数分析结果提出了减小沉桩施工影响的工程措施.

关键词: 参数分析, 环境影响, 有限元, 高频振动沉桩

Abstract:

Considering a vibrating pile hammer, a pile and the soil conditions, the mechanism of influences of high frequency vibration pile construction on surrounding environment were analyzed. A three-dimensional finite element model of vibratory piling was established to reproduce the pile-driving process. Having confirmed validity of the model, variable parameters were investigated. The study showed that influences on the surrounding environment decrease with the frequency of pile hammer, and increase with static load of pile hammer and pile diameter. A sandy soil field was more easily affected by vibratory pile driving as compared to a clay soil field. Moreover, the harder the soil, the more serious environmental impact would be. To reduce the effects of pile construction, measures should be taken based on the analysis.

Key words: environment impact , finite element , parametric analysis, high-frequency vibration pile-driving

张智梅1, 黄海涛1, 张继红2. 高频振动沉桩施工对周边环境的影响[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2016, 22(5): 680-690.

ZHANG Zhimei1, HUANG Haitao1, ZHANG Jihong2. Surrounding environment impacts caused by high-frequency vibration pile-driving[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2016, 22(5): 680-690.

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