強(qiáng)夯(hāng)振動(dòng)向外擴(kuò)散中,因?yàn)閺?qiáng)夯土體的內(nèi)部有阻尼作用,振動(dòng)強(qiáng)度會(huì)隨著傳播距離的增加逐漸減小,其會(huì)漸漸地隨距離增加有一個(gè)衰減(attenuation)過程。 振動(dòng)的三個(gè)主要參數(shù)(parameter)分別為:振幅、頻譜、持時(shí),強(qiáng)夯振動(dòng)衰減關(guān)注的主要是振幅隨距離由強(qiáng)到弱的變化規(guī)律。振幅是指質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度、位移、加速度中一個(gè)量的值、峰值或者一定的有效值。 強(qiáng)夯振動(dòng)研究中一般采用質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度作為振動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。 強(qiáng)夯振動(dòng)衰減(attenuation)規(guī)律(rhythmical)研究主要依賴于強(qiáng)夯振動(dòng)現(xiàn)場觀測。按照一定的測點(diǎn)間隔在離開夯點(diǎn)一一定距離之外的場地上布置測線,在測點(diǎn)上設(shè)置振動(dòng)傳感器拾取測點(diǎn)的強(qiáng)夯振動(dòng)。分析(Analyse)各個(gè)測點(diǎn)振動(dòng)的頻率(frequency)和振幅,提取時(shí)域振幅和不同頻率成分的幅值,對(duì)振幅和距離的關(guān)系進(jìn)行回歸擬合,可以了解不同場地條件對(duì)應(yīng)的強(qiáng)夯振動(dòng)衰減規(guī)律。通過(tōng guò)強(qiáng)夯振動(dòng)頻域分析還可以進(jìn)一步揭示場地條件對(duì)強(qiáng)夯振動(dòng)衰減規(guī)律的影響(influence)。通過研究分析可以得出,強(qiáng)夯振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度隨夯檢距 (夯點(diǎn)至振動(dòng)監(jiān)測(Food Monitor)點(diǎn)的水平距離)的變化滿足負(fù)冪指數(shù)關(guān)系:夯點(diǎn)的振速等于(當(dāng)量系數(shù)k)與(r的-β次方)的乘積,其中r為檢距,β為衰減指數(shù)。 根據(jù)強(qiáng)夯振動(dòng)衰減實(shí)測情況和強(qiáng)夯作用下地基土體的變形情況將夯點(diǎn)及周圍土體劃分為夯錘直接沖擊的局部結(jié)構(gòu)重組土體、近場塑性彈塑性變形區(qū)以及遠(yuǎn)場彈性變形區(qū)。將結(jié)構(gòu)重組的局部土體和具有塑性變形的近場土體歸并為強(qiáng)夯震源體,將強(qiáng)夯震源體的外邊界設(shè)定在彈塑性區(qū)與彈性區(qū)的分界面處(r=ro)。 強(qiáng)夯加固效應(yīng)主要發(fā)生在震源區(qū),而強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響問題則常常發(fā)生在遠(yuǎn)場區(qū),對(duì)強(qiáng)夯振動(dòng)的監(jiān)測研究的對(duì)象也主要是遠(yuǎn)場區(qū)的彈性波場。
盡管強(qiáng)夯地面振動(dòng)衰減規(guī)律的形式是都一樣,但是對(duì)于不同工況下其表達(dá)式中具體物理量(當(dāng)量系數(shù)k和衰減指數(shù)p)的取值是不同的。造成這種結(jié)果的主要原因在于地基土體性質(zhì)和夯擊能量。當(dāng)量系數(shù)k主要和夯擊能量與場地介質(zhì)條件有關(guān);衰減指數(shù)主要與場地介質(zhì)條件有關(guān)。