关于防振地基的争论_标题要长

zhenyun

单位工程中遇到一个问题，搞不定，只好跑来向各位请教了。
我们现在在筹建一个厂房，要求里面的设备不受外界振动影响。所以这个厂房的地基必须要防振。厂房建在山区，地基肯定是在岩层上了。
山体本身质量很大，远处传来的振动自然会被山体吸收，这个不担心。我们现在担心的是厂房附近，比如百米左右的范围有振动源，那么振动可能通过山体的岩层传过来。因为大家毕竟在同一块大石头上嘛。
根据我们调查的一些已有案例，此类厂房都是先挖个比较深的外围地基，在里面填一层较厚的大小不等的碎石子，其上再浇筑2米来厚整块的混凝土地板。这个方案的依据是碎石子相互之间不粘连，传播振动的能力比较差，可以把岩层传过来的振动衰减下去。剩余没有完全衰减的微弱振动遇到上面质量很大的混凝土地基也振不起来了。
但是，一家设计单位给出了另一个方案，就是不用碎石子，直接把混凝土地基浇筑到山体上。他们的说法是用碎石子的工艺已经过时了，而且石子很硬，并不能很好起到衰减振动的效果，主要一个大质量的混凝土块压在那里，岩层过来的扰动就振不起来。对于这个方案，我们很疑惑，因为地基是跟岩层浇筑在一起的，其实就是一个整体。振动能从岩层传过来，为什么就不能继续传到地基上面呢？浇筑地基的时候，二者之间不可能留出空隙的，肯定要连在一起。这个方案跟我们看到的常见隔振方法相悖。比如，经常可以看到小型仪器使用隔振平台，这个平台都是柔性支柱，这样才能阻断地面的振动传到桌面上去。要是个钢柱做桌腿，那就不是隔振台了。
另外，这家单位还给出了另一个更让我们吃惊的说法。他们说刚性的岩层比黄土层减振效果好。振动在黄土层里传播更远，而且有放大效应（不知道这个效应的确切定义）。但是我们常见的振动器件都是要求刚性好才能振得明显，比如好的音箱都要用硬木。敲一下钢轨，声音能传出很远，但是敲一下黄土坡，声音就传不出去（当然，黄土坡和钢轨的形状和质量都不同，所以我也不敢说这个比较很合适）。
总之，这家单位的论点我们很难一下子接受。但是他们也是一家做过很多工程项目的单位，而且也生产减震台。所以我们不能简单否定他们的观点。
想不通，只好跑这里向大家请教。懂行的给点意见吧。先谢谢了。

hotman007

呵呵，这家单位的意见简直荒唐
他们这种做法，在软土地基上比较合适，比如在天津、上海、南京等地区，采用这种方法可以起到较好的减振效果。
但是现在，厂房是建立在岩层上，混凝土硬化后，说白了，就是人造石而已。如果振动能在岩层中传播而没有衰减，那这种振动当然也会在混凝土基础中传播，如果从波动力学角度分析，当振动从岩层传向混凝土基础时，由于两者物理性质接近，因此不会有太明显的衰减，也就是说，这个混凝土基础，做和不做实际上作用不大。除非在岩层和混凝土基础中间增加一个隔振带。
总的来说，如果对整个厂房进行隔振，估计不如对某个特定的机器的基础进行隔振，后者的费用要低很多。

wanyeqing2003

zhenyun 发表于 2011-3-25 21:36

                               
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单位工程中遇到一个问题，搞不定，只好跑来向各位请教了。
我们现在在筹建一个厂房，要求里面的设备不受外 ...

不知道楼主是什么厂房，要做隔振设计。通常山区的振动环境是比较好的。
关于百米左右的振源是什么，能具体说明一下是什么振动设备？

一般而言，土和岩石都可能传递振动。在土或岩石传递的振动通常表现为波动。土质状况的不同，对于振动传播的远近大小也有很大差异。
高频振动在岩石中传递较远，而在松散的土中则衰减较快。
而低频振动，在土中传播较远。
除此之外，基础设计要根据振源特性，精密仪器对振动的要求，还要考虑的基础的刚度和阻尼进行。

zhenyun

wanyeqing2003 发表于 2011-5-7 20:32

                               
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不知道楼主是什么厂房，要做隔振设计。通常山区的振动环境是比较好的。
关于百米左右的振源是什么，能具 ...

我们是在建一个高稳定度的实验室，选在山沟里就是希望周边环境的影响比较小。将来这个山沟里还会有我们单位其他一些设施，所以现在我们不担心外界的干扰，而比较关注山沟内部干扰的影响，毕竟大家都在一个山体上。
我们这是预防性的假设，附近还没有真正存在的干扰源。且不说振动的频谱分布怎么样，最不能理解的就是那个设计单位为什么坚持说不做柔性隔离层效果好。就象上面有人说的，混凝土固化后就是石头，那跟不要基础不是没区别了吗？实际上这家单位也在买减震平台，那些平台都是有柔性支柱的，这跟他们的理论根本就是自相矛盾。根据我们的调研结果，国外同类建筑采用的方法是先做一个大的混凝土坑，在坑里填上各种尺寸石子形成的一种填充层，他们叫Engineer fill，这好象是工程上非常常见的一种工艺，内行人都知道，老外们都懒得解释具体做法。在这个填充层之上再浇注大质量的混凝土基础。这个我们觉得听起来比较靠谱。大家觉得有道理吗？有没有人知道这个填充层具体怎么做，国内那些单位能给出工艺或者帮助做出来？谢谢

wanyeqing2003

zhenyun 发表于 2011-5-17 13:22

                               
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我们是在建一个高稳定度的实验室，选在山沟里就是希望周边环境的影响比较小。将来这个山沟里还会有我们单 ...

建筑工程减隔振，有的时候比较复杂。
你的这个项目似乎也比较特殊。
我做过一些振动设备和精密仪器基础设计工作，也做过一些现场测试，还专门研究过建筑振动问题。
有可能你对这方面不是太了解，有些概念不容易交流。
严格来说，设计时需要提供相关资料：1、仪器设备振动环境的要求，振幅和频率等数据；2、工艺布置与建筑资料；3、地勘报告，有条件的提供现场振动测试数据。

就你现在提到的大基础块和柔性隔振，其实是建筑工程中经常采用的两种方法，是不同的设计思路，应该讲都是有效的。如果要做比较，最好将上述基本资料收集完整，我可以帮你分析。

工程中还有许多隔振方法，可以看看徐建主编的《建筑振动工程手册》。