北京大学项目团队对北京激光加速创新中心的地基进行了振动测试，测得结果表明，实验室ABCD区域均达到了国际一流水准，优于美国国家点火装置（NIF）公布的振动数据16倍。

（图1：激光加速创新中心示意图）

项目简介

北京激光加速创新中心拟建设世界技术最先进、功能最完整的激光加速器研发及激光加速应用研究平台，为科技部重大仪器专项《拍瓦激光质子加速器装置研究与应用示范》提供重要支撑。

中心于2020年4月25日正式开工，在北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京建工集团有限责任公司、中国中元国际工程有限公司、北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司、中国电子系统工程第二建设有限公司等多方共同努力下，至2021年5月14日，建筑主体已建设完成，地面平整度达到了振动测试要求。

振动测试

2021年10月17日，北京大学项目团队、中科院上海光机所团队共同对一层实验室ABCD四个区的地基进行了振动测量（图2）。测试时间为凌晨0点至3点，此时没有周围车辆及现场施工引起振动干扰，且现场还没安装空调、真空泵等激励源，因此，测得的振动数据主要来自大楼地基振动。

（图2：北京大学/上光所振动测试团队（左）、振动探头（右））

测得结果如下图所示，低频区0~50Hz区间有一定振动响应，PSD最高峰值＜4×10-12g2/Hz，远优于NIF公布的振动数据（优16倍），与目前欧洲最前沿的大型激光科学装置ELI测得的结果相当（图4）；环境振动指标达到VC-E国际标准（＜125 μin/s）。

（图3：A区测得振动响应PSD，横坐标为频率（单位Hz），纵坐标为振动引起的PSD响应（单位为10-12g2/Hz））

（图4：怀柔中心测得地基振动与NIF、ELI等世界一流大型科学装置的结果对比）

建设困难与挑战

大楼地基的施工建设在早期遇到了很大的困难和挑战。施工面积大，工期紧、任务重，加上疫情的影响，给大楼地基的建设带来了艰巨的挑战。现场基坑开挖至设计标高后发现基底土层未到持力层，地基承载力不满足要求。为确保基底稳定性、沉降值和承载力，采用大面积换填基底土层方法（图5）， 全部采用天然级配砂石。这种方法提供了坚实的地基，有力的保证了地基稳定性、沉降变形和承载力。

大面积地基整体浇筑易在混凝土层产生裂缝，影响地基的隔振效果。项目攻坚克难，采用了“筏板跳仓”地基方案，很好的控制了地基稳定性和大体积混凝土裂缝。取消后浇带，确保主楼基础整体性，极大程度上消减了基础表面裂缝的产生，增加整体稳定性。

（图5 换填区施工过程（左）与跳仓法仓位图（右））

总结

在北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京建工集团有限责任公司、中国中元国际工程有限公司、北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司、中国电子系统工程第二建设有限公司等多方共同努力下，设计建设了以“筏板跳仓”为主要方案的地基结构，成就了地基隔振的优良表现。现场实测数据印证了建设方案的可靠性和先进性，地基隔振性能达到国际一流水平，为项目目标的实现奠定了坚实的基础。

作者：赵家瑞 吕建锋

校稿：马文君

资料来源：北京激光加速创新中心