【地(di)鐵(tie)沿線(xian)震動(dong)】地(di)鐵(tie)沿線(xian)房的震動(dong)有多大(da) 地(di)鐵(tie)運行(xing)對建筑(zhu)物的震動(dong)影響

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近年來(lai)，隨著城市面積的(de)擴大和(he)社會節奏的(de)不(bu)斷(duan)加快(kuai)，地鐵運行對(dui)(dui)周(zhou)圍環(huan)境的(de)振(zhen)(zhen)動影(ying)響問(wen)題亦越(yue)來(lai)越(yue)嚴重(zhong)。國際上早已把振(zhen)(zhen)動列為一大環(huan)境公害，國內外學者已著手研究地鐵振(zhen)(zhen)動產(chan)生的(de)原因(yin)、傳(chuan)播規律(lv)、對(dui)(dui)周(zhou)圍環(huan)境及人體的(de)危(wei)害和(he)控制方法。

對于軌(gui)(gui)道(dao)(dao)交通(tong)(tong)系統，由于地鐵(tie)列(lie)車的(de)移動(dong)，車輪(lun)與軌(gui)(gui)道(dao)(dao)接觸引(yin)起軌(gui)(gui)道(dao)(dao)周期性的(de)振(zhen)動(dong)，以(yi)及車輪(lun)在軌(gui)(gui)道(dao)(dao)接縫處(chu)引(yin)起的(de)沖擊振(zhen)動(dong)。這些(xie)振(zhen)動(dong)經鋼軌(gui)(gui)通(tong)(tong)過(guo)道(dao)(dao)床傳(chuan)到(dao)隧道(dao)(dao)結構，再(zai)通(tong)(tong)過(guo)隧道(dao)(dao)結構傳(chuan)遞到(dao)周圍的(de)土層(ceng)中(zhong)，進(jin)而通(tong)(tong)過(guo)土層(ceng)向四周傳(chuan)播，誘發(fa)了附近地下(xia)結構以(yi)及地面建筑物的(de)二次振(zhen)動(dong)。

地(di)(di)(di)鐵隧(sui)道振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)傳播(bo)(bo)(bo)主要以(yi)橫波、縱波和(he)表(biao)面波的(de)形式傳播(bo)(bo)(bo)，日本(ben)的(de)ErichiTaniguehi研究表(biao)明(ming)：位于地(di)(di)(di)下(xia)2m深(shen)處(chu)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)加速度值為地(di)(di)(di)表(biao)的(de)20%～50%；4m深(shen)處(chu)為10%～30%。可見在地(di)(di)(di)鐵運行產生的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)中(zhong)，表(biao)面波占主要地(di)(di)(di)位，對建筑物有(you)直接影響。地(di)(di)(di)鐵隧(sui)道振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)傳播(bo)(bo)(bo)與振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率等(deng)(deng)動(dong)(dong)力特性(xing)以(yi)及(ji)土(tu)層分布(bu)(bu)、土(tu)質、地(di)(di)(di)下(xia)水、障(zhang)礙物等(deng)(deng)有(you)關，并且，由于各地(di)(di)(di)域(yu)土(tu)層分布(bu)(bu)差別較大，地(di)(di)(di)鐵振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)引(yin)起的(de)動(dong)(dong)力響應及(ji)波的(de)傳播(bo)(bo)(bo)特性(xing)不盡相同，因此地(di)(di)(di)鐵運行引(yin)起的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)及(ji)其傳播(bo)(bo)(bo)規(gui)律較為復雜(za)且具有(you)地(di)(di)(di)域(yu)性(xing)。

地鐵沿線房的震動有多大

為緩解交(jiao)通壓力，地(di)(di)鐵不得不穿過城市中密集的(de)(de)居民區、商業中心，而且(qie)目前都(dou)是采用(yong)淺埋方式，地(di)(di)鐵隧道離建(jian)筑物越(yue)來越(yue)近。將來隨著地(di)(di)鐵交(jiao)通系(xi)統規模(mo)的(de)(de)不斷擴大(da)，地(di)(di)鐵隧道鄰(lin)近建(jian)筑物的(de)(de)情況越(yue)來越(yue)多，同(tong)時地(di)(di)鐵運行的(de)(de)總體密度逐(zhu)步提高，振動的(de)(de)影響(xiang)日益(yi)增大(da)。

剛剛可以感覺到(dao)的(de)振動(dong)并(bing)不影(ying)響人(ren)(ren)(ren)們(men)的(de)睡(shui)眠(mian)；但對(dui)較敏感的(de)人(ren)(ren)(ren)或患病者而(er)言(yan)，則會產生影(ying)響。當振動(dong)加速度達(da)(da)到(dao)65dB（分貝）時，對(dui)睡(shui)眠(mian)有輕微影(ying)響；達(da)(da)到(dao)69dB時，所(suo)有輕睡(shui)的(de)人(ren)(ren)(ren)將(jiang)被驚醒；達(da)(da)到(dao)74dB時，除(chu)酣睡(shui)的(de)人(ren)(ren)(ren)外，其他(ta)人(ren)(ren)(ren)將(jiang)驚醒；達(da)(da)到(dao)79dB時，所(suo)有的(de)人(ren)(ren)(ren)都將(jiang)驚醒。

對某(mou)城(cheng)(cheng)市地(di)(di)(di)鐵車輛段附(fu)近進行(xing)的(de)(de)(de)現(xian)場測(ce)試結果表明，當地(di)(di)(di)鐵列車以15～20km/h速度通過時，地(di)(di)(di)鐵正上方居(ju)民住宅(zhai)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)高達85dB，如果地(di)(di)(di)鐵速度達到正常運行(xing)時的(de)(de)(de)40km/h，甚至最高時的(de)(de)(de)70km/h時，其(qi)振(zhen)(zhen)級應該還要(yao)大得多，可見(jian)列車運行(xing)引起的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)已不同程度地(di)(di)(di)影響了(le)建筑物(wu)的(de)(de)(de)安(an)全和(he)居(ju)民的(de)(de)(de)日常生(sheng)活。廣州地(di)(di)(di)鐵一號線上的(de)(de)(de)一幢9層框架(jia)房屋，實(shi)測(ce)數據表明室內的(de)(de)(de)Z振(zhen)(zhen)級為79.2～85.2dB，超出了(le)《城(cheng)(cheng)市區域環境(jing)振(zhen)(zhen)動(dong)標(biao)準(zhun)》（GB10070-88）規定的(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)市“混合(he)區”，即一般商業與居(ju)民混合(he)區晝(zhou)間Z振(zhen)(zhen)級標(biao)準(zhun)75dB、夜間72dB的(de)(de)(de)要(yao)求。

已有調查表明，地(di)鐵列車(che)(che)在(zai)隧道(dao)(dao)內高速(su)運(yun)行(xing)(xing)時，距(ju)(ju)(ju)軌道(dao)(dao)水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)1.5m處(chu)，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)均值(zhi)為81dB，距(ju)(ju)(ju)軌道(dao)(dao)水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)24m處(chu)，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)均值(zhi)為71.6dB。這(zhe)說明隨(sui)著(zhu)距(ju)(ju)(ju)軌道(dao)(dao)水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)的(de)(de)增加，振(zhen)(zhen)級(ji)將不斷衰減。此(ci)外，地(di)鐵振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)影響的(de)(de)范圍在(zai)很大(da)程(cheng)度(du)(du)上還(huan)取決于(yu)列車(che)(che)通過的(de)(de)速(su)度(du)(du)及隧道(dao)(dao)的(de)(de)埋(mai)深。速(su)度(du)(du)越(yue)高，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)干擾越(yue)強，響應的(de)(de)影響范圍越(yue)大(da)，埋(mai)深越(yue)大(da)，影響范圍也越(yue)小(xiao)。隨(sui)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)增大(da)而(er)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)強度(du)(du)減弱的(de)(de)規律也適用(yong)于(yu)沿線建(jian)筑(zhu)物。由于(yu)列車(che)(che)運(yun)行(xing)(xing)所引起(qi)的(de)(de)地(di)面水(shui)平(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)，在(zai)傳播過程(cheng)中的(de)(de)衰減要(yao)快于(yu)垂(chui)(chui)直(zhi)(zhi)方向，因而(er)沿線建(jian)筑(zhu)物內垂(chui)(chui)直(zhi)(zhi)方向的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)將大(da)于(yu)水(shui)平(ping)方向的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。實測結果表明：樓(lou)(lou)房(fang)的(de)(de)水(shui)平(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)一(yi)般小(xiao)于(yu)垂(chui)(chui)直(zhi)(zhi)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)十幾分貝(bei)，因此(ci)在(zai)評價樓(lou)(lou)房(fang)受列車(che)(che)運(yun)行(xing)(xing)所引起(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)影響時，可以垂(chui)(chui)直(zhi)(zhi)方向為主。

對(dui)于建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平面而言(yan)，其(qi)縱(zong)向(xiang)(xiang)勁度(du)(du)大于橫向(xiang)(xiang)勁度(du)(du)，所以無論建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)走向(xiang)(xiang)與(yu)(yu)線路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)位置如何(he)，當建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)受到列(lie)(lie)(lie)車運行(xing)(xing)所引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)影響時，總以其(qi)橫向(xiang)(xiang)大于縱(zong)向(xiang)(xiang)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規律出(chu)現。就不(bu)同(tong)樓(lou)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)高(gao)度(du)(du)而言(yan)，一般來說，對(dui)于低層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，特別是在四層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)以下，隨著樓(lou)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增高(gao)，振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)有(you)增大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。隨著列(lie)(lie)(lie)車速度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，附(fu)近(jin)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)內(nei)(nei)(nei)測(ce)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)有(you)增大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢，尤(you)其(qi)樓(lou)房內(nei)(nei)(nei)側(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)表(biao)現得特別明顯。而由列(lie)(lie)(lie)車振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沿線地(di)面建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)，其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小又與(yu)(yu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)形式、基(ji)(ji)礎(chu)類型以及與(yu)(yu)地(di)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離有(you)密切的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系(xi)。對(dui)于基(ji)(ji)礎(chu)良(liang)好(hao)、質(zhi)量較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼筋混凝土(tu)(tu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，由于其(qi)固有(you)頻率低，不(bu)易被激勵起較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)，因而其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)較自(zi)土(tu)(tu)壤傳來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)有(you)相(xiang)當大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)(jian)，衰減(jian)(jian)量可達10～20dB，因此在距地(di)鐵(tie)隧(sui)道(dao)水平距離32m處，高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)地(di)下室內(nei)(nei)(nei)實測(ce)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)不(bu)大于60dB，一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)以上則測(ce)不(bu)出(chu)地(di)鐵(tie)行(xing)(xing)駛時引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)；基(ji)(ji)礎(chu)一般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磚(zhuan)混結(jie)構(gou)住(zhu)宅樓(lou)可衰減(jian)(jian)5～10dB；而基(ji)(ji)礎(chu)較差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，如輕(qing)質(zhi)結(jie)構(gou)或淺基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，則衰減(jian)(jian)量很少，其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)與(yu)(yu)土(tu)(tu)壤振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)相(xiang)近(jin)，甚至還會出(chu)現室內(nei)(nei)(nei)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)大于室外地(di)面振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)動對建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)影(ying)響，輕微的(de)(de)(de)會出現墻(qiang)皮剝落、墻(qiang)壁龜裂(lie)、地(di)板裂(lie)縫(feng)，嚴重則導致(zhi)基礎變形或(huo)下沉(chen)。目前(qian)，許(xu)(xu)多發達(da)國(guo)家制定了建(jian)筑(zhu)物(wu)允(yun)許(xu)(xu)的(de)(de)(de)振(zhen)動標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。日(ri)本規定，對于(yu)教堂(tang)、舊紀念(nian)館(guan)的(de)(de)(de)位移允(yun)許(xu)(xu)值(zhi)為(wei)0.127mm，振(zhen)動速(su)度(du)(du)允(yun)許(xu)(xu)值(zhi)v=5mm/s，振(zhen)動加速(su)度(du)(du)允(yun)許(xu)(xu)值(zhi)為(wei)0.102g；德國(guo)也制定了根據不同的(de)(de)(de)振(zhen)幅或(huo)速(su)度(du)(du)和頻率，評(ping)估對建(jian)筑(zhu)物(wu)可能(neng)造成(cheng)損(sun)壞(huai)(huai)的(de)(de)(de)各種(zhong)情況：無(wu)損(sun)壞(huai)(huai)、粉刷出現裂(lie)縫(feng)、承(cheng)重結構可能(neng)損(sun)壞(huai)(huai)、承(cheng)重結構損(sun)壞(huai)(huai)。但(dan)我國(guo)尚無(wu)相應的(de)(de)(de)專門標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，只能(neng)參照一些相關的(de)(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)進行建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)振(zhen)動評(ping)估。

地鐵(tie)的(de)(de)運行是(shi)一個長(chang)期的(de)(de)、每天均(jun)持續很長(chang)時間的(de)(de)過程，即(ji)使不足以在短時間內對建筑(zhu)物產生明顯的(de)(de)影響(xiang)，長(chang)期積(ji)累之后(hou)，對建筑(zhu)物的(de)(de)疲勞損(sun)傷、安全(quan)性(xing)能(neng)下降等方面(mian)的(de)(de)結果(guo)如何，都需要進(jin)行較(jiao)為(wei)準確的(de)(de)評(ping)估(gu)。

對地鐵運行引起鄰近建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)振動(dong)(dong)問題(ti)，除了需(xu)要研(yan)究(jiu)(jiu)振動(dong)(dong)對建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)影(ying)響(xiang)及(ji)需(xu)采(cai)(cai)取(qu)(qu)的(de)(de)相應措(cuo)施，還需(xu)研(yan)究(jiu)(jiu)建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)振動(dong)(dong)對其中(zhong)人員(yuan)造成的(de)(de)影(ying)響(xiang)及(ji)需(xu)要采(cai)(cai)取(qu)(qu)的(de)(de)相應措(cuo)施。在某種情況(kuang)下，即使地鐵運行引起的(de)(de)振動(dong)(dong)不足以影(ying)響(xiang)建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)安全性，但由(you)于干擾頻繁，也會(hui)(hui)對建筑(zhu)物(wu)內的(de)(de)人員(yuan)產(chan)生(sheng)一(yi)定的(de)(de)生(sheng)理(li)、心理(li)影(ying)響(xiang)。隨著全社會(hui)(hui)環保意識及(ji)環境標(biao)準的(de)(de)提高，地鐵系統的(de)(de)振動(dong)(dong)影(ying)響(xiang)將(jiang)日益引起人們的(de)(de)關注。