【地鐵(tie)沿(yan)線(xian)震動(dong)(dong)】地鐵(tie)沿(yan)線(xian)房的震動(dong)(dong)有多大 地鐵(tie)運行對建筑物的震動(dong)(dong)影響(xiang)

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近年來，隨著(zhu)城市面積(ji)的(de)擴大(da)和(he)社會節奏的(de)不斷加快，地鐵(tie)運行對周圍環境的(de)振動(dong)影(ying)響問(wen)題亦越來越嚴重。國際上早已(yi)把振動(dong)列為(wei)一大(da)環境公害，國內外學者(zhe)已(yi)著(zhu)手研究地鐵(tie)振動(dong)產生的(de)原因、傳播(bo)規律、對周圍環境及人體的(de)危害和(he)控制方法。

對于(yu)軌(gui)道(dao)(dao)交通系統，由于(yu)地(di)(di)鐵(tie)列車(che)的移動(dong)，車(che)輪(lun)與(yu)軌(gui)道(dao)(dao)接觸引起(qi)軌(gui)道(dao)(dao)周(zhou)期(qi)性的振(zhen)動(dong)，以及車(che)輪(lun)在軌(gui)道(dao)(dao)接縫處引起(qi)的沖擊振(zhen)動(dong)。這些振(zhen)動(dong)經鋼(gang)軌(gui)通過道(dao)(dao)床(chuang)傳(chuan)(chuan)到隧道(dao)(dao)結構，再通過隧道(dao)(dao)結構傳(chuan)(chuan)遞到周(zhou)圍的土層(ceng)中，進而通過土層(ceng)向(xiang)四周(zhou)傳(chuan)(chuan)播，誘(you)發了(le)附(fu)近地(di)(di)下結構以及地(di)(di)面建筑(zhu)物的二次振(zhen)動(dong)。

地鐵(tie)隧道(dao)振(zhen)動(dong)(dong)的(de)傳播(bo)(bo)主要(yao)以橫波(bo)、縱波(bo)和表面波(bo)的(de)形式傳播(bo)(bo)，日本的(de)ErichiTaniguehi研究表明：位于地下2m深處的(de)振(zhen)動(dong)(dong)加速度(du)值為地表的(de)20%～50%；4m深處為10%～30%。可(ke)見在(zai)地鐵(tie)運行(xing)產(chan)生(sheng)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)中，表面波(bo)占主要(yao)地位，對建筑物(wu)有(you)直接影響(xiang)。地鐵(tie)隧道(dao)振(zhen)動(dong)(dong)的(de)傳播(bo)(bo)與(yu)振(zhen)動(dong)(dong)頻率等動(dong)(dong)力特性以及土層分(fen)布(bu)、土質(zhi)、地下水(shui)、障礙物(wu)等有(you)關，并且，由于各地域土層分(fen)布(bu)差別(bie)較(jiao)大，地鐵(tie)振(zhen)動(dong)(dong)引起(qi)的(de)動(dong)(dong)力響(xiang)應及波(bo)的(de)傳播(bo)(bo)特性不盡相同，因(yin)此(ci)地鐵(tie)運行(xing)引起(qi)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)及其傳播(bo)(bo)規律較(jiao)為復雜且具有(you)地域性。

地鐵沿線房的震動有多大

為(wei)緩解交通(tong)壓(ya)力(li)，地(di)鐵不(bu)得不(bu)穿過城(cheng)市中密集的(de)(de)居民區、商業中心，而且目前都是采用淺埋方式，地(di)鐵隧(sui)道離建(jian)筑物(wu)越來(lai)越近(jin)。將(jiang)來(lai)隨(sui)著地(di)鐵交通(tong)系統規模的(de)(de)不(bu)斷擴大，地(di)鐵隧(sui)道鄰(lin)近(jin)建(jian)筑物(wu)的(de)(de)情況越來(lai)越多，同時地(di)鐵運(yun)行的(de)(de)總體密度逐步提(ti)高，振(zhen)動的(de)(de)影響(xiang)日益增(zeng)大。

剛剛可以感(gan)覺到的(de)振(zhen)動并不影(ying)響(xiang)人們的(de)睡(shui)眠；但對較敏(min)感(gan)的(de)人或患病者而言，則會產生(sheng)影(ying)響(xiang)。當振(zhen)動加(jia)速度達到65dB（分(fen)貝）時(shi)，對睡(shui)眠有(you)(you)輕微影(ying)響(xiang)；達到69dB時(shi)，所有(you)(you)輕睡(shui)的(de)人將(jiang)被驚醒；達到74dB時(shi)，除(chu)酣睡(shui)的(de)人外，其他人將(jiang)驚醒；達到79dB時(shi)，所有(you)(you)的(de)人都(dou)將(jiang)驚醒。

對(dui)某(mou)城市地(di)鐵(tie)車(che)(che)輛段附(fu)近進行的(de)(de)(de)(de)(de)現場測試(shi)結果表明(ming)，當地(di)鐵(tie)列(lie)車(che)(che)以15～20km/h速(su)(su)度通過時(shi)(shi)(shi)，地(di)鐵(tie)正上方居(ju)民(min)住宅(zhai)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)高(gao)達85dB，如果地(di)鐵(tie)速(su)(su)度達到(dao)正常(chang)運行時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)40km/h，甚至最高(gao)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)70km/h時(shi)(shi)(shi)，其振(zhen)級(ji)(ji)應(ying)該還要(yao)(yao)大得多，可見(jian)列(lie)車(che)(che)運行引起的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)已不同程度地(di)影響了建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)安全和(he)居(ju)民(min)的(de)(de)(de)(de)(de)日常(chang)生活。廣州地(di)鐵(tie)一(yi)(yi)號線上的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)幢9層框架房屋，實測數據(ju)表明(ming)室內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)Z振(zhen)級(ji)(ji)為79.2～85.2dB，超出了《城市區(qu)(qu)域環境振(zhen)動(dong)標準》（GB10070-88）規定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)城市“混(hun)合區(qu)(qu)”，即一(yi)(yi)般商業與居(ju)民(min)混(hun)合區(qu)(qu)晝間Z振(zhen)級(ji)(ji)標準75dB、夜(ye)間72dB的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)。

已(yi)有調(diao)查表(biao)明，地(di)鐵列(lie)車在隧道內高速運(yun)行時，距軌(gui)道水(shui)平(ping)(ping)距離1.5m處，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)(ping)均(jun)值為81dB，距軌(gui)道水(shui)平(ping)(ping)距離24m處，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)(ping)均(jun)值為71.6dB。這說明隨著距軌(gui)道水(shui)平(ping)(ping)距離的(de)(de)增加，振(zhen)(zhen)級(ji)將不斷衰減(jian)。此(ci)外，地(di)鐵振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)的(de)(de)范圍(wei)(wei)在很大(da)程度(du)上還取決于(yu)列(lie)車通過(guo)的(de)(de)速度(du)及隧道的(de)(de)埋(mai)(mai)深。速度(du)越高，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)干(gan)擾越強(qiang)(qiang)，響(xiang)(xiang)應的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)范圍(wei)(wei)越大(da)，埋(mai)(mai)深越大(da)，影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)范圍(wei)(wei)也(ye)越小。隨距離增大(da)而振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)強(qiang)(qiang)度(du)減(jian)弱(ruo)的(de)(de)規律也(ye)適用于(yu)沿(yan)線建(jian)筑(zhu)物(wu)。由于(yu)列(lie)車運(yun)行所引(yin)起的(de)(de)地(di)面水(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)，在傳播過(guo)程中的(de)(de)衰減(jian)要快于(yu)垂直(zhi)(zhi)方(fang)向(xiang)，因而沿(yan)線建(jian)筑(zhu)物(wu)內垂直(zhi)(zhi)方(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)將大(da)于(yu)水(shui)平(ping)(ping)方(fang)向(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。實測(ce)結(jie)果表(biao)明：樓(lou)房的(de)(de)水(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)一般小于(yu)垂直(zhi)(zhi)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)十幾分(fen)貝(bei)，因此(ci)在評價樓(lou)房受(shou)列(lie)車運(yun)行所引(yin)起的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)時，可(ke)以垂直(zhi)(zhi)方(fang)向(xiang)為主。

對于建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)平(ping)面(mian)(mian)而(er)言(yan)(yan)，其(qi)(qi)(qi)縱向(xiang)(xiang)勁度大于橫向(xiang)(xiang)勁度，所以(yi)無論建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)走向(xiang)(xiang)與(yu)(yu)線路的(de)(de)相(xiang)對位置如(ru)何，當建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)受到列車運行所引(yin)起(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動影(ying)響(xiang)時，總以(yi)其(qi)(qi)(qi)橫向(xiang)(xiang)大于縱向(xiang)(xiang)振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)規律(lv)出(chu)(chu)現。就(jiu)不(bu)同樓層(ceng)(ceng)高度而(er)言(yan)(yan)，一(yi)(yi)般來(lai)說，對于低層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，特別是在四(si)層(ceng)(ceng)以(yi)下，隨著樓層(ceng)(ceng)的(de)(de)增高，振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)強度有增大的(de)(de)趨(qu)勢。隨著列車速度的(de)(de)提高，附(fu)近建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)內測得(de)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動有增大的(de)(de)趨(qu)勢，尤其(qi)(qi)(qi)樓房內側的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動表現得(de)特別明顯。而(er)由列車振(zhen)(zhen)(zhen)動引(yin)起(qi)的(de)(de)沿線地(di)(di)(di)面(mian)(mian)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，其(qi)(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)的(de)(de)大小又(you)與(yu)(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)結構(gou)(gou)形式、基(ji)礎(chu)類型(xing)以(yi)及(ji)與(yu)(yu)地(di)(di)(di)鐵的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)有密(mi)切的(de)(de)聯系。對于基(ji)礎(chu)良好、質量(liang)較(jiao)大的(de)(de)高層(ceng)(ceng)鋼筋混(hun)凝土建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，由于其(qi)(qi)(qi)固(gu)有頻率(lv)低，不(bu)易被激(ji)勵起(qi)較(jiao)大的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，因而(er)其(qi)(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)較(jiao)自土壤(rang)傳來(lai)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)有相(xiang)當大的(de)(de)衰(shuai)(shuai)減，衰(shuai)(shuai)減量(liang)可達10～20dB，因此在距(ju)(ju)地(di)(di)(di)鐵隧道水平(ping)距(ju)(ju)離(li)32m處(chu)，高層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)地(di)(di)(di)下室內實測振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)不(bu)大于60dB，一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)以(yi)上則測不(bu)出(chu)(chu)地(di)(di)(di)鐵行駛時引(yin)起(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動；基(ji)礎(chu)一(yi)(yi)般的(de)(de)磚(zhuan)混(hun)結構(gou)(gou)住宅樓可衰(shuai)(shuai)減5～10dB；而(er)基(ji)礎(chu)較(jiao)差的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，如(ru)輕(qing)質結構(gou)(gou)或淺(qian)基(ji)礎(chu)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，則衰(shuai)(shuai)減量(liang)很(hen)少(shao)，其(qi)(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)與(yu)(yu)土壤(rang)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)相(xiang)近，甚至還會(hui)出(chu)(chu)現室內振(zhen)(zhen)(zhen)動大于室外(wai)地(di)(di)(di)面(mian)(mian)振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)現象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)(zhen)動對建筑(zhu)物的(de)(de)影響，輕微的(de)(de)會出現墻皮剝落(luo)、墻壁龜裂、地板裂縫，嚴重則導致基(ji)礎變形或下(xia)沉。目前，許(xu)(xu)多(duo)發達國家制(zhi)定(ding)了建筑(zhu)物允許(xu)(xu)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動標準(zhun)。日(ri)本(ben)規定(ding)，對于(yu)教堂、舊紀念館的(de)(de)位移允許(xu)(xu)值為0.127mm，振(zhen)(zhen)動速(su)(su)度(du)允許(xu)(xu)值v=5mm/s，振(zhen)(zhen)動加速(su)(su)度(du)允許(xu)(xu)值為0.102g；德國也(ye)制(zhi)定(ding)了根(gen)據不(bu)同的(de)(de)振(zhen)(zhen)幅或速(su)(su)度(du)和頻率，評估(gu)對建筑(zhu)物可能造成損壞(huai)的(de)(de)各(ge)種(zhong)情(qing)況(kuang)：無(wu)損壞(huai)、粉刷出現裂縫、承(cheng)(cheng)重結構可能損壞(huai)、承(cheng)(cheng)重結構損壞(huai)。但(dan)我國尚無(wu)相應的(de)(de)專門標準(zhun)，只能參照一些相關的(de)(de)標準(zhun)進行建筑(zhu)物的(de)(de)振(zhen)(zhen)動評估(gu)。

地(di)鐵的運行是(shi)一個長(chang)(chang)期的、每天(tian)均持續很(hen)長(chang)(chang)時(shi)間的過程，即使(shi)不足以(yi)在短時(shi)間內(nei)對建筑物產生明顯的影(ying)響，長(chang)(chang)期積累之(zhi)后(hou)，對建筑物的疲勞損傷、安全(quan)性能下降等(deng)方面的結(jie)果如何，都需要進行較為準(zhun)確的評估(gu)。

對(dui)地鐵(tie)(tie)運行引起鄰(lin)近建(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)問題，除了(le)需(xu)要(yao)(yao)研(yan)究振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響及(ji)(ji)需(xu)采取的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相應(ying)措施，還需(xu)研(yan)究建(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)其中(zhong)人員(yuan)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響及(ji)(ji)需(xu)要(yao)(yao)采取的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相應(ying)措施。在(zai)某種情況下，即使地鐵(tie)(tie)運行引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)不足以影響建(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性，但由于干擾頻繁，也(ye)會對(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)物內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人員(yuan)產生一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生理(li)、心理(li)影響。隨著全社(she)會環(huan)保意識及(ji)(ji)環(huan)境標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，地鐵(tie)(tie)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)影響將日(ri)益引起人們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注(zhu)。