【地鐵沿線(xian)(xian)震動】地鐵沿線(xian)(xian)房(fang)的震動有多大 地鐵運(yun)行對建筑物(wu)的震動影響

該圖片由注冊用戶"知識君"提供，版權聲明反饋

近年來(lai)，隨著城市面積的擴大(da)和社(she)會節奏的不斷加(jia)快，地鐵運行對周(zhou)圍環境的振(zhen)動影響問題亦越來(lai)越嚴(yan)重(zhong)。國際上早已(yi)把振(zhen)動列(lie)為一大(da)環境公害，國內外學(xue)者已(yi)著手研究地鐵振(zhen)動產生的原因、傳播規律、對周(zhou)圍環境及人體的危害和控制方法。

對于(yu)軌道(dao)交通系統(tong)，由(you)于(yu)地鐵列車(che)(che)的移動(dong)(dong)(dong)，車(che)(che)輪(lun)與(yu)軌道(dao)接觸引起軌道(dao)周(zhou)期性的振(zhen)動(dong)(dong)(dong)，以及車(che)(che)輪(lun)在軌道(dao)接縫處引起的沖擊振(zhen)動(dong)(dong)(dong)。這些振(zhen)動(dong)(dong)(dong)經鋼(gang)軌通過道(dao)床傳到(dao)隧道(dao)結構(gou)，再通過隧道(dao)結構(gou)傳遞(di)到(dao)周(zhou)圍的土(tu)(tu)層(ceng)中，進而通過土(tu)(tu)層(ceng)向四周(zhou)傳播，誘發了(le)附近地下結構(gou)以及地面(mian)建筑(zhu)物的二次振(zhen)動(dong)(dong)(dong)。

地(di)(di)(di)(di)鐵隧道振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的傳(chuan)播主要以(yi)橫(heng)波(bo)(bo)、縱(zong)波(bo)(bo)和(he)表(biao)面(mian)波(bo)(bo)的形式傳(chuan)播，日(ri)本的ErichiTaniguehi研究表(biao)明(ming)：位(wei)于(yu)地(di)(di)(di)(di)下2m深(shen)處(chu)的振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)加速度值為地(di)(di)(di)(di)表(biao)的20%～50%；4m深(shen)處(chu)為10%～30%。可見在地(di)(di)(di)(di)鐵運(yun)(yun)行(xing)產生(sheng)的振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)中(zhong)，表(biao)面(mian)波(bo)(bo)占主要地(di)(di)(di)(di)位(wei)，對建筑物有直接(jie)影(ying)響。地(di)(di)(di)(di)鐵隧道振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的傳(chuan)播與(yu)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率等(deng)動(dong)(dong)(dong)(dong)力特(te)性(xing)以(yi)及土層分布、土質、地(di)(di)(di)(di)下水、障礙物等(deng)有關，并且，由于(yu)各地(di)(di)(di)(di)域土層分布差別(bie)較(jiao)大(da)，地(di)(di)(di)(di)鐵振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)引(yin)起的動(dong)(dong)(dong)(dong)力響應(ying)及波(bo)(bo)的傳(chuan)播特(te)性(xing)不盡相同，因此地(di)(di)(di)(di)鐵運(yun)(yun)行(xing)引(yin)起的振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)及其(qi)傳(chuan)播規(gui)律較(jiao)為復雜且具有地(di)(di)(di)(di)域性(xing)。

地鐵沿線房的震動有多大

為(wei)緩解(jie)交通(tong)(tong)壓力，地(di)鐵(tie)不得不穿過城市中(zhong)密集的(de)(de)居民(min)區、商(shang)業中(zhong)心，而(er)且(qie)目(mu)前都是采用(yong)淺埋方(fang)式，地(di)鐵(tie)隧道(dao)離(li)建筑(zhu)物越來越近。將來隨著地(di)鐵(tie)交通(tong)(tong)系統規模的(de)(de)不斷(duan)擴(kuo)大，地(di)鐵(tie)隧道(dao)鄰近建筑(zhu)物的(de)(de)情況越來越多，同(tong)時地(di)鐵(tie)運行(xing)的(de)(de)總(zong)體(ti)密度逐步提(ti)高，振動(dong)的(de)(de)影響(xiang)日益增大。

剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)可以(yi)感覺到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)振動并不影(ying)響(xiang)(xiang)人(ren)(ren)們的(de)(de)睡(shui)眠；但對較敏感的(de)(de)人(ren)(ren)或患病者而(er)言，則(ze)會產生影(ying)響(xiang)(xiang)。當振動加速度達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)65dB（分貝）時，對睡(shui)眠有輕微影(ying)響(xiang)(xiang)；達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)69dB時，所(suo)有輕睡(shui)的(de)(de)人(ren)(ren)將被驚醒；達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)74dB時，除酣(han)睡(shui)的(de)(de)人(ren)(ren)外，其他(ta)人(ren)(ren)將驚醒；達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)79dB時，所(suo)有的(de)(de)人(ren)(ren)都將驚醒。

對某城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)地鐵車輛段附近進行的(de)(de)(de)現場(chang)測試(shi)結果表明(ming)，當地鐵列車以15～20km/h速度(du)通(tong)過時(shi)，地鐵正(zheng)上方居民(min)住宅的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動高(gao)達85dB，如果地鐵速度(du)達到正(zheng)常運行時(shi)的(de)(de)(de)40km/h，甚至最高(gao)時(shi)的(de)(de)(de)70km/h時(shi)，其(qi)振(zhen)(zhen)級應該還(huan)要大得多，可見列車運行引起的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動已不同(tong)程度(du)地影響(xiang)了(le)建(jian)筑物的(de)(de)(de)安全和居民(min)的(de)(de)(de)日常生活。廣州地鐵一(yi)(yi)號線上的(de)(de)(de)一(yi)(yi)幢9層(ceng)框架房屋，實測數據表明(ming)室內的(de)(de)(de)Z振(zhen)(zhen)級為(wei)79.2～85.2dB，超出了(le)《城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)區(qu)域環(huan)境振(zhen)(zhen)動標準》（GB10070-88）規定的(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)“混(hun)合區(qu)”，即一(yi)(yi)般商業(ye)與(yu)居民(min)混(hun)合區(qu)晝間(jian)Z振(zhen)(zhen)級標準75dB、夜(ye)間(jian)72dB的(de)(de)(de)要求。

已有調查表明(ming)，地(di)鐵列車在(zai)隧(sui)道內高速運(yun)行(xing)時(shi)，距軌(gui)(gui)道水平距離1.5m處(chu)(chu)，振(zhen)(zhen)級(ji)平均(jun)值(zhi)為(wei)81dB，距軌(gui)(gui)道水平距離24m處(chu)(chu)，振(zhen)(zhen)級(ji)平均(jun)值(zhi)為(wei)71.6dB。這說明(ming)隨著距軌(gui)(gui)道水平距離的(de)增加，振(zhen)(zhen)級(ji)將不斷衰減。此外，地(di)鐵振(zhen)(zhen)動(dong)影(ying)(ying)響的(de)范(fan)圍(wei)(wei)在(zai)很(hen)大(da)(da)程度上還取決于(yu)(yu)列車通過的(de)速度及(ji)隧(sui)道的(de)埋(mai)深。速度越(yue)(yue)高，振(zhen)(zhen)動(dong)干擾越(yue)(yue)強，響應的(de)影(ying)(ying)響范(fan)圍(wei)(wei)越(yue)(yue)大(da)(da)，埋(mai)深越(yue)(yue)大(da)(da)，影(ying)(ying)響范(fan)圍(wei)(wei)也越(yue)(yue)小。隨距離增大(da)(da)而振(zhen)(zhen)動(dong)強度減弱的(de)規律(lv)也適用于(yu)(yu)沿線建(jian)筑物。由(you)于(yu)(yu)列車運(yun)行(xing)所引(yin)起的(de)地(di)面水平振(zhen)(zhen)動(dong)，在(zai)傳(chuan)播過程中的(de)衰減要(yao)快于(yu)(yu)垂(chui)直方向(xiang)(xiang)，因而沿線建(jian)筑物內垂(chui)直方向(xiang)(xiang)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)將大(da)(da)于(yu)(yu)水平方向(xiang)(xiang)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)。實測結果表明(ming)：樓房的(de)水平振(zhen)(zhen)動(dong)一(yi)般小于(yu)(yu)垂(chui)直振(zhen)(zhen)動(dong)十幾分貝，因此在(zai)評價樓房受(shou)列車運(yun)行(xing)所引(yin)起的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)影(ying)(ying)響時(shi)，可以垂(chui)直方向(xiang)(xiang)為(wei)主(zhu)。

對(dui)于(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)(mian)而(er)(er)(er)言，其(qi)縱(zong)向勁度(du)(du)(du)大(da)(da)(da)于(yu)橫向勁度(du)(du)(du)，所(suo)(suo)以(yi)無論建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)走向與(yu)線路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)位置如何，當建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)受到列車運行所(suo)(suo)引起的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動影響時(shi)，總以(yi)其(qi)橫向大(da)(da)(da)于(yu)縱(zong)向振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)(de)規律出(chu)(chu)現。就(jiu)不同(tong)樓層(ceng)(ceng)高(gao)(gao)度(du)(du)(du)而(er)(er)(er)言，一般(ban)來(lai)說(shuo)，對(dui)于(yu)低(di)層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，特別(bie)是在四層(ceng)(ceng)以(yi)下，隨(sui)著樓層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao)，振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)有(you)增大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。隨(sui)著列車速度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)，附近建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)內測得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動有(you)增大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)，尤其(qi)樓房內側的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動表現得(de)特別(bie)明顯(xian)。而(er)(er)(er)由(you)列車振(zhen)(zhen)(zhen)動引起的(de)(de)(de)(de)(de)沿(yan)線地面(mian)(mian)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)又與(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)形式(shi)、基(ji)礎(chu)(chu)類(lei)型以(yi)及與(yu)地鐵的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離有(you)密切的(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系。對(dui)于(yu)基(ji)礎(chu)(chu)良好(hao)、質(zhi)量較大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)層(ceng)(ceng)鋼筋混(hun)凝土建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，由(you)于(yu)其(qi)固有(you)頻率低(di)，不易(yi)被激勵(li)起較大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，因而(er)(er)(er)其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)較自土壤傳來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)有(you)相當大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)(jian)，衰減(jian)(jian)量可(ke)達10～20dB，因此在距(ju)地鐵隧道水平(ping)距(ju)離32m處，高(gao)(gao)層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)(wu)地下室(shi)內實(shi)測振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)不大(da)(da)(da)于(yu)60dB，一層(ceng)(ceng)以(yi)上則測不出(chu)(chu)地鐵行駛時(shi)引起的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動；基(ji)礎(chu)(chu)一般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)磚混(hun)結構(gou)住宅(zhai)樓可(ke)衰減(jian)(jian)5～10dB；而(er)(er)(er)基(ji)礎(chu)(chu)較差的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，如輕質(zhi)結構(gou)或淺基(ji)礎(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，則衰減(jian)(jian)量很(hen)少，其(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)與(yu)土壤振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)相近，甚至還會出(chu)(chu)現室(shi)內振(zhen)(zhen)(zhen)動大(da)(da)(da)于(yu)室(shi)外地面(mian)(mian)振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)(de)現象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)建(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)影響，輕(qing)微的(de)會出現墻皮剝落(luo)、墻壁龜裂(lie)、地板裂(lie)縫，嚴重(zhong)則導致(zhi)基礎變形或(huo)下沉。目(mu)前(qian)，許(xu)多(duo)發達國(guo)家(jia)制(zhi)定(ding)了建(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)允許(xu)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)標準。日本規定(ding)，對(dui)于教堂、舊(jiu)紀念館(guan)的(de)位(wei)移允許(xu)值為(wei)0.127mm，振(zhen)(zhen)動(dong)速(su)度(du)允許(xu)值v=5mm/s，振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)速(su)度(du)允許(xu)值為(wei)0.102g；德國(guo)也(ye)制(zhi)定(ding)了根據不(bu)同的(de)振(zhen)(zhen)幅或(huo)速(su)度(du)和(he)頻率(lv)，評估對(dui)建(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)可能造(zao)成損(sun)(sun)壞(huai)的(de)各(ge)種(zhong)情況：無損(sun)(sun)壞(huai)、粉(fen)刷出現裂(lie)縫、承(cheng)重(zhong)結(jie)構(gou)可能損(sun)(sun)壞(huai)、承(cheng)重(zhong)結(jie)構(gou)損(sun)(sun)壞(huai)。但(dan)我(wo)國(guo)尚無相(xiang)(xiang)應(ying)的(de)專門標準，只(zhi)能參照(zhao)一些相(xiang)(xiang)關的(de)標準進(jin)行(xing)建(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)評估。

地(di)鐵的(de)(de)運行是一個長(chang)期(qi)的(de)(de)、每天(tian)均持續很長(chang)時間的(de)(de)過程，即使不(bu)足以在短時間內對(dui)建筑(zhu)物產生明顯的(de)(de)影響，長(chang)期(qi)積累之后(hou)，對(dui)建筑(zhu)物的(de)(de)疲勞損傷、安全性能下降等方面的(de)(de)結果如何，都需(xu)要(yao)進行較為準確(que)的(de)(de)評估。

對(dui)地(di)(di)鐵運(yun)行引(yin)起鄰近建筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)振(zhen)動問題，除了需(xu)要(yao)研究振(zhen)動對(dui)建筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)影(ying)響及(ji)需(xu)采(cai)取的(de)(de)(de)相應措施，還需(xu)研究建筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)振(zhen)動對(dui)其(qi)中(zhong)人員造(zao)成的(de)(de)(de)影(ying)響及(ji)需(xu)要(yao)采(cai)取的(de)(de)(de)相應措施。在某種情況下(xia)，即(ji)使地(di)(di)鐵運(yun)行引(yin)起的(de)(de)(de)振(zhen)動不足以(yi)影(ying)響建筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)安(an)全性，但(dan)由于干擾頻繁，也會對(dui)建筑(zhu)(zhu)物內的(de)(de)(de)人員產生一定的(de)(de)(de)生理、心(xin)理影(ying)響。隨著全社會環(huan)保意識及(ji)環(huan)境標準的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)，地(di)(di)鐵系(xi)統的(de)(de)(de)振(zhen)動影(ying)響將日(ri)益(yi)引(yin)起人們的(de)(de)(de)關(guan)注。