【地鐵沿線震動(dong)】地鐵沿線房的震動(dong)有(you)多大(da) 地鐵運行對建筑物的震動(dong)影響

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近(jin)年來(lai)，隨(sui)著(zhu)城市面(mian)積的(de)擴大和社(she)會節奏(zou)的(de)不(bu)斷加快，地鐵運行對周(zhou)圍環境(jing)的(de)振動(dong)影響(xiang)問題(ti)亦越來(lai)越嚴重。國(guo)際上早已把(ba)振動(dong)列為一(yi)大環境(jing)公害(hai)，國(guo)內外學者已著(zhu)手研究地鐵振動(dong)產生的(de)原因、傳播規律(lv)、對周(zhou)圍環境(jing)及人體的(de)危害(hai)和控制方(fang)法(fa)。

對(dui)于軌道(dao)(dao)(dao)交(jiao)通系統，由(you)于地(di)(di)鐵(tie)列車(che)的(de)(de)移動(dong)，車(che)輪(lun)與軌道(dao)(dao)(dao)接觸(chu)引(yin)起軌道(dao)(dao)(dao)周期性的(de)(de)振(zhen)動(dong)，以及(ji)車(che)輪(lun)在(zai)軌道(dao)(dao)(dao)接縫處(chu)引(yin)起的(de)(de)沖(chong)擊振(zhen)動(dong)。這些(xie)振(zhen)動(dong)經鋼軌通過(guo)道(dao)(dao)(dao)床傳到隧道(dao)(dao)(dao)結構(gou)(gou)，再通過(guo)隧道(dao)(dao)(dao)結構(gou)(gou)傳遞到周圍的(de)(de)土層中(zhong)，進(jin)而通過(guo)土層向四周傳播，誘發(fa)了附(fu)近地(di)(di)下結構(gou)(gou)以及(ji)地(di)(di)面建筑物(wu)的(de)(de)二次(ci)振(zhen)動(dong)。

地鐵(tie)隧(sui)道振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)傳(chuan)播(bo)主(zhu)要以橫波(bo)(bo)、縱波(bo)(bo)和(he)表面(mian)(mian)波(bo)(bo)的(de)形式傳(chuan)播(bo)，日本(ben)的(de)ErichiTaniguehi研(yan)究表明：位于(yu)地下(xia)2m深(shen)(shen)處的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)加速度值為地表的(de)20%～50%；4m深(shen)(shen)處為10%～30%。可(ke)見在地鐵(tie)運(yun)行產生(sheng)的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)中，表面(mian)(mian)波(bo)(bo)占主(zhu)要地位，對(dui)建(jian)筑物有直(zhi)接影響。地鐵(tie)隧(sui)道振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)傳(chuan)播(bo)與振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)頻(pin)率等動(dong)力特性(xing)以及(ji)土層分布(bu)、土質、地下(xia)水(shui)、障礙物等有關(guan)，并且(qie)，由(you)于(yu)各地域土層分布(bu)差別(bie)較大，地鐵(tie)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)引起的(de)動(dong)力響應及(ji)波(bo)(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)特性(xing)不盡相同，因此地鐵(tie)運(yun)行引起的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)及(ji)其(qi)傳(chuan)播(bo)規(gui)律較為復雜且(qie)具有地域性(xing)。

地鐵沿線房的震動有多大

為緩解交(jiao)通(tong)壓力，地(di)鐵(tie)不(bu)(bu)得不(bu)(bu)穿(chuan)過城市中密(mi)集的(de)居民區、商業中心，而(er)且目前(qian)都是(shi)采用淺埋方式，地(di)鐵(tie)隧道(dao)離建筑(zhu)物(wu)(wu)越來越近。將來隨著(zhu)地(di)鐵(tie)交(jiao)通(tong)系統規模的(de)不(bu)(bu)斷(duan)擴大(da)，地(di)鐵(tie)隧道(dao)鄰近建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)情(qing)況(kuang)越來越多，同(tong)時(shi)地(di)鐵(tie)運行的(de)總(zong)體(ti)密(mi)度逐步(bu)提高，振動(dong)的(de)影響日益增大(da)。

剛剛可(ke)以感(gan)(gan)覺(jue)到的振動并(bing)不(bu)影響(xiang)人們的睡(shui)眠；但對較敏感(gan)(gan)的人或患病者而言，則會產生影響(xiang)。當(dang)振動加速(su)度達到65dB（分貝(bei)）時，對睡(shui)眠有(you)輕微影響(xiang)；達到69dB時，所有(you)輕睡(shui)的人將(jiang)被(bei)驚醒(xing)；達到74dB時，除酣睡(shui)的人外，其他(ta)人將(jiang)驚醒(xing)；達到79dB時，所有(you)的人都將(jiang)驚醒(xing)。

對某城市地鐵車(che)輛段附近進行的(de)(de)現(xian)場測試結果表明，當地鐵列車(che)以15～20km/h速度(du)通過時，地鐵正上方居民住宅的(de)(de)振動高達85dB，如果地鐵速度(du)達到正常(chang)運行時的(de)(de)40km/h，甚至最高時的(de)(de)70km/h時，其振級(ji)應該(gai)還要大得多(duo)，可(ke)見列車(che)運行引起的(de)(de)振動已不同(tong)程度(du)地影響了建筑物(wu)的(de)(de)安全和居民的(de)(de)日常(chang)生(sheng)活(huo)。廣州地鐵一號線(xian)上的(de)(de)一幢9層框架房屋，實測數據表明室內的(de)(de)Z振級(ji)為79.2～85.2dB，超出了《城市區域環(huan)境振動標準》（GB10070-88）規定(ding)的(de)(de)城市“混(hun)合區”，即一般(ban)商業與居民混(hun)合區晝間Z振級(ji)標準75dB、夜間72dB的(de)(de)要求。

已有調查(cha)表(biao)明，地(di)鐵(tie)列車在(zai)隧(sui)道(dao)(dao)內高速(su)運行(xing)時，距(ju)軌(gui)道(dao)(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離1.5m處，振(zhen)(zhen)級平(ping)(ping)均值為(wei)81dB，距(ju)軌(gui)道(dao)(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離24m處，振(zhen)(zhen)級平(ping)(ping)均值為(wei)71.6dB。這說明隨(sui)著距(ju)軌(gui)道(dao)(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離的(de)(de)(de)增加，振(zhen)(zhen)級將(jiang)(jiang)不斷衰減(jian)。此(ci)(ci)外，地(di)鐵(tie)振(zhen)(zhen)動(dong)影(ying)(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)范(fan)圍在(zai)很大(da)程度上還取決于列車通過的(de)(de)(de)速(su)度及隧(sui)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)埋(mai)(mai)深(shen)。速(su)度越高，振(zhen)(zhen)動(dong)干擾越強(qiang)(qiang)，響(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)范(fan)圍越大(da)，埋(mai)(mai)深(shen)越大(da)，影(ying)(ying)響(xiang)范(fan)圍也(ye)越小。隨(sui)距(ju)離增大(da)而(er)振(zhen)(zhen)動(dong)強(qiang)(qiang)度減(jian)弱的(de)(de)(de)規律也(ye)適用于沿(yan)線建筑(zhu)物。由于列車運行(xing)所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)地(di)面水(shui)(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)，在(zai)傳播過程中的(de)(de)(de)衰減(jian)要快于垂(chui)直(zhi)(zhi)方向，因(yin)而(er)沿(yan)線建筑(zhu)物內垂(chui)直(zhi)(zhi)方向的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)將(jiang)(jiang)大(da)于水(shui)(shui)平(ping)(ping)方向的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)。實測(ce)結果表(biao)明：樓(lou)房(fang)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)動(dong)一般小于垂(chui)直(zhi)(zhi)振(zhen)(zhen)動(dong)十幾分貝，因(yin)此(ci)(ci)在(zai)評價樓(lou)房(fang)受(shou)列車運行(xing)所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)影(ying)(ying)響(xiang)時，可以垂(chui)直(zhi)(zhi)方向為(wei)主。

對于(yu)(yu)(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)而(er)(er)言(yan)，其(qi)(qi)縱(zong)向(xiang)(xiang)勁度大于(yu)(yu)(yu)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)勁度，所以無論建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)走向(xiang)(xiang)與線路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相對位(wei)置(zhi)如(ru)何，當建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物受到列車運行所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)影響時(shi)，總(zong)以其(qi)(qi)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)大于(yu)(yu)(yu)縱(zong)向(xiang)(xiang)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規律(lv)出(chu)現(xian)。就(jiu)不(bu)同(tong)樓層(ceng)(ceng)(ceng)高(gao)度而(er)(er)言(yan)，一(yi)般(ban)來說，對于(yu)(yu)(yu)低(di)層(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)，特別(bie)(bie)是在四層(ceng)(ceng)(ceng)以下(xia)，隨著(zhu)樓層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度有(you)(you)增(zeng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。隨著(zhu)列車速度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，附(fu)近建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物內(nei)測得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)有(you)(you)增(zeng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢，尤其(qi)(qi)樓房(fang)內(nei)側的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)表(biao)現(xian)得(de)特別(bie)(bie)明顯。而(er)(er)由(you)列車振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沿線地(di)(di)面(mian)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)又與建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構形式、基(ji)(ji)礎(chu)類型以及與地(di)(di)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)有(you)(you)密切的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系(xi)。對于(yu)(yu)(yu)基(ji)(ji)礎(chu)良(liang)好、質(zhi)量(liang)(liang)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)鋼筋混(hun)凝土建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)，由(you)于(yu)(yu)(yu)其(qi)(qi)固有(you)(you)頻率低(di)，不(bu)易被激勵起較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)，因(yin)而(er)(er)其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)較(jiao)自土壤傳來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)有(you)(you)相當大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)，衰減(jian)量(liang)(liang)可達10～20dB，因(yin)此(ci)在距地(di)(di)鐵(tie)隧道(dao)水平(ping)距離(li)32m處，高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)物地(di)(di)下(xia)室(shi)內(nei)實(shi)測振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)不(bu)大于(yu)(yu)(yu)60dB，一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)以上則測不(bu)出(chu)地(di)(di)鐵(tie)行駛時(shi)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)；基(ji)(ji)礎(chu)一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磚混(hun)結(jie)構住(zhu)宅樓可衰減(jian)5～10dB；而(er)(er)基(ji)(ji)礎(chu)較(jiao)差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)，如(ru)輕質(zhi)結(jie)構或淺基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)，則衰減(jian)量(liang)(liang)很少(shao)，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)與土壤振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)相近，甚至還會出(chu)現(xian)室(shi)內(nei)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)大于(yu)(yu)(yu)室(shi)外地(di)(di)面(mian)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)動(dong)對(dui)建筑物的(de)影響(xiang)，輕微的(de)會(hui)出(chu)現(xian)墻(qiang)皮剝(bo)落、墻(qiang)壁龜裂(lie)、地板裂(lie)縫，嚴重則導致基礎(chu)變(bian)形或(huo)下沉。目前(qian)，許(xu)多(duo)發(fa)達國(guo)家制定(ding)了建筑物允許(xu)的(de)振(zhen)動(dong)標準。日本(ben)規定(ding)，對(dui)于教堂、舊(jiu)紀(ji)念館的(de)位移允許(xu)值(zhi)為(wei)0.127mm，振(zhen)動(dong)速度允許(xu)值(zhi)v=5mm/s，振(zhen)動(dong)加(jia)速度允許(xu)值(zhi)為(wei)0.102g；德(de)國(guo)也制定(ding)了根據不同的(de)振(zhen)幅或(huo)速度和頻率，評估對(dui)建筑物可能(neng)造成損壞(huai)的(de)各種情況(kuang)：無損壞(huai)、粉刷出(chu)現(xian)裂(lie)縫、承重結構可能(neng)損壞(huai)、承重結構損壞(huai)。但我國(guo)尚無相(xiang)應的(de)專門標準，只能(neng)參照一些(xie)相(xiang)關的(de)標準進(jin)行建筑物的(de)振(zhen)動(dong)評估。

地鐵(tie)的運行是(shi)一個(ge)長(chang)(chang)期的、每天(tian)均持續很(hen)長(chang)(chang)時間的過程，即使不足以(yi)在短時間內(nei)對建筑(zhu)物產生明顯的影響，長(chang)(chang)期積累之后(hou)，對建筑(zhu)物的疲勞損傷、安全性能下降等方(fang)面的結果如何(he)，都需要進行較為(wei)準確的評估。

對(dui)(dui)地(di)鐵運(yun)行引起鄰近建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)振動(dong)問題(ti)，除(chu)了需(xu)要(yao)研究(jiu)振動(dong)對(dui)(dui)建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)影響(xiang)(xiang)及(ji)需(xu)采(cai)取(qu)的(de)相應措施，還需(xu)研究(jiu)建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)振動(dong)對(dui)(dui)其中人(ren)員造成的(de)影響(xiang)(xiang)及(ji)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)的(de)相應措施。在某種情況下(xia)，即使地(di)鐵運(yun)行引起的(de)振動(dong)不足以影響(xiang)(xiang)建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)安(an)全(quan)性，但(dan)由于(yu)干擾(rao)頻(pin)繁，也會(hui)(hui)對(dui)(dui)建筑(zhu)物(wu)(wu)內的(de)人(ren)員產生一定的(de)生理、心理影響(xiang)(xiang)。隨(sui)著全(quan)社會(hui)(hui)環(huan)保意識及(ji)環(huan)境標準的(de)提高，地(di)鐵系統的(de)振動(dong)影響(xiang)(xiang)將(jiang)日益(yi)引起人(ren)們的(de)關注。