【地鐵(tie)沿線(xian)震動(dong)】地鐵(tie)沿線(xian)房的(de)震動(dong)有多大 地鐵(tie)運行對(dui)建筑物的(de)震動(dong)影(ying)響

該圖片由注冊用戶"知識君"提供，版權聲明反饋

近(jin)年(nian)來，隨(sui)著(zhu)城(cheng)市面積的(de)擴大(da)和社會節奏的(de)不(bu)斷加快(kuai)，地(di)鐵(tie)運行對(dui)周(zhou)圍環境(jing)的(de)振(zhen)動(dong)影(ying)響問題(ti)亦越來越嚴重。國(guo)際上早(zao)已(yi)把振(zhen)動(dong)列(lie)為一大(da)環境(jing)公害(hai)，國(guo)內外(wai)學者已(yi)著(zhu)手研究地(di)鐵(tie)振(zhen)動(dong)產生的(de)原因、傳播(bo)規(gui)律、對(dui)周(zhou)圍環境(jing)及人(ren)體(ti)的(de)危害(hai)和控制方法(fa)。

對于(yu)軌(gui)道(dao)交通系統，由于(yu)地(di)鐵列(lie)車(che)的(de)移動，車(che)輪(lun)與(yu)軌(gui)道(dao)接(jie)(jie)觸引(yin)起(qi)軌(gui)道(dao)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)振(zhen)動，以及車(che)輪(lun)在(zai)軌(gui)道(dao)接(jie)(jie)縫處(chu)引(yin)起(qi)的(de)沖擊振(zhen)動。這些振(zhen)動經鋼軌(gui)通過道(dao)床傳(chuan)到(dao)隧道(dao)結(jie)構(gou)，再(zai)通過隧道(dao)結(jie)構(gou)傳(chuan)遞到(dao)周(zhou)圍的(de)土(tu)層(ceng)(ceng)中，進而通過土(tu)層(ceng)(ceng)向四周(zhou)傳(chuan)播(bo)，誘發了附近地(di)下結(jie)構(gou)以及地(di)面建(jian)筑(zhu)物的(de)二次振(zhen)動。

地(di)(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)隧道(dao)振動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)主要(yao)以(yi)橫波(bo)、縱(zong)波(bo)和表(biao)面波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式(shi)傳(chuan)播(bo)(bo)，日本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ErichiTaniguehi研究表(biao)明：位于(yu)地(di)(di)(di)(di)下(xia)2m深處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動加速度值(zhi)為(wei)地(di)(di)(di)(di)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20%～50%；4m深處為(wei)10%～30%。可(ke)見在地(di)(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)運(yun)行(xing)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動中，表(biao)面波(bo)占(zhan)主要(yao)地(di)(di)(di)(di)位，對建筑物(wu)有直接(jie)影響。地(di)(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)隧道(dao)振動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)與振動頻率等動力(li)特性以(yi)及(ji)土(tu)層分布、土(tu)質、地(di)(di)(di)(di)下(xia)水(shui)、障礙物(wu)等有關，并(bing)且(qie)，由于(yu)各地(di)(di)(di)(di)域土(tu)層分布差別較大，地(di)(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)振動引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動力(li)響應及(ji)波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)特性不盡(jin)相同，因此地(di)(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)運(yun)行(xing)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動及(ji)其傳(chuan)播(bo)(bo)規律較為(wei)復(fu)雜且(qie)具有地(di)(di)(di)(di)域性。

地鐵沿線房的震動有多大

為緩解(jie)交(jiao)通壓力(li)，地(di)鐵(tie)不(bu)得不(bu)穿過(guo)城市中(zhong)密(mi)(mi)集的居民(min)區、商業(ye)中(zhong)心，而(er)且目(mu)前都是采用淺埋(mai)方(fang)式，地(di)鐵(tie)隧(sui)道離建筑(zhu)物(wu)越來(lai)越近。將來(lai)隨(sui)著地(di)鐵(tie)交(jiao)通系統規(gui)模的不(bu)斷(duan)擴大(da)，地(di)鐵(tie)隧(sui)道鄰近建筑(zhu)物(wu)的情況越來(lai)越多，同時(shi)地(di)鐵(tie)運行(xing)的總(zong)體密(mi)(mi)度(du)逐步提高(gao)，振動的影(ying)響(xiang)日益增大(da)。

剛剛可以感(gan)覺到的振(zhen)動并不影響人(ren)們的睡(shui)(shui)眠；但對較敏感(gan)的人(ren)或(huo)患(huan)病者而言，則(ze)會產(chan)生影響。當振(zhen)動加速度達(da)到65dB（分貝）時(shi)，對睡(shui)(shui)眠有(you)輕微影響；達(da)到69dB時(shi)，所(suo)有(you)輕睡(shui)(shui)的人(ren)將(jiang)被(bei)驚醒(xing)；達(da)到74dB時(shi)，除酣睡(shui)(shui)的人(ren)外(wai)，其他(ta)人(ren)將(jiang)驚醒(xing)；達(da)到79dB時(shi)，所(suo)有(you)的人(ren)都(dou)將(jiang)驚醒(xing)。

對(dui)某城(cheng)市地(di)鐵(tie)(tie)車輛段附近進(jin)行的(de)現場測試結(jie)果表(biao)明，當地(di)鐵(tie)(tie)列車以15～20km/h速度(du)通過時(shi)，地(di)鐵(tie)(tie)正上方居民住(zhu)宅的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)高(gao)達(da)(da)85dB，如果地(di)鐵(tie)(tie)速度(du)達(da)(da)到正常運(yun)行時(shi)的(de)40km/h，甚(shen)至(zhi)最高(gao)時(shi)的(de)70km/h時(shi)，其振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)應該還要大得多(duo)，可見(jian)列車運(yun)行引起的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)已不(bu)同程度(du)地(di)影響了(le)建(jian)筑物的(de)安全和居民的(de)日常生活。廣州(zhou)地(di)鐵(tie)(tie)一(yi)號線上的(de)一(yi)幢9層框架房(fang)屋，實測數據(ju)表(biao)明室內的(de)Z振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)為(wei)79.2～85.2dB，超出了(le)《城(cheng)市區域環境振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)標(biao)準》（GB10070-88）規定(ding)的(de)城(cheng)市“混合區”，即(ji)一(yi)般商業與居民混合區晝間(jian)Z振(zhen)(zhen)(zhen)級(ji)(ji)(ji)標(biao)準75dB、夜(ye)間(jian)72dB的(de)要求。

已有(you)調查表(biao)明，地鐵(tie)(tie)列車(che)在隧(sui)道(dao)內高速運(yun)行時(shi)(shi)，距(ju)軌(gui)(gui)道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離(li)1.5m處(chu)，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級平(ping)(ping)均(jun)值為(wei)81dB，距(ju)軌(gui)(gui)道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離(li)24m處(chu)，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級平(ping)(ping)均(jun)值為(wei)71.6dB。這說明隨著距(ju)軌(gui)(gui)道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)距(ju)離(li)的(de)(de)增(zeng)加，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級將(jiang)不斷衰(shuai)減。此(ci)外，地鐵(tie)(tie)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)影響(xiang)(xiang)的(de)(de)范圍在很大程度(du)(du)上還取決于(yu)列車(che)通過(guo)的(de)(de)速度(du)(du)及(ji)隧(sui)道(dao)的(de)(de)埋深(shen)。速度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)(yue)高，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)干擾(rao)越(yue)(yue)(yue)(yue)強(qiang)，響(xiang)(xiang)應的(de)(de)影響(xiang)(xiang)范圍越(yue)(yue)(yue)(yue)大，埋深(shen)越(yue)(yue)(yue)(yue)大，影響(xiang)(xiang)范圍也越(yue)(yue)(yue)(yue)小(xiao)。隨距(ju)離(li)增(zeng)大而振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)強(qiang)度(du)(du)減弱(ruo)的(de)(de)規律也適用(yong)于(yu)沿線(xian)建(jian)筑物。由于(yu)列車(che)運(yun)行所引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)地面水(shui)(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)，在傳播過(guo)程中的(de)(de)衰(shuai)減要快于(yu)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)(xiang)，因而沿線(xian)建(jian)筑物內垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)將(jiang)大于(yu)水(shui)(shui)平(ping)(ping)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)。實測結果表(biao)明：樓房的(de)(de)水(shui)(shui)平(ping)(ping)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)一(yi)般(ban)小(xiao)于(yu)垂(chui)直(zhi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)十幾分貝(bei)，因此(ci)在評價(jia)樓房受列車(che)運(yun)行所引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)影響(xiang)(xiang)時(shi)(shi)，可以垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)(xiang)為(wei)主。

對于建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)平面而(er)(er)言，其(qi)(qi)縱向勁(jing)度(du)(du)大(da)于橫向勁(jing)度(du)(du)，所(suo)以(yi)無論建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)走向與(yu)線(xian)路的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對位置如何，當建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)受到列(lie)車(che)運行所(suo)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動影響時(shi)，總以(yi)其(qi)(qi)橫向大(da)于縱向振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)規(gui)律出(chu)現(xian)。就不(bu)(bu)同樓(lou)層(ceng)(ceng)高(gao)度(du)(du)而(er)(er)言，一般來說，對于低(di)層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)，特別是在四層(ceng)(ceng)以(yi)下(xia)，隨(sui)著(zhu)樓(lou)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)增高(gao)，振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)有(you)增大(da)的(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。隨(sui)著(zhu)列(lie)車(che)速(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)，附近建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)內(nei)測得的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動有(you)增大(da)的(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)，尤其(qi)(qi)樓(lou)房(fang)內(nei)側(ce)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動表現(xian)得特別明(ming)顯。而(er)(er)由列(lie)車(che)振(zhen)(zhen)(zhen)動引起(qi)的(de)(de)(de)(de)沿線(xian)地(di)(di)面建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級的(de)(de)(de)(de)大(da)小又與(yu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)形式(shi)、基(ji)礎類型以(yi)及與(yu)地(di)(di)鐵的(de)(de)(de)(de)距離有(you)密切的(de)(de)(de)(de)聯系(xi)。對于基(ji)礎良好、質量較大(da)的(de)(de)(de)(de)高(gao)層(ceng)(ceng)鋼(gang)筋混凝土(tu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)，由于其(qi)(qi)固有(you)頻率低(di)，不(bu)(bu)易被激勵起(qi)較大(da)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動，因(yin)而(er)(er)其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級較自土(tu)壤傳來的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)級有(you)相(xiang)當大(da)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減，衰(shuai)(shuai)減量可(ke)達10～20dB，因(yin)此在距地(di)(di)鐵隧道(dao)水平距離32m處，高(gao)層(ceng)(ceng)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)地(di)(di)下(xia)室內(nei)實測振(zhen)(zhen)(zhen)級不(bu)(bu)大(da)于60dB，一層(ceng)(ceng)以(yi)上則測不(bu)(bu)出(chu)地(di)(di)鐵行駛(shi)時(shi)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動；基(ji)礎一般的(de)(de)(de)(de)磚混結構(gou)住(zhu)宅樓(lou)可(ke)衰(shuai)(shuai)減5～10dB；而(er)(er)基(ji)礎較差的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)，如輕質結構(gou)或淺基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)，則衰(shuai)(shuai)減量很少(shao)，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)級與(yu)土(tu)壤振(zhen)(zhen)(zhen)級相(xiang)近，甚(shen)至還會出(chu)現(xian)室內(nei)振(zhen)(zhen)(zhen)動大(da)于室外地(di)(di)面振(zhen)(zhen)(zhen)動的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)動對建筑(zhu)物的影響，輕微的會出現墻(qiang)皮剝落(luo)、墻(qiang)壁龜(gui)裂、地板裂縫(feng)，嚴重(zhong)則導致基礎變形或下沉。目前(qian)，許多發(fa)達國(guo)(guo)家(jia)制(zhi)定(ding)了(le)建筑(zhu)物允(yun)許的振(zhen)動標(biao)準(zhun)。日本規定(ding)，對于教堂、舊(jiu)紀念館(guan)的位移允(yun)許值為0.127mm，振(zhen)動速(su)度(du)允(yun)許值v=5mm/s，振(zhen)動加速(su)度(du)允(yun)許值為0.102g；德國(guo)(guo)也(ye)制(zhi)定(ding)了(le)根據不同的振(zhen)幅或速(su)度(du)和(he)頻率，評估對建筑(zhu)物可能造成損(sun)(sun)壞的各(ge)種情況：無損(sun)(sun)壞、粉刷出現裂縫(feng)、承重(zhong)結構可能損(sun)(sun)壞、承重(zhong)結構損(sun)(sun)壞。但我國(guo)(guo)尚無相應的專門標(biao)準(zhun)，只能參照(zhao)一些相關(guan)的標(biao)準(zhun)進行建筑(zhu)物的振(zhen)動評估。

地(di)鐵的(de)(de)運行是一個長(chang)(chang)期的(de)(de)、每(mei)天(tian)均持續很長(chang)(chang)時(shi)間(jian)的(de)(de)過(guo)程(cheng)，即使不足以(yi)在短時(shi)間(jian)內對建(jian)筑物(wu)產生(sheng)明顯的(de)(de)影響，長(chang)(chang)期積累之后，對建(jian)筑物(wu)的(de)(de)疲勞損傷(shang)、安全(quan)性能(neng)下降等方面的(de)(de)結果如何，都需要進行較為(wei)準確(que)的(de)(de)評(ping)估。

對(dui)地(di)鐵運行引起鄰近建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)問(wen)題(ti)，除了需(xu)要研究(jiu)振(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)及需(xu)采取的(de)(de)(de)(de)相應(ying)措施，還需(xu)研究(jiu)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)其中人員(yuan)造成的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)及需(xu)要采取的(de)(de)(de)(de)相應(ying)措施。在某種情況(kuang)下，即(ji)使地(di)鐵運行引起的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)不足以影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性，但由(you)于干擾頻繁，也會(hui)對(dui)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)(wu)(wu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)人員(yuan)產生一定的(de)(de)(de)(de)生理、心(xin)理影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。隨著全(quan)社會(hui)環保意(yi)識及環境標(biao)準的(de)(de)(de)(de)提高，地(di)鐵系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)將(jiang)日益引起人們的(de)(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)。