【地鐵沿線震(zhen)動】地鐵沿線房(fang)的(de)震(zhen)動有多大 地鐵運行對(dui)建筑物的(de)震(zhen)動影響

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近年來，隨(sui)著(zhu)城市面積(ji)的(de)擴大(da)和社會節奏的(de)不(bu)斷加快(kuai)，地(di)鐵(tie)運行對周(zhou)圍環(huan)境的(de)振(zhen)動影響問(wen)題亦越(yue)來越(yue)嚴重。國(guo)(guo)際上早已把振(zhen)動列為(wei)一大(da)環(huan)境公害，國(guo)(guo)內外學者已著(zhu)手研(yan)究地(di)鐵(tie)振(zhen)動產生(sheng)的(de)原(yuan)因(yin)、傳播規(gui)律、對周(zhou)圍環(huan)境及人體的(de)危害和控制方法。

對于軌(gui)道(dao)交通(tong)(tong)系統，由于地鐵(tie)列(lie)車(che)(che)的移動(dong)，車(che)(che)輪與軌(gui)道(dao)接(jie)觸引(yin)起軌(gui)道(dao)周(zhou)期(qi)性(xing)的振動(dong)，以及車(che)(che)輪在(zai)軌(gui)道(dao)接(jie)縫處引(yin)起的沖(chong)擊振動(dong)。這些(xie)振動(dong)經鋼軌(gui)通(tong)(tong)過道(dao)床傳到隧(sui)道(dao)結(jie)構(gou)，再(zai)通(tong)(tong)過隧(sui)道(dao)結(jie)構(gou)傳遞到周(zhou)圍的土層中，進而通(tong)(tong)過土層向四周(zhou)傳播，誘發了附近地下結(jie)構(gou)以及地面(mian)建筑(zhu)物的二次振動(dong)。

地(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)隧道振動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)主要(yao)以橫(heng)波(bo)、縱波(bo)和(he)表(biao)(biao)面(mian)波(bo)的(de)(de)形式傳(chuan)播(bo)(bo)，日本的(de)(de)ErichiTaniguehi研究表(biao)(biao)明：位(wei)于地(di)(di)(di)下2m深處的(de)(de)振動(dong)(dong)(dong)加速度(du)值為(wei)地(di)(di)(di)表(biao)(biao)的(de)(de)20%～50%；4m深處為(wei)10%～30%。可見在地(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)運行產生的(de)(de)振動(dong)(dong)(dong)中，表(biao)(biao)面(mian)波(bo)占主要(yao)地(di)(di)(di)位(wei)，對建(jian)筑物有直接影響。地(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)隧道振動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)與(yu)振動(dong)(dong)(dong)頻率等動(dong)(dong)(dong)力(li)特性(xing)以及土層分布、土質、地(di)(di)(di)下水、障礙物等有關，并且(qie)，由于各地(di)(di)(di)域土層分布差別較(jiao)大(da)，地(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)振動(dong)(dong)(dong)引(yin)起(qi)的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)響應及波(bo)的(de)(de)傳(chuan)播(bo)(bo)特性(xing)不盡相同，因此地(di)(di)(di)鐵(tie)(tie)運行引(yin)起(qi)的(de)(de)振動(dong)(dong)(dong)及其傳(chuan)播(bo)(bo)規律(lv)較(jiao)為(wei)復(fu)雜且(qie)具有地(di)(di)(di)域性(xing)。

地鐵沿線房的震動有多大

為緩解交通(tong)壓力(li)，地鐵不得不穿過城市中(zhong)密集的(de)(de)(de)居民區、商業(ye)中(zhong)心，而(er)且(qie)目前都是采(cai)用淺(qian)埋方式(shi)，地鐵隧道(dao)離建筑物越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)近。將來(lai)隨(sui)著地鐵交通(tong)系統規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)不斷擴(kuo)大(da)，地鐵隧道(dao)鄰(lin)近建筑物的(de)(de)(de)情況越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多，同時地鐵運行的(de)(de)(de)總(zong)體密度逐步提高(gao)，振動的(de)(de)(de)影響日益增大(da)。

剛剛可以感覺到(dao)的(de)(de)振動(dong)并不(bu)影響人(ren)(ren)們的(de)(de)睡眠；但對(dui)較敏(min)感的(de)(de)人(ren)(ren)或患(huan)病者而言，則會產生影響。當振動(dong)加速度達到(dao)65dB（分貝）時(shi)，對(dui)睡眠有輕微影響；達到(dao)69dB時(shi)，所有輕睡的(de)(de)人(ren)(ren)將(jiang)被驚醒(xing)(xing)；達到(dao)74dB時(shi)，除酣睡的(de)(de)人(ren)(ren)外(wai)，其他人(ren)(ren)將(jiang)驚醒(xing)(xing)；達到(dao)79dB時(shi)，所有的(de)(de)人(ren)(ren)都將(jiang)驚醒(xing)(xing)。

對某(mou)城市(shi)地鐵(tie)(tie)車輛段附近(jin)進(jin)行的(de)(de)(de)現場(chang)測試(shi)結果(guo)表明，當(dang)地鐵(tie)(tie)列車以(yi)15～20km/h速度(du)通過時，地鐵(tie)(tie)正(zheng)上(shang)方(fang)居民(min)(min)住(zhu)宅(zhai)的(de)(de)(de)振(zhen)動高(gao)達85dB，如果(guo)地鐵(tie)(tie)速度(du)達到正(zheng)常(chang)運(yun)行時的(de)(de)(de)40km/h，甚至最(zui)高(gao)時的(de)(de)(de)70km/h時，其振(zhen)級(ji)應該(gai)還要大(da)得多，可見列車運(yun)行引起(qi)的(de)(de)(de)振(zhen)動已不同程(cheng)度(du)地影響了建筑物的(de)(de)(de)安全和居民(min)(min)的(de)(de)(de)日(ri)常(chang)生活。廣州地鐵(tie)(tie)一號線上(shang)的(de)(de)(de)一幢9層(ceng)框架(jia)房屋，實測數據表明室(shi)內的(de)(de)(de)Z振(zhen)級(ji)為79.2～85.2dB，超出(chu)了《城市(shi)區(qu)域(yu)環境振(zhen)動標(biao)準(zhun)》（GB10070-88）規定的(de)(de)(de)城市(shi)“混合區(qu)”，即一般商業與居民(min)(min)混合區(qu)晝間Z振(zhen)級(ji)標(biao)準(zhun)75dB、夜間72dB的(de)(de)(de)要求。

已有調查表(biao)明，地(di)鐵列車在隧道(dao)內高(gao)速運行時(shi)，距(ju)軌道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)距(ju)離1.5m處，振(zhen)級(ji)平(ping)(ping)(ping)均值(zhi)為(wei)81dB，距(ju)軌道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)距(ju)離24m處，振(zhen)級(ji)平(ping)(ping)(ping)均值(zhi)為(wei)71.6dB。這說明隨(sui)著距(ju)軌道(dao)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)距(ju)離的(de)(de)(de)(de)增加，振(zhen)級(ji)將(jiang)不(bu)斷(duan)衰減。此(ci)外，地(di)鐵振(zhen)動(dong)影(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)(de)范圍在很大(da)程度(du)上還取(qu)決于(yu)(yu)列車通(tong)過的(de)(de)(de)(de)速度(du)及隧道(dao)的(de)(de)(de)(de)埋(mai)深。速度(du)越(yue)高(gao)，振(zhen)動(dong)干擾越(yue)強(qiang)，響(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)范圍越(yue)大(da)，埋(mai)深越(yue)大(da)，影(ying)響(xiang)范圍也越(yue)小(xiao)(xiao)。隨(sui)距(ju)離增大(da)而振(zhen)動(dong)強(qiang)度(du)減弱的(de)(de)(de)(de)規律也適用于(yu)(yu)沿線建筑(zhu)物。由于(yu)(yu)列車運行所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)地(di)面水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)振(zhen)動(dong)，在傳播過程中的(de)(de)(de)(de)衰減要快于(yu)(yu)垂(chui)(chui)直方(fang)向(xiang)(xiang)，因而沿線建筑(zhu)物內垂(chui)(chui)直方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)將(jiang)大(da)于(yu)(yu)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)。實(shi)測結(jie)果表(biao)明：樓(lou)房的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)振(zhen)動(dong)一般小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)垂(chui)(chui)直振(zhen)動(dong)十(shi)幾分貝，因此(ci)在評價樓(lou)房受列車運行所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)影(ying)響(xiang)時(shi)，可以垂(chui)(chui)直方(fang)向(xiang)(xiang)為(wei)主(zhu)。

對(dui)(dui)于(yu)(yu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)平(ping)面而(er)言(yan)(yan)，其(qi)(qi)縱向勁度大于(yu)(yu)橫向勁度，所以無(wu)論建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)走向與(yu)線路的(de)(de)相對(dui)(dui)位(wei)置(zhi)如何，當建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)受(shou)到列(lie)(lie)車(che)運行所引起(qi)(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)影響時(shi)，總以其(qi)(qi)橫向大于(yu)(yu)縱向振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)規律出現(xian)。就(jiu)不同(tong)樓層(ceng)高(gao)度而(er)言(yan)(yan)，一般來(lai)說(shuo)，對(dui)(dui)于(yu)(yu)低(di)層(ceng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，特別是在四層(ceng)以下(xia)，隨著樓層(ceng)的(de)(de)增(zeng)高(gao)，振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)強度有增(zeng)大的(de)(de)趨勢。隨著列(lie)(lie)車(che)速度的(de)(de)提高(gao)，附(fu)近(jin)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)內(nei)測得的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)有增(zeng)大的(de)(de)趨勢，尤其(qi)(qi)樓房內(nei)側的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)表(biao)現(xian)得特別明(ming)顯。而(er)由列(lie)(lie)車(che)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)引起(qi)(qi)的(de)(de)沿線地(di)(di)面建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級的(de)(de)大小(xiao)又與(yu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)結構形式(shi)、基礎(chu)(chu)(chu)類型(xing)以及與(yu)地(di)(di)鐵(tie)的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)有密切(qie)的(de)(de)聯系。對(dui)(dui)于(yu)(yu)基礎(chu)(chu)(chu)良好(hao)、質量(liang)較(jiao)大的(de)(de)高(gao)層(ceng)鋼筋混凝土建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，由于(yu)(yu)其(qi)(qi)固有頻率低(di)，不易被(bei)激勵(li)起(qi)(qi)較(jiao)大的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)，因而(er)其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級較(jiao)自土壤傳來(lai)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級有相當大的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)，衰(shuai)減(jian)(jian)量(liang)可(ke)達10～20dB，因此在距(ju)(ju)地(di)(di)鐵(tie)隧道水平(ping)距(ju)(ju)離(li)32m處，高(gao)層(ceng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)地(di)(di)下(xia)室(shi)(shi)內(nei)實測振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級不大于(yu)(yu)60dB，一層(ceng)以上則(ze)測不出地(di)(di)鐵(tie)行駛時(shi)引起(qi)(qi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)；基礎(chu)(chu)(chu)一般的(de)(de)磚混結構住(zhu)宅(zhai)樓可(ke)衰(shuai)減(jian)(jian)5～10dB；而(er)基礎(chu)(chu)(chu)較(jiao)差(cha)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，如輕質結構或淺基礎(chu)(chu)(chu)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，則(ze)衰(shuai)減(jian)(jian)量(liang)很少，其(qi)(qi)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級與(yu)土壤振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)級相近(jin)，甚(shen)至還會出現(xian)室(shi)(shi)內(nei)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)大于(yu)(yu)室(shi)(shi)外地(di)(di)面振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)現(xian)象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)動(dong)(dong)對建(jian)筑物的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，輕微的(de)(de)(de)(de)會出現墻(qiang)皮剝落、墻(qiang)壁龜(gui)裂、地(di)板裂縫(feng)，嚴重(zhong)則(ze)導(dao)致基礎(chu)變形或下沉(chen)。目前(qian)，許(xu)多發達國(guo)家制(zhi)定了建(jian)筑物允(yun)許(xu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong)標準(zhun)。日本規定，對于教堂(tang)、舊紀(ji)念館的(de)(de)(de)(de)位移(yi)允(yun)許(xu)值為0.127mm，振(zhen)動(dong)(dong)速度(du)允(yun)許(xu)值v=5mm/s，振(zhen)動(dong)(dong)加速度(du)允(yun)許(xu)值為0.102g；德(de)國(guo)也制(zhi)定了根據不同的(de)(de)(de)(de)振(zhen)幅(fu)或速度(du)和頻率(lv)，評(ping)估(gu)對建(jian)筑物可能造成損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)情況：無(wu)損(sun)壞(huai)、粉刷出現裂縫(feng)、承重(zhong)結構可能損(sun)壞(huai)、承重(zhong)結構損(sun)壞(huai)。但(dan)我國(guo)尚無(wu)相應的(de)(de)(de)(de)專門標準(zhun)，只能參照一(yi)些相關(guan)的(de)(de)(de)(de)標準(zhun)進(jin)行建(jian)筑物的(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong)評(ping)估(gu)。

地鐵的(de)(de)(de)運行(xing)是一個長(chang)期的(de)(de)(de)、每天(tian)均持(chi)續很長(chang)時間(jian)的(de)(de)(de)過程(cheng)，即使不足(zu)以在短時間(jian)內對建筑(zhu)物(wu)產(chan)生明顯(xian)的(de)(de)(de)影響(xiang)，長(chang)期積累之后，對建筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)疲勞損傷、安(an)全性(xing)能下(xia)降等方面的(de)(de)(de)結果如(ru)何，都需要進行(xing)較為準確的(de)(de)(de)評估。

對(dui)地鐵(tie)運行引起鄰近建(jian)筑(zhu)物的(de)(de)振(zhen)動(dong)問(wen)題(ti)，除了需要(yao)研究(jiu)振(zhen)動(dong)對(dui)建(jian)筑(zhu)物的(de)(de)影響及(ji)需采取的(de)(de)相(xiang)應措施，還需研究(jiu)建(jian)筑(zhu)物的(de)(de)振(zhen)動(dong)對(dui)其中人員造成的(de)(de)影響及(ji)需要(yao)采取的(de)(de)相(xiang)應措施。在某種情況下，即(ji)使地鐵(tie)運行引起的(de)(de)振(zhen)動(dong)不足以影響建(jian)筑(zhu)物的(de)(de)安全性，但由于干擾頻繁，也(ye)會對(dui)建(jian)筑(zhu)物內的(de)(de)人員產生一定(ding)的(de)(de)生理、心理影響。隨著全社會環保意識(shi)及(ji)環境標準的(de)(de)提高，地鐵(tie)系統的(de)(de)振(zhen)動(dong)影響將日(ri)益(yi)引起人們的(de)(de)關注(zhu)。