【地鐵沿線震動(dòng)】地鐵沿線房的震動(dòng)有多大 地鐵運(yùn)行對建筑物的震動(dòng)影響

近年來,，隨著城市面積的擴(kuò)大和社會節(jié)奏的不斷加快,，地鐵運(yùn)行對周圍環(huán)境的振動(dòng)影響問題亦越來越嚴(yán)重。國際上早已把振動(dòng)列為一大環(huán)境公害，國內(nèi)外學(xué)者已著手研究地鐵振動(dòng)產(chǎn)生的原因,、傳播規(guī)律,、對周圍環(huán)境及人體的危害和控制方法,。

對于軌道交通系統(tǒng),，由于地鐵列車的移動(dòng),，車輪與軌道接觸引起軌道周期性的振動(dòng),，以及車輪在軌道接縫處引起的沖擊振動(dòng)。這些振動(dòng)經(jīng)鋼軌通過道床傳到隧道結(jié)構(gòu)，再通過隧道結(jié)構(gòu)傳遞到周圍的土層中，進(jìn)而通過土層向四周傳播,，誘發(fā)了附近地下結(jié)構(gòu)以及地面建筑物的二次振動(dòng),。

地鐵隧道振動(dòng)的傳播主要以橫波,、縱波和表面波的形式傳播，日本的ErichiTaniguehi研究表明：位于地下2m深處的振動(dòng)加速度值為地表的20%～50%,；4m深處為10%～30%,。可見在地鐵運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)中,，表面波占主要地位,，對建筑物有直接影響。地鐵隧道振動(dòng)的傳播與振動(dòng)頻率等動(dòng)力特性以及土層分布,、土質(zhì),、地下水、障礙物等有關(guān),，并且,，由于各地域土層分布差別較大，地鐵振動(dòng)引起的動(dòng)力響應(yīng)及波的傳播特性不盡相同,，因此地鐵運(yùn)行引起的振動(dòng)及其傳播規(guī)律較為復(fù)雜且具有地域性,。

地鐵沿線房的震動(dòng)有多大

為緩解交通壓力，地鐵不得不穿過城市中密集的居民區(qū),、商業(yè)中心,，而且目前都是采用淺埋方式,，地鐵隧道離建筑物越來越近。將來隨著地鐵交通系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,，地鐵隧道鄰近建筑物的情況越來越多,，同時(shí)地鐵運(yùn)行的總體密度逐步提高，振動(dòng)的影響日益增大,。

剛剛可以感覺到的振動(dòng)并不影響人們的睡眠,；但對較敏感的人或患病者而言，則會產(chǎn)生影響,。當(dāng)振動(dòng)加速度達(dá)到65dB（分貝）時(shí),，對睡眠有輕微影響,；達(dá)到69dB時(shí)，所有輕睡的人將被驚醒；達(dá)到74dB時(shí),，除酣睡的人外,，其他人將驚醒,；達(dá)到79dB時(shí),，所有的人都將驚醒。

對某城市地鐵車輛段附近進(jìn)行的現(xiàn)場測試結(jié)果表明,，當(dāng)?shù)罔F列車以15～20km/h速度通過時(shí),，地鐵正上方居民住宅的振動(dòng)高達(dá)85dB，如果地鐵速度達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的40km/h,，甚至最高時(shí)的70km/h時(shí),，其振級應(yīng)該還要大得多，可見列車運(yùn)行引起的振動(dòng)已不同程度地影響了建筑物的安全和居民的日常生活,。廣州地鐵一號線上的一幢9層框架房屋,，實(shí)測數(shù)據(jù)表明室內(nèi)的Z振級為79.2～85.2dB，超出了《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-88）規(guī)定的城市“混合區(qū)”,，即一般商業(yè)與居民混合區(qū)晝間Z振級標(biāo)準(zhǔn)75dB,、夜間72dB的要求。

已有調(diào)查表明,，地鐵列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行時(shí),，距軌道水平距離1.5m處，振級平均值為81dB,，距軌道水平距離24m處,，振級平均值為71.6dB。這說明隨著距軌道水平距離的增加,，振級將不斷衰減,。此外，地鐵振動(dòng)影響的范圍在很大程度上還取決于列車通過的速度及隧道的埋深。速度越高,，振動(dòng)干擾越強(qiáng),，響應(yīng)的影響范圍越大，埋深越大,，影響范圍也越小,。隨距離增大而振動(dòng)強(qiáng)度減弱的規(guī)律也適用于沿線建筑物。由于列車運(yùn)行所引起的地面水平振動(dòng),，在傳播過程中的衰減要快于垂直方向，因而沿線建筑物內(nèi)垂直方向的振動(dòng)將大于水平方向的振動(dòng),。實(shí)測結(jié)果表明：樓房的水平振動(dòng)一般小于垂直振動(dòng)十幾分貝,，因此在評價(jià)樓房受列車運(yùn)行所引起的振動(dòng)影響時(shí)，可以垂直方向?yàn)橹鳌?/p>

對于建筑物的平面而言,，其縱向勁度大于橫向勁度,，所以無論建筑物的走向與線路的相對位置如何，當(dāng)建筑物受到列車運(yùn)行所引起的振動(dòng)影響時(shí),，總以其橫向大于縱向振動(dòng)的規(guī)律出現(xiàn),。就不同樓層高度而言，一般來說,，對于低層建筑,，特別是在四層以下，隨著樓層的增高,，振動(dòng)的強(qiáng)度有增大的趨勢,。隨著列車速度的提高，附近建筑物內(nèi)測得的振動(dòng)有增大的趨勢,，尤其樓房內(nèi)側(cè)的振動(dòng)表現(xiàn)得特別明顯,。而由列車振動(dòng)引起的沿線地面建筑物的振動(dòng)，其振級的大小又與建筑物的結(jié)構(gòu)形式,、基礎(chǔ)類型以及與地鐵的距離有密切的聯(lián)系,。對于基礎(chǔ)良好、質(zhì)量較大的高層鋼筋混凝土建筑,，由于其固有頻率低,，不易被激勵(lì)起較大的振動(dòng)，因而其振級較自土壤傳來的振級有相當(dāng)大的衰減,，衰減量可達(dá)10～20dB,，因此在距地鐵隧道水平距離32m處，高層建筑物地下室內(nèi)實(shí)測振級不大于60dB,，一層以上則測不出地鐵行駛時(shí)引起的振動(dòng),；基礎(chǔ)一般的磚混結(jié)構(gòu)住宅樓可衰減5～10dB；而基礎(chǔ)較差的建筑，如輕質(zhì)結(jié)構(gòu)或淺基礎(chǔ)的建筑,，則衰減量很少,，其振級與土壤振級相近，甚至還會出現(xiàn)室內(nèi)振動(dòng)大于室外地面振動(dòng)的現(xiàn)象,。

地鐵振動(dòng)對建筑物的影響

振動(dòng)對建筑物的影響,，輕微的會出現(xiàn)墻皮剝落、墻壁龜裂,、地板裂縫,，嚴(yán)重則導(dǎo)致基礎(chǔ)變形或下沉。目前,，許多發(fā)達(dá)國家制定了建筑物允許的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),。日本規(guī)定，對于教堂,、舊紀(jì)念館的位移允許值為0.127mm,，振動(dòng)速度允許值v=5mm/s，振動(dòng)加速度允許值為0.102g,；德國也制定了根據(jù)不同的振幅或速度和頻率,，評估對建筑物可能造成損壞的各種情況：無損壞、粉刷出現(xiàn)裂縫,、承重結(jié)構(gòu)可能損壞,、承重結(jié)構(gòu)損壞。但我國尚無相應(yīng)的專門標(biāo)準(zhǔn),，只能參照一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑物的振動(dòng)評估,。

地鐵的運(yùn)行是一個(gè)長期的、每天均持續(xù)很長時(shí)間的過程,，即使不足以在短時(shí)間內(nèi)對建筑物產(chǎn)生明顯的影響,，長期積累之后，對建筑物的疲勞損傷,、安全性能下降等方面的結(jié)果如何,，都需要進(jìn)行較為準(zhǔn)確的評估。

對地鐵運(yùn)行引起鄰近建筑物的振動(dòng)問題,，除了需要研究振動(dòng)對建筑物的影響及需采取的相應(yīng)措施,，還需研究建筑物的振動(dòng)對其中人員造成的影響及需要采取的相應(yīng)措施。在某種情況下,，即使地鐵運(yùn)行引起的振動(dòng)不足以影響建筑物的安全性,，但由于干擾頻繁，也會對建筑物內(nèi)的人員產(chǎn)生一定的生理,、心理影響,。隨著全社會環(huán)保意識及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的提高,，地鐵系統(tǒng)的振動(dòng)影響將日益引起人們的關(guān)注。