最新城市轨道交通系统引起的环境振动问题
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通产生的噪声主要有两个方面:机车噪声和轨道噪声。
机车噪声是指机车在行驶过程中发出的噪声,包括发动机噪声、轮轴噪声、传动噪声等。
轨道噪声是指列车在轨道上行驶时轮轨之间的摩擦引起的噪声。
这些噪声会随着列车的行驶而传播到周围环境中,对附近的居民和建筑物产生一定的影响。
城市轨道交通产生的振动问题主要有两个方面:地面振动和建筑物振动。
地面振动主要是由列车在轨道上行驶过程中引起的,会传播到周围地面和建筑物中产生振动。
建筑物振动则是指列车行驶过程中振动传导到附近建筑物中引起的振动。
这些振动对人们的生活和建筑物的稳定性产生一定的影响。
为了解决城市轨道交通的噪声和振动问题,可以采取一些控制措施。
对于机车噪声可以采用降噪技术来减少噪声的产生和传播。
在机车发动机上使用隔音材料,对机车车厢封闭结构进行改进等。
对于轨道噪声,可以采用隔音轨道等措施来减少噪声的传播。
对于振动问题,可以采用减振技术来降低振动的传导和影响。
在轨道和建筑物之间使用减震器,对地面进行防振措施等。
还可以通过规划和设计来控制城市轨道交通的噪声和振动。
合理选择轨道线路和站点布局,避免轨道交通与居民区域的过于接近,减少噪声和振动对居民的影响。
在轨道交通建设中考虑环境因素,采用环保材料和技术来降低噪声和振动的产生。
城市轨道交通的噪声和振动问题对周围居民和建筑物产生了一定的影响,需要采取相应的控制措施来减少噪声和振动的产生和传播。
通过降噪技术、减振技术和合理的规划设计等措施的应用,可以有效控制城市轨道交通的噪声和振动问题,保障居民的生活质量和建筑物的稳定性。
轨道交通引起的环境振动问题
轨道交通引起的环境振动问题摘要:轨道交通在快速化发展同时,也对于运作周边环境带来了越来越显著的危害。
立足于此,本文将全面探究轨道交通所引发的环境振动问题,通过全面解析振动问题所产的核心因素,来进一步有针对性提升关于轨道交通所引发环境振动问题的改善举措。
关键词:轨道交通;环境振动;改善举措轨道交通系统运作所引发的的环境振动问题,相关部门需要展开积极应对,特别是要针对于相关问题创建出有针对性的改善举措并且进行深入实施开展,只有如此才可以更好保障轨道交通系统可以更加平稳和规范化运营。
1 轨道交通所引发的环境振动问题解析环境振动问题,通常来说指的便是在人们在日常运动当中进而引发的诸如建筑物以及运输设施等运作对于整体生活环境所造成的负面性影响,而这当中最核心的负面影响包括为对于人们身心健康的影响以及对于相关周边建筑物安全使用的影响。
依据相关的专业统计现实,现阶段除了某些大型工厂因为运作所引发的环境振动问题之后,现阶段诸如交通运输所引发的环境振动问题也逐步的成为了如今人们反映最为突出的事件。
特别是伴随着如今城市化建设整体极速化推动,对于城市交通运输系统筹划当中环境考量需求也有了更为严格的标准。
造成这样的因素,也与现阶段伴随着城市人口的逐年迅速化增长以及日常交通流量的显著提升有着直接的关联,这无疑进一步加重了环境振动问题的产生。
特别是因为城市化基础工程的全面化推进,也让诸如地下隧道、轻轨交通等逐步形成一个全方位的交通体系,也从地下、地上与空中全面的渗入到城市密集人口区域当中。
例如在国外诸多国家,同时也包括我国的上海、重庆等经济发展运作较好且城市人口相对密集的城市,城市当中的立体交通道路如今已经达到了近10层之多。
如下图1所示,为轨道交通系统对环境的振动影响。
图1 轨道交通对于环境的振动影响环境的振动问题同时也对于诸如激光、放大监测等相关运作用以及半导体基础线路的制造等也会产生不小的影响,环境振动会让相关的高集成化的仪器或者是设施整体的精准度严重削减,也让其的运用周期大幅度减少,更严重的情况下甚至会让相关设施以及仪器无法进行运作。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分,方便快捷,受到广大市民的欢迎。
然而,随着城市轨道交通的发展,其噪声和振动也日益成为城市环境污染的一大问题。
本文将对城市轨道交通的噪声和振动进行分析,并提出相应的控制措施。
城市轨道交通的噪声和振动主要来源于铁轨和列车的运行过程。
其噪声和振动特点主要表现为以下几个方面:1、高频噪声城市轨道交通高速运行时,车辆与铁轨之间的相互作用会产生高频噪声。
这些噪声主要包括车轮与轨道交互作用产生的钢轨噪声和车体结构振动产生的空气噪声。
2、低频振动3、对人体健康的影响长期接触城市轨道交通的较大噪声和振动会导致人体神经系统和听力系统受损,影响身心健康和生活质量。
针对城市轨道交通的噪声和振动问题,我们应该采取适当的控制措施,以保障城市环境和居民的健康。
1、合理设计轨道和车辆合理设计轨道和车辆是控制城市轨道交通噪声和振动的关键。
设计轨道时应注重平整度的提高,同时注意减小曲线半径和缩短坡度。
另外,在设计车辆时应注重降低车辆噪声和振动的产生。
2、采用降噪隔振措施为降低城市轨道交通的噪声和振动,可以采用隔振和吸音等技术手段,如采用弹性垫或橡胶减震器隔离车体与车轮间的震动,采用吸声材料降低车辆的噪声。
3、加强维护和管理城市轨道交通的噪声和振动与车辆、轨道的状况密切相关。
因此,加强对车辆和轨道的维护和管理,及时修复损坏的轨道和车辆,可以减少噪声和振动的产生。
结论城市轨道交通的噪声和振动是现代城市面临的重要环境问题。
通过合理设计轨道和车辆、采用降噪隔振措施、加强维护和管理等措施,可以有效地控制城市轨道交通的噪声和振动。
我们应该充分认识噪声和振动对人体健康的影响,积极探索更有效的控制措施,以建设健康、安全、环保的城市。
轨道交通工程的环境影响分析
轨道交通工程的环境影响分析随着城市化进程的加速,轨道交通工程作为一种高效、大运量的公共交通方式,在解决城市交通拥堵、改善居民出行条件等方面发挥着重要作用。
然而,轨道交通工程的建设和运营也不可避免地会对周围环境产生一系列影响。
本文将对轨道交通工程的环境影响进行全面分析。
一、轨道交通工程建设阶段的环境影响1、土地利用和生态破坏轨道交通线路的建设通常需要占用大量土地,包括耕地、林地和城市建设用地等。
这可能导致土地资源的减少和生态系统的破坏,影响野生动植物的栖息地和生物多样性。
此外,施工过程中的挖掘、填方等活动还可能引发水土流失、山体滑坡等地质灾害。
2、噪声和振动在施工期间,各类施工机械如钻孔机、打桩机、挖掘机等会产生强烈的噪声和振动。
这些噪声和振动不仅会对周边居民的生活和工作造成干扰,还可能对附近的建筑物产生一定的损害,尤其是对历史建筑和文物保护单位构成威胁。
3、大气污染施工过程中会产生大量的扬尘,包括土方开挖、物料运输和堆放等环节。
此外,施工机械的尾气排放也会增加空气中的污染物浓度,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等,对周边空气质量造成不利影响,进而影响居民的身体健康。
4、水污染施工过程中产生的废水主要包括施工人员的生活污水、施工机械的清洗废水和隧道施工过程中的涌水等。
这些废水如果未经处理直接排放,将会污染周边的地表水体和地下水,破坏水环境质量。
二、轨道交通工程运营阶段的环境影响1、噪声和振动列车在运行过程中会产生轮轨噪声和车辆动力噪声,同时由于列车的振动还会通过轨道传递到周围地层,引起地面振动。
对于沿线居民来说,长期暴露在噪声和振动环境中可能会导致睡眠障碍、听力下降、心血管疾病等健康问题。
2、电磁辐射轨道交通系统中的供电设备、通信设备等会产生一定的电磁辐射。
虽然这些电磁辐射的强度一般在国家标准范围内,但对于一些特殊人群,如孕妇、儿童和老人等,可能仍会存在潜在的影响。
3、大气污染轨道交通虽然是一种相对清洁的交通方式,但在运营过程中,列车的制动系统、空调系统等仍会产生少量的废气排放。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通是城市公共交通系统中的重要组成部分,如地铁、有轨电车等。
其建设和运营对城市环境产生了一定的噪声和振动。
这些噪声和振动不仅影响了周围居民的生活质量,也会对建筑物、道路和地下管线等设施造成损害。
控制城市轨道交通的噪声和振动对于城市环境保护和居民健康至关重要。
1. 城市轨道交通的噪声与振动来源城市轨道交通的噪声主要来源于列车行驶时的轮轨摩擦、列车牵引和制动系统、隧道通风系统以及车站乘客活动等。
在地铁和有轨电车的运行过程中,列车行驶时的轮轨摩擦是主要的噪声来源。
列车牵引和制动系统的运行也会产生一定的噪声。
而振动则主要由列车行驶时的轮轨交会引起,同时也会受到列车的牵引和制动力影响。
2. 城市轨道交通噪声与振动对城市环境和居民健康的影响城市轨道交通的噪声和振动对周围居民的健康和生活质量产生了一定的影响。
噪声对人体的影响主要表现为耳朵疾病、心理健康问题和睡眠障碍等。
长期暴露在噪声环境中会增加人们患上心脏病、高血压等心血管疾病的风险。
而振动能直接作用于人体,造成人体局部振动,导致疲劳和不适感,长期暴露还可能引发骨骼、关节等伤害。
城市轨道交通的噪声和振动也会影响周围的建筑物、地下管线等结构,使其受到破坏。
3. 城市轨道交通噪声与振动的控制措施为了有效控制城市轨道交通的噪声和振动,可以采取以下措施:(1) 优化轨道和车辆设计。
通过改进轨道和车辆的减振和隔声性能,减少列车行驶时的轮轨摩擦和制动噪声,降低振动。
(2) 采取隔音隔振措施。
在轨道、车站和隧道等重要区域设置隔音隔振设施,减少噪声和振动的传播。
如在轨道旁设置隔音墙、在隧道内安装减振装置等。
(3) 控制列车运行速度。
适当控制列车的运行速度,减少车辆行驶时的轮轨摩擦和制动噪声,同时减小列车通过时的振动影响。
(4) 定期检测和维护轨道和车辆。
进行定期的轨道和车辆检测和维护,确保轨道和车辆的良好运行状态,减少不正常噪声和振动的产生。
城市轨道交通产生的环境振动问题及控制策略
城市轨道交通产生的环境振动问题及控制策略(武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉 430070)摘要:本文系统的介绍了城市轨道交通产生的环境振动所造成的影响,并总结概括了各国研究人员对这一问题所进行的研究工作,以及采取的减振措施,最后对下面要开展的研究工作进行了展望。
关键词:轨道交通;环境振动;减振;隔振;一、城市轨道交通的发展现状随着我国经济建设的不断发展和城市化进程的加快,城镇人口急剧增加,各大中城市的交通变得越来越拥挤,这不但使人们的出行变得越来越困难,而且造成了能源浪费、环境污染、运输效率下降,这在很大程度上制约了我国经济的发展,已成为各大中城市在经济发展和城市建设中所面临的一大难题。
为解决这一难题,我国从七十年代初就开始兴建城市地下铁路系统,以缓解城市交通拥挤的问题,目前,发展轨道交通已成为中国一些大城市解决交通拥堵问题的重要举措。
据国家计委资料显示,“十五”期间,中国城市交通投资将达到8000亿元人民币,其中至少有2000亿元用于地铁建设,有近1000亿元用于轻轨建设,今后我国将积极支持具备条件的大城市加快发展城市轨道交通,地铁、轻轨建设将会在较长时间里成为中国基础建设投资的重点之一。
所谓城市轨道交通,是指城市公共交通系统中的地铁、轻轨等公共客运系统,由于它具有大运量、高效率、低污染等优点,因此成为世界许多国家城市公共交通的重要组成部分。
城市轨道交通建设在我国虽然起步较晚,但近年来得到了迅速发展,目前中国已有20个特大城市和大城市正在建设和筹建自己的轨道交通项目。
其中,北京、天津、上海、广州等城市已开通了17条地铁和轻轨交通线路,运营线路总长度达410多km;预计从现在起,到2010年左右,中国将有15个城市规划建设轨道交通1500km,这些计划建设的城市轨道交通的总投资将达到5000亿元人民币左右,北京、上海、广州三座城市规划以每年40km 的速度建设轨道交通,这样的速度在国际上也是罕见的。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施1. 引言1.1 研究背景城市轨道交通作为城市交通的重要组成部分,随着城市化进程的加快和人口密集度的增加,其在城市生活中的作用日益凸显。
城市轨道交通所带来的噪声和振动问题也逐渐成为人们关注的焦点。
在城市中,轨道交通所引发的噪声污染和振动扰动,不仅影响了周边居民的生活质量,还可能对周边环境造成不可逆转的破坏。
城市轨道交通噪声与振动问题的研究既关乎城市居民的生活质量,也关系到城市交通系统的可持续发展。
加强对城市轨道交通噪声与振动问题的研究和控制,对于改善城市环境质量、提升人民生活水平具有重要意义。
通过深入研究城市轨道交通的噪声与振动特点、影响因素以及控制措施,可以为相关部门制定更科学有效的管理政策和技术规范提供重要参考。
【研究背景】1.2 研究目的在城市中,轨道交通已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
随着城市化的进程加快,城市轨道交通所带来的噪声和振动也成为了人们普遍关注的问题。
研究的目的在于深入了解城市轨道交通噪声与振动的特点,分析其影响因素,探讨其危害,并提出有效的控制措施和振动控制技术,以减少对城市居民生活和健康的影响。
通过对城市轨道交通噪声与振动的研究,可以为相关政府部门提供科学依据和技术支持,推动城市轨道交通建设与管理的可持续发展,提升城市居民的生活质量和幸福感。
【200字】2. 正文2.1 城市轨道交通噪声与振动特点城市轨道交通噪音与振动是城市发展中不可避免的问题,其特点主要表现在以下几个方面:城市轨道交通噪音的频率较高,主要集中在轮轨和电机等运行部件产生的高频振动引起的噪音。
这些高频噪音不仅会影响周边居民的生活质量,还可能对人体健康产生不良影响。
城市轨道交通振动的幅值较大,尤其是在车辆行驶过弯道或通过道岔等曲线轨道时,振动现象更加显著。
这种振动不仅会加速轨道设施的磨损,还可能引起乘客在车厢内的不适感。
城市轨道交通的噪音与振动还受到城市环境的影响,比如交通密集的区域通常会受到更多的噪音干扰,而建筑物的反射和阻挡作用也会影响振动传播路径。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通噪声和振动是城市环境保护中的一个重要问题。
随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展,城市轨道交通所造成的噪声和振动也越来越受到关注。
首先,城市轨道交通所引起的噪声问题主要来自于列车的轮轨噪声、牵引系统的空气噪声和交变电流噪声。
而轨交所引起的振动问题主要来自于列车行驶带来的振动、车站地面振动、以及轨道和车辆的不平整度等。
为了有效控制城市轨道交通所造成噪声和振动的问题,需采取一系列的控制措施。
具体来说:一、轮轨噪声的控制轮轨噪声是城市轨道交通噪声的主要来源,因此对其控制是关键。
控制措施一般可从以下几个方面入手:1、提高轨道平整度。
轨道平整度是影响轮轨噪声的重要因素。
在轨道施工及维护过程中,应注意保障轨道平整度和轮轨匹配,避免轮轨磨损不均造成的噪声。
2、采用减震材料。
可以将减震材料填充至轨道与支座之间,也可以将减震材料铺在轨道底座之上以缓解轨道对车辆通过时的震动。
3、采用降噪轮轴。
目前有许多轨交运营商已经升级使用低噪轮轴,可有效控制轮轨噪声。
二、交变电流噪声的控制轨道交通的电力系统在牵引过程中会产生交变电流噪声,如果不加控制,这种噪声会对生活环境造成威胁。
为了有效控制交变电流噪声,应采取以下措施:1、提高牵引变流器的效率和品质。
通过提高牵引转换器的效率和缩短其输出带宽可有效控制交变电流产生。
2、采用降噪线缆。
应选用特殊的降噪电缆和降噪连接器以降低线路噪声。
三、车辆振动的控制车辆振动是城市轨道交通振动问题的重要来源。
为了降低车辆振动,应采取以下控制措施:1、采用波浪形轮轴。
波浪形轮轴可以降低车轮的不平顺度,从而降低车辆振动。
2、减振垫的应用。
在车辆结构的底部加设减振垫可有效降低车辆的振动。
1、采用隔振轨道。
在车站或附近的区域安装隔振轨道,可有效降低车站所引起的振动。
2、车站环境的平滑处理。
在车站区域内进行环境平滑处理也可以减低车站振动的影响。
综上所述,城市轨道交通的噪声和振动控制措施可以从轮轨噪声、交变电流噪声、车辆振动、车站振动等方面入手。
对轨道交通引起的环境振动问题的简单综述
对轨道交通引起的环境振动问题的简单综述【摘要】随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,城镇不断在扩大,交通线路网在不断延伸,由轨道交通所引发的环境振动问题引起人们的高度重视。
本文从振动原理、振动传播规律、所带来的危害及隔振减振措施这四个方面简单的综述。
【关键词】轨道交通环境振动1 前言随着我国经济建设不断发展,人口逐渐趋向于流入城市,城市化的进程逐渐加速,城市交通也日渐繁忙,因而城市轨道交通成为缓解城市压力的一个重要手段,城市轨道交通主要由地铁、市郊铁路和轻轨等轨道交通组成。
由于城市轨道线密集,遍布地下、地面及空中,穿插到城市居民点及商业中心等人们活动的场所,轨道交通给国家经济及人们的生活出行带来极大便利的同时,由于轨道交通本身的一些特性,其高速度产生的振动及噪声等不利因素不可避免地影响到人们的工作及生活等,如北京、上海、广州等大城市高架线离建筑物的距离小到只有几米,又由于现在兴起的轨道交通上盖的建筑物模式,即“TOD”模式,如何减轻轨道交通所产生的振动成为很大学者及工程师们的一个重要的课题。
2 轨道交通运行产生环境振动的危害及基本原理通常轨道交通在运行过程中,车辆对轨道的冲击而产生振动,经过枕木、道床,传递至隧道或桥梁基础,然后经过周围土层向外传播,从而诱发周边地面及沿线建筑物的振动。
而在TOD模式下的建筑物所受的振动,则是由轨道交通通过对轨道的冲击产生的振动,进而沿着上盖建筑物的墙柱传到上部结构,从而影响人们的生活、生理及心理健康等方面。
以下由三个方面来说明其危害:1)对人们的健康有一定的影响。
轨道交通所引发的环境振动的特点具有持久性及反复性,对人们的日常及生理心理健康产生一定的影响。
例如,广州地铁1号线穿插入附近某栋九层居民楼,当地铁运行经过该路段时,产生的振动及噪声给人们的日常生活带来的极大地困扰。
随着经济的发展,人们的生活质量普遍提高,对居住环境的要求也越来越高,对同样的振动,若放在过去,可能这不是困扰他们的一个问题,而现在轨道交通所带来的不利影响成为越来越多人关注及讨论的话题。
城市轨道交通的减振降噪技术
城市轨道交通的减振降噪技术随着城市化进程的加速,城市轨道交通系统得到了迅猛的发展。
地铁、轻轨等轨道交通工具因其高效、便捷的特点,成为了人们日常出行的重要选择。
然而,随之而来的振动和噪声问题也给人们的生活和环境带来了一定的影响。
为了减少这些不利影响,城市轨道交通的减振降噪技术应运而生,并不断发展和完善。
城市轨道交通产生振动和噪声的原因是多方面的。
首先,列车在轨道上行驶时,车轮与轨道之间的相互作用会产生振动和冲击,这种振动通过轨道、道床等结构传递到周围的土壤和建筑物中。
其次,列车运行时的动力系统、通风系统等设备也会产生噪声。
此外,轨道的不平顺、弯道和道岔等部位的特殊结构也会加剧振动和噪声的产生。
为了有效地减振降噪,人们采取了多种技术手段。
在轨道结构方面,采用了一系列特殊的设计和材料。
例如,使用弹性扣件可以减少轨道与轨枕之间的刚性连接,从而降低振动的传递。
橡胶垫浮置板轨道则通过在轨道板下设置橡胶垫,有效地隔离了振动向道床和基础的传递。
还有一种新型的梯形轨枕轨道,其独特的结构能够分散和吸收振动能量。
道床的优化也是减振降噪的重要措施之一。
钢弹簧浮置道床是一种常见的减振道床,它利用钢弹簧的弹性支撑,大大减少了振动向地下的传播。
此外,通过在道床中添加吸音材料,如吸音板、吸音棉等,可以有效地吸收噪声。
在车辆方面,改进车轮和钢轨的形状和材质可以降低振动和噪声的产生。
采用低噪声的车轮踏面设计、优化轮轨匹配关系以及使用高强度和耐磨的钢轨材料,都有助于减少摩擦和冲击产生的振动和噪声。
同时,对车辆的动力系统和悬挂系统进行优化,降低设备运行时的振动和噪声水平。
对于隧道结构,采用特殊的衬砌材料和结构形式也能起到减振降噪的作用。
例如,在隧道壁上安装吸音板或采用具有吸音功能的衬砌材料,可以减少噪声在隧道内的反射和传播。
在城市轨道交通线路的规划和设计阶段,就应充分考虑减振降噪的要求。
合理选择线路的走向和敷设方式,避免经过对振动和噪声敏感的区域。
轨道交通引起的周边建筑物振动研究
一、轨道交通对周边住宅价格的影响
3、轨道交通的建设将改变城市的空间结构和土地利用格局,使得周边地区的 土地增值,进而导致住宅价格的上升。
二、轨道交通对周边住宅价格影 响的案例分析
二、轨道交通对周边住宅价格影响的案例分析
以某城市轨道交通2号线的建设为例,该线路贯穿城市中心和郊区,连接了多 个居住区和商业区。在建设前,周边的住宅价格普遍较低,随着建设的推进,周 边住宅价格开始逐步上涨,尤其是距离轨道交通站点较近的住宅。建设完成后, 这些住宅的价格普遍上涨了50%以上,而距离站点较远的住宅价格则上涨幅度较 小。
四、减小或消除轨道交通对周边 建筑物振动的方法和措施
四、减小或消除轨道交通对周边建筑物振动的方法和措施
为了减小或消除轨道交通对周边建筑物振动的影响,可以采取以下方法和措 施:
1、加强列车设计:通过优化列车的设计,降低列车运行时的机械能,从而减 少对周边建筑物的影响。例如,可以改进列车的轮轨设计,降低轮轨间的摩擦系 数,从而减少机械能的产生。
四、结论
因此,政府和有关部门在制定城市规划时应充分考虑轨道交通对周边住宅价 格的影响,合理规划轨道交通线路和站点位置,以充分发挥其对周边地区的带动 作用。同时,在轨道交通附近建设住宅时,应注重提高住宅品质和配套设施,以 满足居民的需求和提高其居住满意度。
环境评估是城市轨道交通项目的重要组成部分,旨在全面评估项目对环境的 影响,并提出相应的减缓措施。具体来说,环境评估的意义在于:
城市轨道交通引起的环境评估
1)识别和评估城市轨道交通对环境的潜在影响; 2)预防或减轻不利影响, 提高环境保护水平; 3)促进城市轨道交通的可持续发展,提高社会效益。
城市轨道交通引起的环境评估
1)城市轨道交通的发展在提高出行效率和缓解交通拥堵的同时,也给周边环 境和居民带来了潜在的环境振动影响。因此,进行环境振动预测与评估对于保护 城市环境和居民生活质量具有重要意义。
我国地铁环境振动现状及控制措施
我国地铁环境振动现状及控制措施
近年来,随着社会的发展,地铁的快速建设,地铁环境振动成为一个重要的环境问题,也成为许多人关注的焦点。
地铁环境振动主要是由地铁列车运行产生的,它会造成轨道、桥梁等建筑物的振动,振动幅值随列车的速度和重量而变化,从而影响到周围环境的安全。
长期的振动会使周围建筑物、桥梁受损,影响到环境的安全,还会对附近居民的正常生活造成不利影响,包括噪音、睡眠质量等。
为了解决这一问题,我们应该采取一些措施。
首先,可以加强设计,在建设地铁时,应该采用抗振、隔声设计,以降低振动和噪音,减少对周围环境的影响。
其次,应该提高列车的质量,采用高质量的车辆和轨道,减少振动的幅值。
最后,要定期检查、保养车辆,保证其正常运行,以降低振动噪音。
地铁环境振动是一个十分严重的环境问题,应该采取有效的措施加以解决。
只有通过加强设计、提高质量、加强维护等措施,才能有效减少地铁环境振动,维护周围环境安全,保障居民的正常生活。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施随着城市规划的不断发展和城市化的加速,城市轨道交通已经成为现代城市公共交通的重要组成部分。
但是,城市轨道交通所带来的噪声和振动问题成为了制约其发展的重要因素之一,不仅对周围居民的生活产生了不良影响,也可能危及轨道交通设施的运行安全和寿命。
因此,如何控制城市轨道交通的噪声和振动,已经成为当前轨道交通发展的重要课题之一。
城市轨道交通所产生的噪声主要包括轮轨噪声、机车噪声、制动噪声等。
轮轨噪声是由列车轮对和轨道之间的摩擦所引起的噪声。
机车噪声来自列车机车本身,其中包括发动机、风扇、空调机组等设备的噪声。
制动噪声则是列车刹车/制动过程中产生的噪声。
城市轨道交通所带来的振动主要包括轨道振动和接触线振动。
其中,轨道振动是由列车在轨道上运行时所产生的振动,主要由轮轨动力作用引起。
接触线振动则是由电动机组通过接触线向列车提供动力,产生的振动。
这些振动会对轨道、桥梁、隧道等轨道交通设施产生不良影响,危及其安全。
为了控制城市轨道交通的噪声和振动问题,需要采取一系列控制措施。
其中,首先要采取的是减速降噪技术。
通过降低列车的运行速度,减少轮轨噪声、机车噪声和制动噪声的产生。
其次,可以采取轮轨减振技术。
通过调整轨道的几何形状和轨距以及改善轮对和轨道之间的摩擦情况,减少轨道振动的发生。
接触线减振技术也是一种常见的减振措施。
通过改善接触线的设计和铺装,减少接触线振动的产生。
同时,合理选用建筑材料、设计合理的隔音隔振结构也可以有效减少城市轨道交通带来的噪声和振动。
除了技术措施外,城市轨道交通的噪声和振动控制还需要政府的政策指导和行业标准的制定支持。
政府应加强对城市轨道交通的噪声和振动管理,引导轨道交通企业优化车辆设计和运行管理,为轨道交通的可持续发展提供保障。
同时,行业标准的制定也是有效实施噪声和振动控制的重要手段之一。
只有建立健全的行业标准体系,才能形成行业共识,促进技术创新,不断完善城市轨道交通的噪声和振动控制技术。
轨道交通系统对周围环境的振动影响
轨道交通系统对周围环境的振动影响随着我国人民生活水平的提高,轨道交通系统对四周环境及接近建筑物的振动影响越来越引起人们的关注,并且随着我国城市轻轨交通系统的兴建,使环境振动污染的问题更加突出。
本文对此问题进行了系统的综述,并提出了削减建筑物振动的措施。
一、引言在欧美等西方发达国家,轨道交通系统引起的振动对四周环境的影响早已引起人们的留意,并且把振动列为七大环境公害之一【1】。
而在我国,随着经济的发展和人们生活水平的提高,振动问题也引起了一些专家学者的留意。
振动试验表明,振动对于居住在铁路线四周的居民的影响特别大,并且危害人们的身心健康,当振动加速度达65dB时,对睡觉有稍微影响;振动加速度达到69dB时,全部轻睡的人将被惊醒;振动加速度达到74dB 时,除酣睡的人,一般状况下,其他人将惊醒【2】。
铁道部劳动卫生研究所通过对我国几个典型城市的铁路环境振动的现场实测,考察了铁路沿线居民区受列车运行引起的环境振动污染现状,测试结果表明,离轨道中心线30m之内区域的振级大部分接近80dB。
这样高的振级将极大地影响铁路沿线居民的日常生活及身心健康。
因此,着手研究振动污染规律、振动产生的原因、振动传播途径及掌握方法具有特别重要的意义。
在我国,随着现代化的进行,交通系统大规模发展的趋势极为快速。
由于城市轨道交通系统(包括地下铁道和城市高架轻轨)具有运量大、速度快、安全牢靠、对环境污染少、不占用一般道路等优点,已成为解决城市交通拥挤和削减污染的一种有效手段。
国内已经拥有和正在建设的地下铁道系统的城市越来越多,而且不少城市还在筹建轻轨交通系统。
近年来在城市交通系统建设中,对于振动可能影响环境和周边建筑物内居民生活和工作的问题也进行了预估。
如拟议中的西直门至颐和园轻轨快速交通系统可能对四周文化和科研机构产生的振动和噪声影响、地铁南北中轴线可能对故宫等古建筑的振动影响。
为此,Y市地铁总公司、Y 市城建设计院、Y市环境保护局、北方交通大学、铁道部科学研究院等单位已经开头结合X市、X市等一些大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动的工程实际进行研究,发表了有关地铁、轻轨车辆作用下隧道及高架桥梁的振动、振动波的传播及其对四周环境和建筑物影响的初步研究成果。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施1. 引言1.1 城市轨道交通的发展背景随着城市化进程的加速,城市人口规模的不断扩大,城市轨道交通作为城市公共交通系统的重要组成部分,扮演着越来越重要的角色。
城市轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车等多种形式,其建设和运营不仅可以缓解城市交通拥堵问题,还可以提高城市公共交通的覆盖率和运输效率。
城市轨道交通的发展背景主要源自于城市交通需求的增长和环境保护的要求。
随着城市经济的不断发展,人口流动量不断增加,传统交通方式已经难以满足城市居民的出行需求。
城市轨道交通的高效、快捷、环保等特点,使其成为了当今城市交通发展的主要方向之一。
通过建设城市轨道交通系统,可以促进城市经济的发展,改善城市交通状况,减少交通事故发生率,提高居民出行质量。
城市轨道交通在改善城市居民生活和完善城市交通网络中起着不可或缺的作用。
城市轨道交通的发展也对城市环境保护提出了一定的挑战,其中噪声与振动问题是需要引起关注和解决的重要环境问题之一。
1.2 噪声与振动对城市环境的影响噪声与振动是城市轨道交通系统不可避免的问题,它们对城市环境产生了重要的影响。
噪声对城市居民的生活质量产生了负面影响。
长期暴露在高强度噪声环境下会导致人们的听力受损,影响睡眠质量,增加心理压力,甚至引发心血管疾病等健康问题。
噪声还会干扰人们的日常交流,影响工作和学习效率,降低生活质量。
振动也对城市环境造成了一定的影响。
轨道交通系统的运行会产生振动,而这种振动可能会对周围建筑物和基础设施造成损坏。
特别是在城市中密集建筑的区域,振动会传导至周围建筑物,导致裂缝、破坏等问题,给城市的建筑物和基础设施带来损失。
城市轨道交通系统所产生的噪声与振动不仅影响了居民的生活质量,还对城市环境和建筑物造成了一定的危害。
必须采取有效措施来控制与减少这些负面影响,保障城市环境的安宁与稳定。
2. 正文2.1 噪声的来源与特点噪声是城市轨道交通产生的主要环境问题之一。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通作为现代城市交通系统的重要组成部分,为城市居民出行提供了便利,促进了城市的经济和社会发展。
城市轨道交通系统所带来的噪声和振动问题也引起了人们的广泛关注。
城市轨道交通的运行噪声和振动对居民的生活质量和健康造成了影响,因此对城市轨道交通的噪声和振动进行控制至关重要。
一、城市轨道交通噪声的来源及特点城市轨道交通噪声主要来源于列车、轨道和设备的运行以及乘客的各种活动。
列车的轮轨交会噪声、机车或动车组车体震动所产生的结构噪声、轨道不平整和钢轨的振动等都会导致城市轨道交通噪声的产生。
地下隧道的建设和运行也会引起地表噪声和振动。
城市轨道交通噪声的特点主要有以下几点:城市轨道交通噪声的频率范围广,包括低频、中频和高频噪声,其中低频噪声对人体的影响尤为突出;城市轨道交通噪声的持续时间长,特别是在运营高峰期,噪声会长时间持续,给周边居民造成极大的困扰;城市轨道交通噪声的传播距离远,特别是在高楼林立的城市中,噪声会通过建筑物的反射扩散至更远的地方,对更广泛的地区产生影响。
城市轨道交通振动主要来源于列车和轨道的振动。
列车的振动主要包括轮轨交会振动、机车或动车组车体震动等;轨道的振动主要包括轨道不平整振动和轨道的弯曲振动。
城市轨道交通噪声与振动对居民的生活质量和健康造成了一定的影响。
高强度的噪声和振动会引发居民的情绪紧张和睡眠障碍,影响居民的身心健康;长期接触高强度的噪声和振动会导致听力损伤和神经系统疾病,对居民的健康造成威胁;城市轨道交通噪声和振动也会对周边环境造成影响,影响城市的生态环境和城市形象。
为了减少城市轨道交通噪声与振动对居民的影响,需要采取一系列的控制措施。
可以通过改进列车和轨道的设计和制造工艺,减少列车和轨道的振动和噪声的产生。
可以通过加装隔音隔振设备,减少列车和轨道产生的噪声和振动的传播。
可以通过加强轨道的维护和修复工作,提高轨道的平整度,减少轨道不平整振动对周边环境的影响。
城市轨道交通产生的环境振动问题
城市轨道交通产生的环境振动问题[ 作者:| 来源:| 时间:2005-11-4 22:16:50 ]摘要:城市轨道交通对周边环境的振动影响正引起人们的普遍关注,本文从上海磁悬浮线路现场实测资料出发,分析研究了轨道交通系统引起环境振动实况及振动传播规律,并提出相应的减振措施。
关键词:城市轨道交通环境振动1 引言随着现代工业的迅速发展,城市轨道交通产生的环境振动问题引起了人们的普遍注意,在西方发达国家,已把振动列为七大环境公害之一。
城市的环境振动除了会影响精密仪器设备的使用,对历史古迹建筑物造成损害以外,还会有损人体健康,给人们的工作和日常生活带来极大的不利影响。
在国内,由于城市轨道交通建设起步较晚,故关于城市轨道交通引起的环境振动问题研究较少。
80年代中后期,我国曾对4个城市的铁路环境振动做过现场实测[1],初步了解了铁路沿线居民区受列车运行引起的环境振动污染状况,并于1988年制定了《城市区域环境振动标准》[2]。
进入21世纪,我国城市轨道交通建设进入快速发展阶段,国内不少科研单位已开始结合北京、上海、广州等大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动问题进行相关研究,并取得了初步的研究成果。
本文以上海磁悬浮列车现场振动实测数据为基础进行相关分析研究。
2 上海磁悬浮列车引起的环境振动现场实测磁悬浮列车是一种新型的方便快捷的轨道交通方式,具有经济、快速、安全、舒适的特点,最高时速可达505千米,此前世界上仅有德国和日本有试验线。
2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车示范线首次试运行,它是世界上第一条投入商业运营的磁浮列车线,运行全程线路总长31.17千米,单向运行时间约8分钟。
磁悬浮列车示范线西起上海地铁2号线龙阳路车站南侧,东到浦东国际机场一期航站楼东侧,设计时速和运行时速分别为505千米和430千米,总投资89亿人民币。
2003年1月12日、19日,对上海磁悬浮线路的振动情况进行了两次测试,测试场地分别选在线路弯道处和直线路段,弯道处列车运行速度较低而直线段列车速度较高。
城市轨道交通环境噪声与振动控制及评价标准
城市轨道交通环境噪声与振动控制及评价标准随着城市轨道交通建设的不断发展,环境噪声和振动问题也逐渐成为了一个不可忽视的问题。
城市轨道交通的高频噪声和低频振动对周围居民以及建筑结构产生了一定的影响,因此控制轨道交通噪声和振动已成为城市轨道交通建设中的重要问题之一。
本文主要介绍城市轨道交通环境噪声和振动的产生原因、控制方法以及评价标准。
其中,城市轨道交通环境噪声的主要产生原因包括列车行驶、车站运营、车辆制动、轨道噪声等因素,而振动主要由于列车运行和车站震动等原因引起。
为了控制城市轨道交通环境噪声和振动,需要采取一系列措施,如优化线路布局、改善车辆制动系统、采用减振器等。
另外,本文还介绍了城市轨道交通环境噪声和振动的评价标准。
目前,国内外均有相关标准和指南用于评价城市轨道交通环境噪声和振动。
其中,国内相关标准包括《城市轨道交通环境噪声测量规范》和《城市轨道交通环境振动测量规范》等,而国际标准则包括ISO 1996-2和ISO 2631等。
这些评价标准可以帮助评估城市轨道交通环境噪声和振动水平,为制定相应的控制措施提供依据。
综上所述,城市轨道交通环境噪声和振动控制已成为城市轨道交通建设中的重要问题。
通过采取一系列措施和应用评价标准,可以有效地控制城市轨道交通环境噪声和振动,保障周围居民的生活和建筑结构的安全。
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轨道交通系统对周围环境的振动影响
轨道交通系统对周围环境的振动影响轨道交通系统对周围环境的振动影响随着城市建设和发展,轨道交通系统成为繁华城市必不可少的交通工具,虽然它们为人们的出行提供了便利,但是也带来了一定的环境问题,其中之一就是对周围环境的振动影响。
这篇文章旨在探讨轨道交通系统对周围环境的振动影响,并提出相应的治理方法。
1. 轨道交通系统对周围环境的振动影响轨道交通系统的运行会产生巨大的振动,这种振动可以传递到周围环境,对建筑物、地基和土壤造成损害。
建筑物受到轨道交通系统振动的影响,容易出现裂缝、倾斜、沉降等问题,严重时还可能导致建筑物的倒塌。
地基和土壤也会受到轨道交通系统振动的影响,因为轨道交通系统振动的频率往往与周围环境的自然频率相似,导致共振现象的发生,从而加剧振动的影响。
2. 轨道交通系统的振动测量与分析为了更好的了解轨道交通系统对周围环境的振动影响,需要对其进行测量和分析。
振动测量可以使用加速度计、位移传感器等设备,通过记录振动的幅值、频率、相位等参数,可以对振动的性质进行分析。
振动分析可以使用数据处理软件对振动数据进行处理,得到振动的频谱图、幅值图等结果,供工程师和决策者参考,制定相关的治理措施。
3. 轨道交通系统振动影响的治理方法为了减少轨道交通系统对周围环境的振动影响,可以采取以下几种治理方法:(1)减少轨道交通系统的振动源:可以使用降噪隔振垫、耗能垫等降低轨道交通系统振动源的振动。
此外,也可以采取一些预防措施,例如建造一些减震屏障、增加减震垫等。
(2)改善轨道交通系统的轨道和车辆质量:提高轨道和车辆的质量,能够减少轨道交通系统振动的幅值,从而降低对周围环境的振动影响。
(3)改善周围环境的土壤与地基:对于周围环境的土壤和地基进行改善,例如采用加筋土工挡墙等方法,能够有效降低轨道交通系统对周围环境的振动影响。
(4)加强振动监测和管理:随着城市轨道交通系统的建设,需要加强对振动的监测和管理。
可以建立振动监测体系和报告机制,形成相应的治理措施,以实现对轨道交通系统对周围环境的振动影响的实时监控和管理。
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城市轨道交通系统引起的环境振动问题城市轨道交通系统引起的环境振动问题夏禾吴萱于大明摘要城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注,本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述.关键词轨道交通系统环境振动影响Environmental Vibration Induced by UrbanRail Transit SystemXia He Wu Xuan Yu DamingCollege of Civil Engineering and Architecture, Northern JiaotongUniversity,Beijing 100044Abstract Influences of the urban rail transit induced vibration on the surrounding environments have aroused a great deal of public attention. The researches in China and abroad on this problem are systematically summarized in this paper.Key words rail transit system environment vibration effects1 国内外研究工作概况随着现代工业的迅速发展和城市规模的日益扩大,振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意.国际上已把振动列为七大环境公害之一,并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等.据有关国家统计,除工厂、企业和建筑工程外,交通系统引起的环境振动(主要是引起建筑物的振动)是公众反映中最为强烈的[1].随着城市的发展,在交通系统设计规划中,对环境影响的考虑越来越多.这主要因为过去城市建筑群相对稀疏,而现在,随着城市建设的迅猛发展,多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区.如日本东京市内的交通道路很多已达到5~7层,离建筑物的最短距离小到只有几米,加上交通密度的不断增加,使得振动的影响日益增大.交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播,进一步诱发建筑物的二次振动,对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响. 例如国家自然科学基金资助项目在捷克,繁忙的公路和轨道交通线附近,一些砖石结构的古建筑因车辆通过时引起的振动而产生了裂缝,其中布拉格、哈斯特帕斯和霍索夫等地区发生了由于裂缝不断扩大导致古教堂倒塌的恶性事件.在北京西直门附近,距铁路线约150m处一座五层楼内的居民反映,当列车通过时可感到室内有较强的振动,且受振动影响一段时间后,室内家具也发生了错位.另外,由于人们对生活质量的要求越来越高,对于同样水平的振动,过去可能不被认为是什么问题,而现在却越来越多地引起公众的强烈反应.这些都对交通系统引起的结构振动及其对周围环境影响的研究提出了新的要求,也引起了各国研究人员的高度重视[2~21].日本是振动环境污染最为严重的国家之一,在其“公害对策基本法”中,明确振动为七个典型公害之一的同时,还规定了必须采取有效措施来限制振动.在“限制振动法”中,特别对交通振动规定了措施要求,以保护生活环境和人民的健康.T.Fujikake、青木一郎和K.Hayakawa等[9,17,21]分别就交通车辆引起的结构振动发生机理、振动波在地下和地面的传播规律及其对周围居民的影响进行了研究,提出了周围环境振动水平的预测方法.面对公众的强烈反映,英国铁路管理局研究发展部技术中心对车辆引起的地面振动进行了测试,主要就行车速度、激振频率和轨道参数的相关关系以及共振现象进行了实验研究.瑞士联邦铁路和国际铁路联盟(UIC)实验研究所(ORE)共同执行了一项计划,以A.Zach和G.Rutishauser为首的研究小组研究了地铁列车和隧道结构的振动频率和加速度特征,从改善线路结构的角度提出了降低地铁列车振动对附近地下及地面结构振动影响的途径.美国G.P.Wilson等针对铁路车辆引起的噪声和振动,提出了通过改善道床结构形式(采用浮板式道床)和改革车辆转向架构造以减少轮轨接触力的方法,降低地铁车辆引起的噪声和振动的建议.交通车辆引起的结构和地面振动是城市交通规划中的一个重要问题,由其进一步引发的周边建筑物振动以及相应的振动控制和减振措施,在规划和设计的最初阶段就应加以考虑.为此,德国的J.Melke等提出了一种基于脉冲激励和测试分析的诊断测试方法,来预测市区铁路线附近建筑物地面振动水平,并通过不同测点数据的传递函数分析研究了振动波的传播规律.F.E.Richart和R.D.Woods等则针对隔振沟和板桩墙等隔振措施进行了实验研究.此外,西班牙、捷克等国在这些方面也做了大量的测试、调查和研究工作,通过对几种不同场地土的测试结果统计,分析了列车引起的地面振动波的传播和衰减特性,并从降低行车速度、减轻荷载重量、提高路面平整度等方面提出了减少振害的措施.在国内,虽然城市建设起步得较晚,但随着现代化的进程,交通系统大规模发展的趋势是极为迅速的.由于轨道交通系统具有运量大、速度快、安全可靠、对环境污染小、不占用地面道路等优点,成为缓解城市交通拥挤和减少污染的一种有效手段.目前,我国已经拥有或正在建设地下铁道的城市越来越多,不少城市还在筹建高架轻轨交通系统.近年来在城市交通系统建设中,对于振动可能影响环境和周边建筑物内居民生活和工作的问题也进行了预测,如拟议中的西直门至颐和园轻轨快速交通系统可能对附近的文化和科研机构产生振动影响、地铁南北中轴线可能对故宫等古建筑产生振动影响、拟建的京沪高速铁路沪宁段高速列车对苏州虎丘塔可能产生振动影响等.为此,国内不少单位已开始结合北京、上海、沈阳等一些大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动问题进行研究,发表了初步的研究成果[22~43].2 振动的产生、传播规律及其对环境的影响对我国几个典型城市的调查结果表明,交通车辆引起的环境振动水平较高.根据铁路部门的实测,距线路中心线30m附近的振动可达80dB.地铁列车通过时,在地面建筑物上引起振动的持续时间大约为10s.在一条线路上,高峰时,两个方向1h内可通过30对列车或更多,振动作用的持续时间可达到总工作时间的15%~20%.最近在我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试,结果表明,当地铁列车以15~20km/h的速度通过时,地铁正上方居民住宅的振动高达85dB,如果列车速度达到正常运行的70km/h时,其振级可能还要大得多.可见由列车运行引起的环境振动已不同程度地影响了居民的日常生活.在轨道交通系统中,由运行列车对轨道的冲击作用产生振动,并通过结构(隧道基础和衬砌或桥梁的墩台及其基础)传递到周围的地层,进而通过土壤向四周传播,诱发了附近地下结构以及建筑物(包括其结构和室内家具)的二次振动和噪声.对于地下铁道,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、隧道基础和衬砌结构类型、轨道类型、是否采用了隔振措施等,此外列车与轨道的动力相互作用也会加大振动作用.有调查表明,地铁列车在隧道内高速运行时,距轨道水平距离1.5m 处,振级平均值为81dB;24m处,振级平均值为71.6dB.这说明随着距轨道水平距离的增加,振级将不断衰减.此外,地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车通过的速度及隧道的埋深.速度越高,振动干扰越强,影响范围越大(列车速度每提高一倍,隧道和地面的振动增加4~6dB);埋深越大,影响范围越小.文献[25]采用计算机模拟的方法得到地铁列车引起的地面振动随距离的分布:在距隧道中心线40m左右的地面为加速度的局部放大区;对于1~3Hz的低频振动加速度,尽管幅值大小不同,都在0、36、60m 附近出现了放大区;对于5~6Hz的中频加速度,只有0m和30m二个放大区,距离再大时就迅速衰减;对>8Hz的高频加速度则随距离的增加而逐渐衰减.北京曾就地铁列车对环境的振动影响进行过实测,得到了与上述分布规律相同的结果.对于高架轻轨系统,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、桥梁结构类型和基础类型、桥梁跨度、刚度、挠度等,列车与桥梁的动力相互作用也会加大振动作用.目前国内尚无建成的高架轻轨系统,无法进行现场测试.但文献[22,23]通过力学计算、文献[29]通过对铁路高架桥和路基线路的实测分析,求得高架轻轨系统在列车运行时所引起的周围地层的振动特性,得出了以下结论:(1)轻轨列车振动所引起的地面振动,在某一距离范围内,随距线路距离的增加而衰减,在达一定距离后会出现反弹增大(约在40~60m 间),但总趋势是随距离的增大而逐渐衰减.(2)轻轨系统桥梁的基础类型对地面振动的影响非常大.采用桩基时,地面振动的位移、速度、加速度值均比采用平基时的小许多,且桩基时,地面振动随距线路距离的增加而衰减的速度也较平基时大.甚至由于采用了不同的桥梁基础,沿线建筑不同楼层的振动响应也有所不同.采用浅平基础时,上面楼层的响应比下面楼层的强烈,采用桩基时各楼层的差别就小得多.(3)高架桥线路与路基线路相比,环境振动将大幅度降低.距线路中心线30m处的振动强度可降低5~10dB.(4)高架轻轨的桥梁结构设计应注意避免车桥产生共振,以减小对系统振动的影响.列车运行对大地产生的振动主要以三种波的形式传播,即横波、纵波和表面波.日本ErichiTaniguehi等的研究表明:位于地下2m深处振动加速度值为地表的20%~50%;4m深处为10%~30%.可见在车辆运行产生的环境振动中,表面波占主要地位.由于能量的扩散和土壤对振动能量的吸收,振动波在传播过程中将有所衰减.不同类型的振源,不同的振动方向,不同的传播方向以及不同的土介质,对振动的衰减也是有区别的.据文献[2,29,30,34]的实测结果知,振动强度的分布具有以下特点:从振源的频率分布上看,以人体反应比较敏感的低频为主,其中50~60Hz的振动强度较大;从列车速度的影响上看,随行车速度的提高,振动有增大的趋势;就地面振动随距离的衰减而言,距轨道中心线越近,同一列车引起的地面振动就越大,反之则越小.很多文献认为列车运行所产生的地面振动随距线路距离增加而有较大的衰减是一般规律,见图1(a).但是也有文献得出了不同的结果:文献[38]和[42]曾分别在桥梁(京沈线滦河桥,跨度32m上承式钢板梁桥,桥墩高8~10m,车速50~80km/h)和线路附近(京广线,车速25~110km/h)测试了列车通过时地面振动加速度随距离的变化规律,结果分别见图1(b)和(c).图1中G为振级;ε为各测点加速度与路基处加速度的比值.可以发现地面振动分别在距桥墩60m左右处和距线路40m左右处出现了加速度反弹增大的现象.这一测试结果是与理论计算的结果相吻合的[43].(a)位置分布(b)桥梁附近(c)线路附近图1 实测地面振动加速度随距离的分布随距离增大而振动强度减弱的规律也适用于沿线建筑.由于列车引起的地面水平方向振动,在传导过程中的衰减要快于垂直方向的振动,因而沿线建筑物内垂直方向的振动将大于水平方向的振动.实测结果表明:建筑物的水平振动一般约小于垂直振动10dB[41],因此在评价建筑物受铁路环境振动的影响时,可以垂直方向的振动为主.就不同楼层而言,一般来说,中低层建筑,特别是4层以下的,随着楼层的增加,振动的强度有增大的趋势.文献[41]对7座3~5层楼房的测试结果和文献[43]的理论分析结果都表明:在距列车不同的距离上,3~5层的振动强度均比1层高出约3~5dB.随列车速度的提高,附近建筑物内的振动有增大的趋势(尤其是楼房)[41,43].而由列车引起的沿线地面建筑物振动,其振级的大小与建筑物的结构形式、基础类型以及距地铁的距离有密切的联系.对于基础良好、质量较大的高层钢筋混凝土建筑,由于其固有频率低,不易被激起较大的振动,因而其振级较之自土壤传来的振级可衰减10~20dB.在距地铁隧道水平距离32m处,高层建筑地下室内实测振级不大于60dB,1层以上则测不出地铁行驶时引起的振级;基础一般的砖混结构住宅楼可衰减5~10dB;而基础较差的建筑,如轻质结构或浅基础建筑,则衰减量很小,其振级与土壤振级接近,甚至还会出现室内振动大于室外地面振动的情况.3 减振隔振控制措施如前所述,城市轨道交通系统产生的振动可以通过结构和周围地层传播到振动影响到的区域或个人.为降低振动或控制振动的不利影响,可从降低振源的激振强度、切断振动的传播途径或在传播途径上削弱振动、合理规划设计使建筑物避开振动影响区等几个方面着手.根据有关资料,减少振源振动可采取以下几种措施[13,34]:(1)采用60kg/m以上的重轨,并应尽量采用无缝线路.重轨具有寿命长,稳定性能和抗振性能良好的特点,无缝线路则可消除车轮对轨道接头的撞击.(2)减轻车辆的簧下质量,避免车辆与轨道产生共振,这样可降低振动强度10~15dB.(3)对于地铁而言,适当增加埋深,使振动振幅随距离(深度)增加而加大衰减;采用较重的隧道结构也可降低振动幅度.(4)对于在地面上运行的轻轨系统,应首先考虑采用高架桥梁.与普通路基相比较,高架系统不但产生的振动要小,而且占地面积也小,特别适合市区.(5)高架轻轨系统的桥梁应优先采用混凝土梁以及整体性好、振动较小的结构形式;合理设计跨度和自振特性,以避免高速运行的列车与结构产生共振.另外,墩台采用桩基础,可获得较浅平基础好的减振效果.(6)采用合适的道床和轨道结构型式,增加轨道的弹性.瑞士联邦铁路和比利时布鲁塞尔自由大学等都在研究新型的弹性轨枕和复合轨枕以减小动力冲击力,并将有效地降低车辆、轨道和附近环境的振动.对地铁而言,为减少维修工作量,一般都采用整体道床,其中包套式短枕整体道床、塑料短枕整体道床、浮置板式整体道床等几种道床型式都可起到减振作用.对高架轻轨而言,道床结构形式主要有两种:一是有碴式道床结构型式,二是无碴道床结构型式.从国外情况看,美国、加拿大多采用无碴式整体道床,德国、新加坡多采用有碴道床,香港地铁高架部分均采用无碴道床,日本轻轨采用有碴道床和混凝土板式道床.从减振效果来说碎石道床优于整体道床,但碎石道床具有稳定性较差、养护工作量大、自重较大、轨道建筑高度较大且道床易污染等缺点,所以宜采用整体道床,其弹性不足的问题可以利用减振效果好的弹性扣件或其它减振措施弥补.整体道床包括无枕式整体道床,短枕式整体道床,长枕式整体道床和纵向浮置板式整体道床.其中纵向浮置板式整体道床减振效果显著,尤其是低频域减振效果更好.无论是有碴道床还是整体道床,都可在道碴或凝土板下面设置橡胶减振垫,减振效果可达10~15dB[2,4,14,34].采用适当的弹性扣件,可以增加整体道床的弹性.例如,在北京地铁使用的DTI型和DTV型扣件中,DTV型扣件经过室内试验比DTI型扣件可减少振动5~8dB.弹性垫层是增加扣件弹性的重要组成部分.要改善整体道床的缺点,可采用高弹性垫层,以提供轨道所需用的弹性,缓冲列车的动力作用.北京地铁一二期工程采用轨下10mm橡胶垫板、铁垫板下一层塑料垫板作为弹性垫层,但发现弹性不足.北京新建的地铁和上海地铁采用轨下一层、铁垫板下两层圆柱型橡胶垫板,均能满足一般地段需要.需要指出的是,道床型式、扣件型式及弹性垫层之间都要有合理的匹配关系.为阻止表面波的传播,可采取切断振动传播途径或在传播途径上削弱振动的措施.在地表层采取挖沟、筑墙等措施有一定效果.有三种隔离模式:弹性基础、明沟和充填式沟渠.弹性基础对较高频率的隔振效果较好,但由于弹性基础的存在,轨道上的最大低频加速度会被放大,所以无论是对运行列车的平稳性还是对于周围环境的隔振来说,弹性基础并不是很理想的方法;对于明沟和充填式沟渠,一般来说,减振沟越深,其有效隔振频率的下限就越低,减振效果越好,它们可以完全切断振动波的传播,只要沟的深度足够,就可以获得理想的隔振效果.减振墙也常用来作隔振使用,其效能与减振沟类似.有试验表明,减振墙的板质、厚度和深度对减振效果均有影响.向地层下打入柱桩,形成柱列或柱阵可以获得显著的减振效果,国外已成功地采用这种措施防止地铁和其它振动对建筑物的干扰.对于点振源,在其周围设置由具有一定质量的隔振材料形成的阻波区(WaveImpedingBlock),可以很好地隔绝振动波的扩散.阻波区隔振的基本原理是利用隔振材料的振动来吸收振源传出的振动能量,其减振效果与隔振材料的质量和埋置深度、阻波区的宽度有关.台湾某高架桥系统,在桥墩的周围设置环状的阻波区后,环外地层的振动强度下降了5~15dB[45].4 减轻轨道交通系统对周边建筑物振动影响的规划设计原则根据国内外的研究成果,为减轻轨道交通系统对周边建筑物的振动影响,规划设计中应遵循以下原则:(1)规定地面建筑物到地铁隧道或高架轻轨线路的水平距离,必须在古建筑附近修建地铁时,还应规定地铁隧道的埋深,以利用振动能量的传播衰减来降低振动水平.(2)对新规划的建筑物,应使其位置避开振动波传播的放大区;对既有的古旧建筑物或其它对振动敏感的建筑物,在规划轨道交通线时,应使振动放大区离开它们的位置.(3)在地铁及高架轻轨沿线的建筑物应以基础结构牢固的楼房为主,避免建造轻质结构或基础较浅的房屋.建筑物的振动特性应合理设计,以防止其振动频率与列车产生的振动一致而形成共振.(4)在轨道交通规划布局中,应充分老虑利用振动波的天然屏障,如河流、高大建筑物等,来隔绝振动的影响.作者简介:夏禾男1951年生教授emailhxia@作者单位:北方交通大学土木建筑工程学院,北京100044参考文献1 守田荣.振动篇——公害防止管理者国家实验讲座.东京:日本工业新闻出版社,1988.2 Volberg G.Propagation of Ground Vibrations near Railway Tracks.J.of Sound and Vibration,1983,87(2):371~3763 ORE.Question D151.Vibrations Transmitted Through theGround:[T echnical Report].Office for REIUR,NL,1989.4 ORE.Question DT217.Measures Against Structure Borne Noise & Vibrations:[Technical Report].Office for REIUR1,NL,1989.5 Dawn T M.Ground Vibration from Passing Trains.J.of Sound and Vibration,1979,66(3):355~3626 Dinning M G.Ground Vibration from Railway Operations:[Rapporteur′s Report].J.of Sound andVibration,1983,87(2):387~3897 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