(1) 在一定运行速度范围内,地铁隧道振动振级随列车运行速度的增加而增加,大体上速度每增大1倍,振动振级增加约6dB;

　　(2) 轮轨表面不规则,将使振级增加5～10dB,车轮不圆整将使振级增加10～22dB;

　　(3) 国外有关不同隧道结构修正值的研究结论见表2。在相同地质条件下,当隧道材料相同时,结构厚度增大1倍,墙壁振动可降低5～18dB,而混凝土单洞隧道振动低于铸铁或铸钢单洞隧道壁振动;三洞隧道结构振动低于双洞隧道结构振动,站台结构振动最低。

　　3 地铁振动的传播

　　地铁振动产生的是纵波、横波、表面波合成的复杂波动现象,其传播形态也较为复杂。根据已有的研究成果,近场的振动波型主要以弯曲波形式传播,远场主要以表面波形式传播。振动的传播途径是从轨道传到轨道扣件和道床,再传递到隧道和岩土,从而引发附近地面建筑物的振动。在振动的传播特性上,主要有以下结论[2,4,6,7]:

　　(1)地铁列车运行时,在振动振源的频率分布上,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;

　　(2)振动传播过程中,振动随着距轨道水平距离的增加而衰减。高频分量随距离衰减较快,低频部分衰减较慢;水平向振动比铅垂向振动衰减得快。因此,对地面及建筑物的影响主要是铅垂方向振动;

　　(3)振动的频谱随距离而改变,地铁振动最大值对应的频率在10～30Hz范围内;

　　(4)地铁列车对临近建筑物的振动影响范围不超过100m,此范围外的建筑物振动可忽略不计。具体影响范围会因隧道结构和地质条件不同而不同;

　　(5)影响振动传播的主要因素有列车运行速度、隧道埋深、地质条件等。地铁运行速度越高,建筑物的振动响应越大;隧道埋深越大,影响范围越小;地质条件不同,对振动能量的耗散大小不同;

　　(6)列车振动引起的沿线地面建筑物的振动,在建筑物方面,其振级的大小与建筑物的结构形式、基础类型以及与地铁线的距离有密切关系。

　　4 地铁振动控制措施

　　地铁运行产生的振动问题可以在地铁工程最初的规划、设计和施工阶段通过一些措施得到一定程度的控制。

　　4.1规划阶段的控制措施

　　在最初的规划阶段,文献[5]认为,要把线路选择和城市规划结合起来考虑。

　　(1)线路走向尽量与城市快速路、主干道或次干道重合。

　　(2)合理控制地铁线路两侧拟建建筑物的建设距离。

　　(3)在轨道交通规划布局中,应充分利用振动波的天然屏障,如河流、高大建筑物等,来阻隔振动的影响。

　　4.2设计施工阶段的控制措施

　　在设计施工阶段,采取合理的隔振、减振措施,能有效减少地铁振动带来的问题。隔振是用一些弹性元件或其他措施隔断部分振波的传播;减振是在产生振源的设备或部件上加装阻尼结构或阻尼元件,或者增加设备或元件本身的阻尼来达到减振的目的。根据地铁振动的产生、传播和相关因素的分析,可以从振源减振控制、振动传播途径控制、受保护建筑物控制三方面来考虑地铁振动的控制。

　　4.2.1振源减振控制

　　从振动源头减小振动是最直接的控制方法,根据地铁振动产生的机理和影响因素的分析,可以采取以下具体措施[3～6,9]。

　　(1)车辆轻型化。

　　(2)车轮平滑化。通过采用弹性车轮、阻尼车轮和车轮踏面打磨等车轮平滑措施,可有效降低车辆振动强度。

　　(3)采用重型钢轨和无缝线路。

　　(4)采用盘式制动。

　　(5)采用直线电机。直线电机具有造价低、振动小、噪声低、能耗低、污染小、安全性能好等诸多优点,是21世纪城市轨道交通发展的方向。

　　(6)适当控制地铁列车运行速度。

　　(7)采用适当的弹性扣件或轨道减振器。目前国内地铁通常采用的扣件型

上一页  [1] [2] [3] [4] 下一页