道路交通其他环境问题PPT课件

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(二)振动容许标准 • 振动容许标准有两类，一类是关于人的健康所
建立的标准，另一类是关于机器设备、房屋建 筑及特殊要求(如天文台、文物古迹等)所制定的 标准。下面介绍前一类标准，关于后一类标准 请查阅有关资料。 1．城市区域环境振动标准 • 我国于1988年颁布了《城市区域环境振动标推》 (GB10070-88)，目的是控制城市环境振动污染。 标准规定的振级值见表6-2，表中给出的是铅垂 向z振级容许值，即各个区域的z振级不得超过 表中的限值。
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• 瑞利表面波(R波)的波速VR与横波的波速VS之 间有如下关系
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• 由地表面激振的波动理论分析，点振源上、下方 向振动，表面瑞利波的振幅以传播距离r-1衰减， 地表内(地基中)纵波和检波的振幅以l/r2衰减。对 于线振源，纵波和横波的振幅以1/r衰减。
• 实际上道路交通振动随传播距离的衰减与地质条 件有关，软土地基比一般粘土地基随距离衰减要 小，一般粘土地基比砂砾地基随距离衰减亦小， 岩石地基随距离衰减最小。据资料介绍，在道路 边测得振动在水平面内的分量比垂直面内上、下 方向的分量要小得多，而且距道路边越远，表面 波的波动越占优势，但是表面波一旦进入地表内 便迅速衰减。
• 一般采用铅垂向的Z振级表示振动的强弱。 Z振级是按路ISO 2631/1-1985规定的全身 振动z计权因子修正后得到的振动加速度级， 记为VL，单位为dB。
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• 测量振动的方法较多，最简单的是用振动级计直 接测定环境振动的加速度级。振动级计采用加速 度计作为测量振动加速度的传感器(拾振器)，测 量时传感器的底座平稳地安置在平坦而坚实的地 面上。在野外测量时，先将传感器固定在一平整 的平板上，再将平板安置在经压实的地面上。平 板的尺寸和质量要尽可能的小，以使对振动的影 响可以忽略不计。测量点设置在各类建筑物室外 0.5M以内的振动敏感点，必要时可置于建筑物室 内地面的中央。
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• 当振动增强到某一程度人就感到不舒适，这是人 对振动的心理反应。当振动继续增强，人对振动 产生心理反应的同时产生生理反应，与此相应的 振动强度叫做疲劳阈。当振动强度超过疲劳阈时， 人的神经系统及其功能会受到不良影响。如果振 动进一步增强，达到极限闻强度时，对人不仅有 心理及生理影响，还会产生病理性损伤。长期在 超极限阈的强烈振动下工作，会使感受器官和神 经系统产生永久性病变，这种由振动引起的病变 叫做振动病，它的全身症状是头晕、头痛、烦躁 失眠、食欲不振和疲乏无力等，局部症状是承受 强烈振动的部位，如手、肘肩关节等发生损伤， 手指肿胀僵硬，手臂无力等。
第六章 道路交通其他环境问题
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道路建设期、营运期除对生态环境、声环境、水环 境和环境空气有影响外，还会产生振动、社会环境、 景观环境等其他环境问题。
第一节 道路交通振动环境影响防治
一、道路交通振动的测量 (一)道路交通振动的传播 • 道路交通振动是指由道路上行驶车辆的激振而产
生的地面振动，因而道路交通振动很大程度上取 决于道路结构和地质条件。振动在半无限弹性介 质中(如地面)传播时，在弹性体内产生纵波(压缩 波)和横波(切变波)，同时还存在一种沿表面传播 的波，称为瑞利表面波。介质内纵波和横波的传 播速度表达式如下：
• 与噪声相类似，振动的位移、速度和加速度等也可用分 贝数来表达他们的相对大小，国家标准《城市区域环境 振动测量方法》(GB10071-88)规定采用振动加速度级。
• 振动加速度级的定义是，加速度与基准加速度之比值以 10为底的对数乘以20，记为VAL，单位为dB 。其表达 式为：
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.4ຫໍສະໝຸດ (二)道路交通振动的测量• 反映振动强弱的物理量是振动的位移(y)、速度(v)和加 速度(a)，三者之间有如下关系
• 式中w为振动的圆频率(w =2πf)。对于道路交通振动，其
振动频率(f)由车辆的固有频率和路面的凹凸不平产生的 综合作用，其中由路面的凹凸不平产生的振动影响占支 配地位。
• 在频率10Hz附近存在第二个共振频率．主要由腹 腔共振产生，对肠、胃、肝脏等的影响较大。人 体其他器官的共振频率头部为25Hz．手为3040Hz，上下颇为6-8Hz，中枢神经系统为250Hz。
• 频率给定时，振动对人体的影响主要决定于振动 的强度。其次与振动的暴露时间也有很大关系， 短暂时间可以容忍的振动，在长时间就可能不能 容忍。
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2．用人体影响的评价标准 • 国际标准ISO 2631关于人体全身铅垂向振动暴露评价标推
见图6-1。该标准给出了三个振动容许界限和暴露时间。 (1)疲劳、效率降低界限。图中给出的曲线是疲劳和效率降低
振动标准，即当振动强度超过该疲劳阂时，人体不能保持 正常工作效率。 (2)舒适性降低界限。将图中每条曲线的加速度除以3.15(减 10dB)便是舒适性降低界限．即当振动强度超过该界限时， 人体对振动产生心理不舒适感。 (3)暴露界限。将图中每条曲线的加速度乘以2(加6dB)便是振 动暴露界限．即当振动强度超过该极限阔时，人体不仅产 生心理反应，而且会产生生理病变。 (4)暴露时间。图6-1中每条曲线上的时间，即表示在该振动 强度下允许的暴露时间。以控制人的工作时间，以保持正 常工作和身体健康。 • 另外从图6-1中还可看出，人体对频率4-8Hz范围内振动的 反应最敏感。
• 人体对振动的反应相当于一个复杂的弹性系统，当振动 的频率与人体的某些固有频率一致(或接近)时，因产生共 振而对人体的影响特别大。实验表明，人体对频率2-12Hz 的振动感觉最敏感，对低于2Hz或高于12Hz的振动，敏感 性逐渐减弱。
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• 人体全身垂直振动时，在频率4-8Hz范围内有一 个最大的共振峰，称第一共振频率，它主要由胸 腔共振产生，对心脏、肺脏的影响最大。
• 应用传感器和磁带记录仪可以将振动信号记录下 来，再用信号分析仪对记录的扳动信号进行分析， 可获取振动频率、加速度、速度和位移等振动参 数。
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二、振动对人体的影响和振动标准
(一)振动对人体的影响
• 振动通过人体各部位与其接触而产生作用，根据振动作用 范围的不同，对人体的影响可分为全身振动和局部振动两 种。全身振动是指人体直接站(或坐)在扳动体上所受的振 动，局部振动是指人体只有部分部位(如手)与振动体接触 所受的振动。出于道路交通振动激起的是地面振动，所以 对人体的影响是全身的，车内的乘客振动亦是全身的。