轨道交通引起的环境振动及其影响规律
轨道交通引起的环境振动及其影响规律
轨道交通引起的环境振动及其影响规律
李春峰;白冰;贺美德;吴刚
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2006(024)004
【摘要】从轨道交通引起的环境振动对人体、建筑物、精密仪器三个方面的影响进行了总结;对振动加速度随振源埋深的变化、距离轨道中心线的分布规律以及列车车速和载重对其的影响规律做了重点分析.文中相关结论可以为解决城市环境灾害以及城市轨道交通建设工程提供参考依据.
【总页数】5页(P220-223,233)
【作者】李春峰;白冰;贺美德;吴刚
【作者单位】北京交通大学隧道与岩土工程研究所,北京,100044;北京交通大学隧道与岩土工程研究所,北京,100044;北京市市政工程研究院,北京,100037;北京交通大学隧道与岩土工程研究所,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】X1
【相关文献】
1.高速轨道交通引起饱和土场地环境振动评价方法分析 [J], 贾辰钰; 郑鑫; 解恒燕; 郑春昱
2.城市轨道交通地下线引起的环境振动影响因素研究 [J], 常亮
3.城市轨道交通地下线引起的环境振动影响因素研究 [J], 常亮
4.城市轨道交通列车引起的环境振动传播衰减规律研究 [J], 潘晓岩
5.城市轨道交通列车引起的环境振动传播衰减规律研究 [J], 潘晓岩
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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
城市轨道交通的噪声与振动是城市交通系统不可避免的问题，给城市居民的生活和健康带来了一定的影响。
为了保障城市居民的舒适和安宁，需要采取控制措施来减少城市轨道交通的噪声与振动。
城市轨道交通的噪声主要来自列车行驶时轮轨交互作用、电动机和制动器的运转以及隧道内的回声等。
噪声主要以空气声、结构辐射声、接触声和车内噪声的形式传播。
根据研究表明，轨道交通的噪声对人体听力有一定的损害作用，并且也会干扰人们的休息和睡眠。
城市轨道交通的振动主要来自列车的运动、轨道的不平顺和车辆的不平衡等。
振动对城市建筑物的结构产生一定的影响，可能导致建筑物的破损和安全隐患。
振动还可能对地下管线和地基造成破坏，对城市基础设施的正常运行产生影响。
为了减少城市轨道交通的噪声与振动，可以从以下几个方面进行控制措施的采取：
1. 采用噪声与振动控制技术：包括轨道和车辆的减振和隔振措施、隧道内壁的吸声处理、电动机和制动器的消声、列车轮轨交互作用的降噪措施等。
这些措施可以减少噪声和振动在源头上的产生和传播。
2. 优化轨道交通系统设计：通过优化轨道和车辆的设计，减少噪声和振动的产生。
采用更加平滑的轨道曲线和过渡段设计，减少列车在行驶时的摩擦和震动。
3. 加强维护和管理：对轨道交通设施进行定期检查和维护，及时修复和更换老化的设备，减少设备的故障和噪声振动的产生。
4. 加强噪声和振动监测：建立噪声和振动监测系统，对城市轨道交通的噪声和振动进行实时监测和评估。
及时发现和解决问题，保障城市居民的生活环境。
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。
城市轨道交通的振动和噪声对环境的影响及其对策Microsoft Word 文档
摘要分析了通过现场测试的上海轨道交通振动与噪声的影响程度,以及不同轨道结构与桥梁及声屏障的减振降噪效果。
从车辆、桥梁结构、轨道结构与管理、声屏障等方面,提出了城市轨道交通减振降噪的综合技术措施。
关键词城市轨道交通,环境影响,振动,噪声控制轨道交通由于轮轨接触、车辆设备(受电弓、电机、空调等) 等产生的振动和噪声对周围环境产生一定的影响。
随着人们生活水平的提高,对环境要求也越来越高。
城市轨道交通要走可持续发展的道路,在解决好交通的同时也要确保良好的生活环境。
本文通过对上海既有轨道交通线路的振动和噪声进行测试,收集了国内外有关资料,分析其对环境的影响程度,提出了车辆、桥梁、轨道结构、声屏障及轨道管理等方面的减振降噪措施。
1 轨道交通的振动测试结果及分析1. 1 振动的产生与传播机理城市轨道交通在运营过程中,列车车轮与钢轨之间产生撞击振动,经过轨枕、道床,传递至隧道或桥梁基础,再传递给地面,从而对周围区域产生振动,并进一步传播到周围建筑物。
这种振动干扰不仅对地铁沿线民宅、学校、医院等环境产生不良影响,而且可能对沿线基础较差的建筑物造成损害。
振动波在土介质中的传递过程,其作用机理及传播特性与地震基本相同。
这些振动波遇到自由界面时,在一定条件下重新组合,形成一种弹性表面波,随着离振源距离的不同,它们之间的能量也在改变,同时传播速度、衰减率也为距离的函数。
根据振动传播理论,振动从地面进入建筑物,不同结构建筑物其振动衰减也不同。
1. 2 振动测试结果表1 上海地铁1 号线的振动测试结果。
1. 3 测试结果分析结合振动的产生和传播机理来分析上述振动测试结果,可以看出:(1) 上海软粘土埋深10 m 左右地下线路中心处最大振级在75～80 dB表1 北京地铁沿线地面建筑物的振动测试资料[ 1 ](2) 矩形隧道结构DT Ⅲ 扣件道床振动加速度水平(94. 96 dB) 远小于盾构隧道结构DT Ⅲ 扣件道床振动加速度水平(105. 11 dB)(3) 扣件类型对地面建筑物振动影响明显,减振型钢轨扣件的减振效果比较明显。
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。
地铁列车运行诱发的振动对环境的影响研究
地铁列车运行诱发的振动对环境的影响研究地铁列车运行诱发的振动对环境的影响研究引言：随着城市化进程的加快，地铁交通作为一种高效、便捷的交通方式逐渐流行于世界各大城市。
然而，地铁列车运行会产生大量的振动，对周边环境造成一定影响。
本文将着重探讨地铁列车振动对建筑物、土壤和水环境的影响，以及可能的解决方案。
一、地铁列车振动对建筑物的影响地铁列车的振动会传导至周围建筑物，对其结构和功能产生不利影响。
研究表明，地铁列车振动可能导致建筑物出现微震，使其结构受到破坏。
振动还会引起建筑物内部设备的噪音和磨损，给居民带来不适。
因此，对于邻近地铁线路的建筑物，特别是老旧建筑，应进行振动测试和结构强化，以降低振动对建筑物的不利影响。
二、地铁列车振动对土壤的影响地铁列车的振动传导至地下的土壤中，影响土壤的物理性质和生态环境。
振动使土壤颗粒发生排列和重新组合，降低了土壤的孔隙率和透气性，影响植物的生长和生态系统的稳定性。
此外，地铁列车振动还会增加土壤的松动程度，加速土壤的沉降和侵蚀，从而对地下管线和建筑物的稳定性构成威胁。
因此，建设者和城市规划者应选择适当的地铁线路，以减少振动对土壤的不利影响。
三、地铁列车振动对水环境的影响地铁列车振动会影响附近的水体环境，特别是地下水和地表水。
首先，振动可能导致地下水位的下降或上升，进而影响水源供应和地下水脆弱生态系统的平衡。
其次，振动还会破坏地下水中的微生物群落和水质的稳定性，对水环境生态链造成不利影响。
因此，应加强对地下水和地表水的水质监测，及时采取措施保护水环境的稳定性。
四、解决方案1. 技术改进：地铁列车运行所产生的振动主要源于铁轨、轮对和土壤之间的相互作用。
可以通过改善列车及轨道的几何形状、提高轮对的平衡性、采用减震装置等技术改进来减少振动产生。
2. 稳固基础设施：在设计和建设地铁线路的过程中，应特别关注地下设施的稳固性，确保其能够减少振动的传递。
3. 建筑物结构加固：对于地铁线路附近的建筑物，应进行振动测试和结构加固，提高其抵抗振动的能力。
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轨道交通引起的环境振动及其影响规律
然而，由于振动波在不同土介质中的传播途径不同，很可能由于固有频率相近发生共振现象；或者土层下面存在坚硬的基岩，使得振动波在基岩上反射形成振动放大区，使振动加速度反弹。
例如文献[8]通过简化的方法，建立了列车-轨道和路基-土层-建筑物的二维动力相互作用分析模型，用有限元计算了列车引起的振动在土层中的传播特性及对邻近建筑物的影响，得出图2所示的结论，进一步说明了振动加速度反弹区的存在。
文献[9]在沈阳—山海关铁路线上做了现场监测实验，得出图3所示的结论，进而验证了加速度反弹区的存在。
3.3 列车速度对振动加速度的影响
高速列车运行引起的地面振动的振动强度一般随列车车速的增加而增加。
文献[9]对沈阳—哈尔滨铁路线上某处进行了现场测量。
为考察列车速度对地面振动加速度的影响，将不同距离处的振动加速度随车速的变化绘于。
从图4可以看出，地面振动加速度具有随列车速度的提高而增大的趋势。
并且距离越近，差距越大。
说明列车速度对近距离的地面振动影响较大。
对于在地下隧道中列车的车速对振动强度的影响情况，文献[10]对我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试。
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速度70km/h时，其振级还要大得多。
可见，地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车速度。
铁道科学研究院曾在北京环行线进行200km/h以上试验列车的运行试验，对环境振动讲行了测量。
在离轨道中心线20m或30m处，振动加速度随列车速度增加而增加。
在国外，特别是在一些高速列车比较发达的国家，对于列车车速对振动加速度的影响都进行了相关的研究。
早在1927年，S.Timoshenko从理论上提出，铁轨作为固定支承在道渣及枕木上的弹性梁，列车具有一临界速度值，达到临界状态时将会发生超常的竖向运动动力放大。
然而，按照通常所假定的路基刚度特点，这个临界值估计大约为500km/h，远远超过现实中的列车速度[3]。
西班牙的G.Volberg[12]根据对三种不同场地的测量结果，回归出振动级与列车速度之间的关系式：
Lv=60+20lg(v/40)。
式中：Lv为振动速度级，参考基准速度为5×10-8m/s；v为车速，km/h。
日本铁路技术研究所对新干线的桥梁及其地面的振动进行测量后，也得到相同的结论：在高速列车作用下，桥梁及其附近的地面不同测点的振动加速度，都随着车速的提高而增加[4]。
他们的经验关系式为：
Lv=10n1g(v/v0+Lvo)。
式中：n为实验数据确定的系数，其大小反映了车速对振级大小的影响，取值范围为1.5～3.5；v0为参考列车速度，km/h；Lvo为参考车速下的平均振级。
以上得到的结果均是通过现场测试得出的经验公式，另有一些学者通过理论推断，得出一些有关列车速度对振动强度的影响结论。
Krylov[4、13]推断，当列车车速v超过地基的Rayleigh表面波速时，随列车提速将引起地面振动的陡然增加(和普通列车相比增加70dB)。
这种状况相当于流体力学中，当液体流速的雷偌数超过一定数时，液体直接从直流状态转变到紊流状态。
随后挪威岩土工程研究所验证了Krylov推断的正确性。
该所的一个研究小组首次观测到列车车速超过地基Rayleigh表面波速时地面发生的剧烈运动。
瑞典从哥德堡到马尔摩干线的高速列车开通时，研究人员进行了相关测量。
该地区有大量的软土，其Rayleigh波速很小，特别是Ledsgard附近的Rayleigh波速值仅为45m/s。
高速列车车速为140km/h时，车速小于Rayleigh 波速，到车速增大到180km/h时，车速超过了Rayleigh波速，结果地面振动水平增加了10倍以上。
3.4 列车轴重对振动加速度的影响规律
列车轴重对地面振动强度也有较大的影响。
通常货车的轴重比客车大，因而货车引起铁路附近地面振动强度就比客车要大。
货车引起的振动强度要比客车高出2～10dB，而且距铁路越近，两类列车引起的振动强度差别也越大。
根据文献[4、13]的测试结果，也有类似的结论，即：随着列车的载重量增大，其引起的环境振动强度也增大。
比如，频率为4Hz 时，普通的货车产生的地面振动比客车高l0dB，而在8Hz时高5～7dB。
这是因为货车的车头质量大，所产生的振动约为车厢的1.5～2.0倍，故车头的振动比车厢约大50%[14]。
列车作为一个线源，在一定距离内与它平行的各点的振动强度近似相同，不论测点位于路堤还是路堑，其振动水平没有明显不同。
4 结论
(1)一般情况下，列车运行所产生的振动加速度，随振源埋深的增加而有较大的衰减，但衰减规律受土介质成层分布、成分、密度、弹性模量等影响，一定深度的土层可能因为频率相近共振等因素，发生加速度反弹区。
(2)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，列车运行所产生的地面振动随距轨道中心线距离增加而有较大的衰减，同样，因为土层发生共振或者因为地层的基岩而存在振动反弹区。
(3)轨道交通系统的运行引起的地面振动的振动强度，一般随列车车速的增加而增加。
另外，车速对振动的影响和地层表面的Rayleigh波速有关，当列车车速超过Rayleigh波速时，将会引起地面振动加速度的陡然增加。
(4)随着列车载重的增加，地面振动加速度增大，重载货车作用下的路基地面的振动强度比客车大。
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作者：
未知。