地铁运行对建筑物的振动影响(一)
地铁列车运营引起的既有线结构振动衰减规律分析
・铁道/道路・收稿日期:20051120;修回日期:20060227地铁列车运营引起的既有线结构振动衰减规律分析谢城养1 曹跃华2 宋瑞刚3(1.北京中铁隧道建筑有限公司 北京 100022;2.中铁十三局集团第一工程有限公司 辽宁大连 114011;3.中交公路规划设计院 北京 100010)摘 要 地铁列车运转产生的振动通过道床传到隧道结构,再通过土层向四周传播,诱发了附近地下结构以及地面建筑物的二次振动。
通过对地铁列车运营引起的既有线结构振动在地层中的衰减规律测试,初步研究了既有地铁列车运营过程中的振动对施工和建成的部分初期结构的影响。
关键词 地铁 既有线列车运营 地层振动衰减中图分类号 U211.6 文献标识码 A 文章编号 10094539(2006)03004403Study on the W eaken i n g Rules of V i bra ti on Caused by the SubwayTra i n O pera ti on i n Ex isted Subway i n Stra tum StructureXie C he ng ya ng 1,C a o Ya oha u 2,S ong R u ig a ng3(1.Beijing Zhongtie Tunnel Constructi on Co .,LT D .,Beiging 100022,China;2.China Rail w ay 13th Bureau Gr oup Co .,LT D.,Dalian 114011,China;3.H ighwag Planning and Design I nstitute,China Communicati onsM inistry,Beijing 100010,China )Abstract A s a result of sub way train m igrati on,the contacting of the wheel and the track has caused the track peri odic vi 2brati on and the wheel has caused the i m pact vibrati on in track j oint .These vibrati ons trans m it t o the tunnel structure thr ough rail and bed,and then they are trans m itted t o peri phery s oil thr ough tunnel structure,and finally further disse m i 2nates thr ough the s oil .A ll these induce the second vibrati on of the neighbor undergr ound structure as well as gr ound build 2ing .Thr ough the test t o weakening rules of vibrati on of the already existed sub way structure caused by the sub way train op 2erati on in stratu m,this article studies the influence of vibrati ons by the sub way train operati on p r ocess on the structures which are under constructi on or have already been comp leted .Key words sub way;existed sub way operati on;weakening of stratu m vibrati on1 工程概况北京地铁五号线崇文门车站位于崇文门路口下,为双柱三跨岛式暗挖车站,采用“浅埋暗挖法”施工。
强度与振动
• ( 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。
• 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。 ( 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~ 60 Hz 的振动强度较大;
列车速 度km/h
30 60
振动加速度 Z计权振 级插入损 级
插入损 失
14.1 13.3 15.1 1.2
结论
• (1) 我国地铁振动源可将隧道视为整体振源,其频谱特性以f = 80～1 000 Hz的频率为主,不同隧道结构及地质条件,其 隧道壁处的振动值不同。当隧道埋深为9～16m ,列车运行 速度为60 km/h 情况下,我国地铁隧道壁处的垂向Z振级为 75～110 dB。
地铁的发展现状
• 目前,中国的北京、天津、香港、上海、广 州、深圳等城市都有了地铁,许多城市的地 铁也在紧锣密鼓地修建之中。因为地铁的 舒适、快捷和便利,成为人们出行的重要交 通工具,地铁也就成为了许多城市交通的重 要组成部分。
• 一些二线城市已经开始建设，但是，轨道 交通建设周期长、工程量大、投资巨大、
• 道床
• 道床广州地铁率先采用橡胶 浮筑板道床,经实测该种道相对 于普通整体道床的加速度级减 振效果约13～15 dB ,但对于f < 50 Hz 频率范围内的振幅降低 不明显,因此对应于人体感觉敏 感的振动频率( f = 1～80 Hz) , 其计权振动级减振效果较低。 (见表) 。因此应用时应注意低 频的减振效果。
地铁施工对周边敏感设施微振动影响研究
地铁施工对周边敏感设施微振动影响研究摘要：地铁工程施工通常会将逐渐增加的环境振动传递到周围土层中，然后向外传播扩散，会导致附近地下结构和地上建筑物产生振动或微振动，对周围的建筑物尤其精密仪器设备的使用产生较大影响。
因此，对地铁施工引发周边敏感建筑物微振动进行定量研究对设计和施工都具有重要意义。
本文对此开展了监测试验研究，提出了施工微振动控制距离，在实际施工过程中产生的振动超过建筑物及精密仪器的允许情况进行了分类判别，并提出了合理的解决方案和措施，从而确保在地铁施工及运营期间周变建构筑及精密仪器能够有效工作和运行。
关键词：微振动监测试验控制距离1 引言随着当今工业化进程的迅速发展，城市规模不断扩大，城市人口持续增长，导致城市中的振源越来越多，所造成的环境振动的强度也越来越大[1]。
地铁工程亦是如此，城市中这些逐渐增加的环境振动传递到周围土层中，然后向外传播扩散，会导致附近地下结构和地上建筑物产生振动或微振动，对周围的建筑物尤其是古旧建筑物的安全、医院手术的进行、精密仪器设备的使用及民众的日常生活等产生较大影响[2]。
因此，对地铁施工引发周边敏感建筑物微振动进行定量研究对设计和施工都具有重要意义。
2 工程概况某地铁车站紧邻4家企业，如图1所示，其中某光学仪器（中国）有限公司厂房内部分精密仪器设备较多（A楼内MAIS、UA3P）。
为确保工程施工顺利进行和厂房车间内精密仪器设备的生产安全，拟对地铁车站地面施工开展实地环境振动监测试验。
其目的根据其工程特性，分析有可能造成振动影响的施工因素，并通过试验有针对性地对施工振动进行测试分析，及时将测试结果反馈给相关各方，用实测数据优化指导施工。
3 监测试验3.1振动源根据实际情况，地铁施工对地面振动影响较大施工项目包括：路面破碎、路基压实、土方的挖运等。
涉及到的工程机械主要包括：破碎设备、振动压路机、大型挖土机，如图2所示。
3.2 厂家提出的精密设备微振动控制标准厂房车间内精密仪器设备的振动控制标准为VLZ10=63db。
地铁施工对周边建筑物的影响分析研究
地铁施工对周边建筑物的影响分析研究随着城市化的不断发展，地铁成为了城市交通建设的重要组成部分。
地铁的建设和施工对周边建筑物造成了一定程度的影响。
本文将从地铁施工对周边建筑物的影响进行分析研究，以期为城市地铁建设提供参考和借鉴。
1. 建筑物结构安全性影响地铁施工的挖掘、抽水、爆破等作业对周边建筑物的地基和结构产生一定程度的影响。
地铁隧道施工会对周边建筑物的地基和建筑结构产生一定程度的振动和变形，长时间的振动作用可能导致建筑物的裂缝和变形，甚至影响到建筑物的安全性。
地铁施工过程中的挖掘和抽水作业也可能导致周边建筑物的沉降和倾斜，进而影响建筑物的结构安全性。
2. 建筑物外观和装饰影响地铁施工过程中的扬尘、噪音和震动对周边建筑物外观和装饰也会产生一定程度的影响。
扬尘会污染建筑物的外墙，影响建筑物的美观度；噪音和震动会影响周边建筑物的外观装饰材料的固定和稳定，甚至导致装饰材料的脱落和损坏。
3. 建筑物使用功能影响地铁施工可能会使周边建筑物的使用功能受到一定程度的影响。
施工期间的交通管制和封路可能导致周边建筑物的出入口和通道被封闭或限制使用，给建筑物的使用带来不便；施工现场的噪音和扬尘也会影响周边建筑物内部的生活和工作环境，影响建筑物的使用功能。
二、地铁施工对周边建筑物的影响应对措施1. 加强施工前评估和设计针对地铁施工对周边建筑物的影响，应加强施工前的评估和设计，通过合理的施工方案和技术措施来减少对周边建筑物的影响。
可采用综合地质勘察和监测手段，对施工区域的地质情况和周边建筑物的结构进行充分评估，确定施工对周边建筑物的影响范围和程度，制定相应的施工方案和技术措施，减少对周边建筑物的影响。
2. 做好施工期间的监测和保护在地铁施工过程中，应加强对周边建筑物的监测和保护工作，及时发现并处理施工对建筑物的影响。
可设置监测点位，对施工现场周边建筑物的沉降、振动、扬尘等情况进行定期监测，发现异常情况及时采取措施进行处理，保护周边建筑物的安全。
地铁上盖建筑物振动预测及评价
文章编号：1009-4539(2020)12-0033 -06•科技研究•地铁上盖建筑物振动预测及评价张宝安(中国铁建昆仑投资集团有限公司四川成都61_)摘要：地铁上方建筑物受到列车运行引起的振动作用，对建筑物内人员工作及生活舒适性造成影响。
本文结合工程实例，利用M i d a s建立拟建9层建筑物有限元模型，对地轶上盖建筑物进行振动预测，评价其振动是否超出《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》（J G J/T170 -2009)限值。
研究结果表明，地铁列车运行导致拟建建筑物一、二层的分频最大振级达到63.3d B和62.9d B,超出夜间限值，其余楼层分频最大振级均保持在夜间限值内。
建议对一、二层做特殊处理或者开展整体隔振设计，以降低振动影响。
关键词：地铁上盖建筑物振动舒适度振动评价有限元中图分类号：U231;T U311.3文献标识码：A D O I：10. 3969/j. issn. 1009-4539.2020. 12. 007Vibration Prediction and Evaluation of Buildings on Subway LinesZ H A N G B a o a n(China Railway Construction Kunlun Investment Group Co. Ltd., Chengdu Sichuan 610000, China)A b s t r a c t：Tlie buildings abo v e the s u b w a y are affected b y the vibration ca u s e d b y the train operation, w h i c h adverselyaffects the w orking a n d living comfort of the people in the buildings. C o m b i n i n g with the engineering e x a m p l e,this p a p e r predicts the vibration of the building abo v e the s u b w a y b y using M i d a s to establish the finite e l ement m o d e l of the proposed 9-storey building, and evaluate whether the vibration exceeds limits of u Standard for Limit a n d M e a s uring M e t h o d of Building Vibration a n d Secondary Noise C a u s e d b y U r b a n Rail Transit (J G J/T170 -2009)M.T h e results s h o w that the s u b w a y operation results in the frequency division m a x i m u m vibration level of the proposed building o n the first a n d s e c o n d floors reaching 63. 3 d B a n d 62. 9d B,w h i c h exceeds the night limit. T h e frequency division m a x i m u m vibration level of the remaining floors is kept within the night limit. I t is r e c o m m e n d e d to perform special treatment o n the first a n d s e c o n d floors or develop a n overall vibration isolation design to reduce vibration effects.K e y w o r d s：s u b w a y；buildings a b o v e the s u b w a y；vibration c o mfort；vibration evaluation；finite element m e t h o d1引言随着城市轨道交通网络不断建设和完善，地铁 下穿建筑物已成为常态，建设以城市轨道交通为导 向的核心区（T0D)成为各大城市地铁建设的主流[1_3]，但是地铁运行引起的振动会对上盖建筑物 产生一定影响。
地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析
地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析一、本文概述随着城市化进程的加快和地铁交通系统的快速发展，地铁列车振动对周围环境的影响逐渐引起了广泛关注。
地铁列车振动不仅可能干扰周边居民的日常生活，还可能对建筑物和地下管道等基础设施造成损害。
因此，对地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析显得尤为重要。
本文首先介绍了地铁列车振动的来源和传播机制，包括列车运行时的轮轨接触振动、轨道不平顺引起的振动以及列车通过隧道时的空气动力效应等。
随后，文章综述了国内外关于地铁列车振动环境影响的研究现状，指出了现有研究的不足和需要进一步探讨的问题。
在此基础上，本文重点开展了地铁列车振动对环境影响的预测研究。
通过建立地铁列车振动传播的数学模型，结合现场监测数据和实验室模拟实验，分析了地铁列车振动在不同距离和不同介质中的传播规律及其对周边环境的影响程度。
本文还探讨了地铁列车振动对不同类型建筑物和地下管道的影响机制，为制定合理的减振措施提供了理论依据。
本文提出了一系列地铁列车减振措施，包括轨道减振、隧道减振和建筑物隔振等。
通过对各种减振措施的原理、效果和适用范围进行详细分析，本文旨在为地铁建设和运营管理提供科学的减振方案，以减轻地铁列车振动对周围环境的不良影响，促进城市地铁交通的可持续发展。
二、地铁列车振动特性分析地铁列车的振动特性是研究其对环境影响的基础。
这种振动主要来源于列车运行过程中的轮轨接触、电机运行、空气动力学效应以及列车结构的自身振动等多个因素。
地铁列车的振动特性分析需要综合考虑列车的设计、运行状况以及轨道条件等多个因素。
地铁列车的振动频率和强度会受到列车运行速度的影响。
一般来说，随着列车运行速度的提高，振动频率和强度也会相应增加。
列车的载重情况也会对振动特性产生影响，重载列车往往会产生更大的振动。
地铁列车的振动还会受到轨道条件的影响。
不平顺的轨道表面会导致列车运行时产生更大的振动。
轨道的材质和结构也会对振动特性产生影响。
地铁列车振动对颐和园北宫门古建筑木结构影响的实测与分析
第 36 卷第 6 期2023 年12 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 6Dec. 2023地铁列车振动对颐和园北宫门古建筑木结构影响的实测与分析巴振宁1，符瞻远1，付继赛1，马鸣昊2，高愈辉2（1.天津大学建筑工程学院，天津 300350； 2.天津大学国际工程师学院，天津 300072）摘要: 针对地铁运行对木结构古建筑的影响这一问题，本文以颐和园北宫门和北京市地铁4号线为研究对象，采用ABAQUS建立了列车‑隧道‑土层‑木结构古建筑耦合模型。
通过与现场实测结果对比，验证了有限元模型的精度，并系统地研究了地铁运行时地铁线路与古建筑之间的夹角、列车速度对木结构古建筑振动的影响。
结果表明：场地地表与北宫门结构的振动强度的模拟结果与实测结果基本一致，实际工况下北宫门的振动响应满足限值要求；地铁线路与临近木结构古建筑长轴方向夹角为0°时，结构振动强度最大，且对于不同夹角，振动最强烈的均为距地铁线路最近的结构柱；随着列车速度的增大，木结构古建筑的振动强度显著增大，与车速60 km/h时相比，车速为80 km/h 时结构的振动幅度增加了19.67%。
关键词: 木结构古建筑；地铁列车；现场实测；有限元分析；振动影响中图分类号: TU311.3； U231 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）06-1602-11DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.06.015引言木结构是中国古代建筑重要的结构形式，广泛分布于中国各地，具有极高的艺术价值、历史意义和科学价值，但由于年代久远且结构形式复杂，具有易损伤、修复难度大等特点［1］。
近年来随着轨道交通建设的快速发展，越来越多的地铁线路建设在木结构古建筑附近，地铁运行产生的长期、反复的振动荷载，必然会对其安全造成不可忽视的影响。
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。
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地铁运行对建筑物的振动影响(一)
摘要]介绍了地铁运行引起的振动对周围建筑物及其内部居民的影响,
提出目前开展该方面研究的重要性、迫切性及具体需解决的问题。
关键词]地铁运行;振动波;建筑物振动
1前言
随着近年来城市化进程的加快,我国已进入大规模发展城市轨道交通的
阶段,越来越多的地铁线路投入运营,人们也逐步认识到尽管地铁总体
上较其他交通方式污染较少,但仍然不能完全避免对沿线周围环境的影
响,特别是振动污染较其他城市交通方式更为显著,地铁引起的振动对
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。
因此,在大规模规划建设轨道交通体系的同时,研究分析其对周围建筑
物的振动影响具有重要意义。
2地铁运行引起的振动及其传播
近年来,随着城市面积的扩大和社会节奏的不断加快,地铁运行对周围
环境的振动影响问题亦越来越严重。国际上早已把振动列为一大环境
公害,国内外学者已着手研究地铁振动产生的原因、传播规律、对周围
环境及人体的危害和控制方法1、2、3]。
对于轨道交通系统,由于地铁列车的移动,车轮与轨道接触引起轨道周
期性的振动,以及车轮在轨道接缝处引起的冲击振动。这些振动经钢轨
通过道床传到隧道结构,再通过隧道结构传递到周围的土层中,进而通
过土层向四周传播,诱发了附近地下结构以及地面建筑物的二次振动。
地铁隧道振动的传播主要以横波、纵波和表面波的形式传播,日本的
ErichiTaniguehi研究表明:位于地下2m深处的振动加速度值为地表的
20%～50%;4m深处为10%～30%。可见在地铁运行产生的振动中,表面
波占主要地位,对建筑物有直接影响4]。地铁隧道振动的传播与振动频
率等动力特性以及土层分布、土质、地下水、障碍物等有关,并且,由于
各地域土层分布差别较大,地铁振动引起的动力响应及波的传播特性不
尽相同,因此地铁运行引起的振动及其传播规律较为复杂且具有地域性。
3地铁振动对建筑物的影响
为缓解交通压力,地铁不得不穿过城市中密集的居民区、商业中心,而且
目前都是采用浅埋方式,地铁隧道离建筑物越来越近。将来随着地铁交
通系统规模的不断扩大,地铁隧道邻近建筑物的情况越来越多,同时地
铁运行的总体密度逐步提高,振动的影响日益增大。
对某城市地铁车辆段附近进行的现场测试结果表明,当地铁列车以
15～20km/h速度通过时,地铁正上方居民住宅的振动高达85dB,如果地
铁速度达到正常运行时的40km/h,甚至最高时的70km/h时,其振级应该
还要大得多4],可见列车运行引起的振动已不同程度地影响了建筑物的
安全和居民的日常生活。广州地铁一号线上的一幢9层框架房屋,实测
数据表明室内的Z振级为79.2～85.2dB,超出了《城市区域环境振动标
准》(GB10070-88)规定的城市“混合区”,即一般商业与居民混合区昼间Z
振级标准75dB、夜间72dB的要求5、6]。
振动对建筑物的影响,轻微的会出现墙皮剥落、墙壁龟裂、地板裂缝,
严重则导致基础变形或下沉。目前,许多发达国家制定了建筑物允许的
振动标准。日本规定,对于教堂、旧纪念馆的位移允许值为0.127mm,
振动速度允许值v=5mm/s,振动加速度允许值为0.102g;德国也制定了根
据不同的振幅或速度和频率,评估对建筑物可能造成损坏的各种情况:
无损坏、粉刷出现裂缝、承重结构可能损坏、承重结构损坏7]。但我
国尚无相应的专门标准,只能参照一些相关的标准进行建筑物的振动评
估。