实例分析地铁运行振动的影响及防治措施

实例分析地铁运行振动的影响及防治措施

杨生鸿

兰州市轨道交通有限公司

摘要:兰州轨道交通1号线的建成运营后，预测沿线112个敏感点中，Z振级VLz10和VLzmax在昼夜间都有不同程度的超标。笔者通过分析地铁运行振动产生传播的过程、影响，提出在优化车辆选型、加强维护管理、合理规划城市的基础上，进行轨道减振，可以大大提高减振效果，确保1号线沿线的环境敏感点处的振动值达到相应的环境标准。

关键词：兰州地铁；振动；影响；措施1

前言

地铁较其他交通方式而言，大气污染和噪声污染大大减少,但振动污染却更为显著。地铁运营产生的振动不但威胁建筑物的结构安全，还对居民的生活、工作造成隐患。因此,研究分析地铁轨道运行产生的振动影响并提出切实可行的防治措施具有重要意义。

2地铁运行引起的振动及其传播

地铁列车在移动过程中,因车轮与轨道接触，使得轨道发生周期性振动,车轮在轨道接缝处的接触则产生冲击振动。这些振动的传播路径为：钢轨→道床→隧道结构→周围土层,最后通过土层向四周传播,由于各地域土层的分布、土质、地下水以及障碍物等要素性质有所差异，地铁隧道振动的传播与振动频率等动力特性随之有所变化，因此地铁振动引起的动力响应及波的传播特性会应低于变化而变化，所以说，地铁运行引起的振动及其传播规律相对比较复杂，而且极具地域性[1]。3地铁运行产生的振动预测

地铁作为交通网络的一部分，其主要功能之一是为了环节交通压力，因此一般地铁穿过的地区为城市中人口分布相对密集的居民区、商业中心。根据现有地铁建设方式来看，都是采用浅埋方式,地铁隧道与建筑物的距离也越来越近。根据兰州市城市轨道交通1号线一期工程（陈官营~东岗段）沿线途径包括居民小区、学校、研究院、医院、商业区等在内共112个振动敏感点。

笔者对运营期列车运行振动进行预测，结果表明，这112个振动敏感点的Z振级VLz10在60.9dB~77.8dB之间，与各敏感点所在区域的振动标准值对比分析后发现，昼间超标敏感点共有9处，超标量为0.1dB~3.0dB，超标率8.0%；夜间超标敏感点31处，超标量为域的振动标准值对比分析后发现，VLzmax0.3dB~6.0dB预测值在，63.9dB~80.8dB超标率27.7%。

昼间超标敏感点共有之间，与各敏感点所在区31处，超标量为0.3dB~6.0dB，超标率27.7%；夜间超标敏感点68处，超标量为0.5dB~9.0dB，超标率60.7%。4地铁运行振动的影响

地铁运行产生的振动影响主要表现在对建筑物的影响和对人体的影响。

振动对建筑物影响可大可小,墙皮剥落、墙壁龟裂、地板裂缝等属于轻微影响,基础变形或下沉则表明已产生了较大影响[2]。

地铁运行振动对人体健康的影响也不可忽视。由于地铁的运行是长期地，其干扰也是频繁的,因此对建筑物内的人员不可避免会产生一定的生理、心理影响，使人不舒适、疲劳,甚至导致

人体损伤[3]

。

5地铁运行振动防治措施

地铁运行振动防治措施除了包括优化车辆选型、加强维护管理、严格城市规划等一般措施外，主要通过增加减振设施。

根据国内其它城市轨道交通的有关减振措施情况，目前技术成熟的减振措施见表1。

表1减振措施技术经济比较表

减振措预计减振施效果/dB应用实例可维修性

经济技术比较III轨道增加投资约190万

减振器5

广州地铁、上海地铁

维修方便

元/km（单线），投资较低，效果较好先锋扣增加投资约400万件元/km（单线），技术（Varg10

广州地铁、北京地铁

维修方便

成熟，投资相对较

uard）大，效果好增加投资约1000万

弹性浮广州地铁、深置板道＞20

圳地铁、北京

可维修，维元/km（单线），投资床

地铁

修量少

很大，效果很好；一次投资，使用寿命长，维护方便

结合兰州地铁一号线的敏感点超标量、因地铁运营振动而

引起建筑物二次结构噪声的超标量，从工程实施技术可行、经济合理的角度，统筹考虑减振措施，治理原则如下：

根据振动预测结果，对于地铁运营引起环境振动超标的敏感点，采取防护措施。其中环境振动超标量小于5dB的区段采用中等减振措施（如III型轨道减振器等），对于环境振动超标量在5dB~10dB之间的区段采用高等减振措施（如先锋扣件等），对于环境振动超标量在10dB以上的区段采用钢弹簧浮置板道床措施。6结论

地铁运行产生的振动，在不采取任何防护措施情况下，必然对地面建筑物和人群造成不可逆影响。在优化车辆选型、加强维护管理、合理规划城市的基础上，进行轨道减振，可以大大提高减振效果，确保工程沿线的环境敏感点处的振动值达到相应的环境标准。参考文献：

律[J].[1]闫维明,张伟,任眠等.地铁运营诱发振动实测及传播规动与冲击[2]北京工业大学学报洪俊青,刘伟庆.,2006(2):149~153.

地铁对周边建筑物振动影响分析[J].振究[J].[3]朱瑾如,2006(4):125~134.

,钱程.地铁振动对建筑物及人体舒适度影响的研振扣件性能评价[4]结构工程师王平山,张善莉,2017(5):142~145.

[J].建筑结构.地铁运行引起的建筑室内振动研究及减,2013(13):1~6.

作者简介：杨生鸿（1984-），男（汉族），甘肃省民勤县，中级工程师，本科，从事轨道交通工程技术管理工作。

132