【地鐵(tie)沿線震(zhen)動(dong)】地鐵(tie)沿線房(fang)的震(zhen)動(dong)有多大 地鐵(tie)運行對建筑物的震(zhen)動(dong)影響

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近(jin)年來，隨著城(cheng)市面(mian)積的(de)擴大和(he)社會(hui)節奏的(de)不斷加快，地鐵運(yun)行對(dui)周(zhou)圍環境的(de)振(zhen)動影響問題亦越來越嚴(yan)重。國(guo)際上早已把(ba)振(zhen)動列為一(yi)大環境公害(hai)，國(guo)內外學(xue)者已著手研(yan)究地鐵振(zhen)動產生(sheng)的(de)原因、傳播規律、對(dui)周(zhou)圍環境及人體的(de)危害(hai)和(he)控制方(fang)法。

對于軌道(dao)(dao)交通(tong)系統，由于地(di)鐵列車的移動，車輪與軌道(dao)(dao)接(jie)觸引起軌道(dao)(dao)周期性的振(zhen)(zhen)動，以(yi)及車輪在軌道(dao)(dao)接(jie)縫處引起的沖擊(ji)振(zhen)(zhen)動。這些振(zhen)(zhen)動經鋼軌通(tong)過道(dao)(dao)床傳到隧道(dao)(dao)結(jie)構，再通(tong)過隧道(dao)(dao)結(jie)構傳遞(di)到周圍的土層中，進而(er)通(tong)過土層向(xiang)四周傳播，誘發了附(fu)近地(di)下結(jie)構以(yi)及地(di)面建筑物的二次(ci)振(zhen)(zhen)動。

地(di)鐵隧道(dao)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)主(zhu)要以(yi)橫波(bo)、縱波(bo)和表(biao)面波(bo)的(de)(de)(de)形式傳播(bo)(bo)，日本的(de)(de)(de)ErichiTaniguehi研究表(biao)明：位(wei)于地(di)下2m深處(chu)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)加速(su)度(du)值為地(di)表(biao)的(de)(de)(de)20%～50%；4m深處(chu)為10%～30%。可見在地(di)鐵運行(xing)產生的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)中(zhong)，表(biao)面波(bo)占主(zhu)要地(di)位(wei)，對建筑(zhu)物有(you)直(zhi)接影(ying)響。地(di)鐵隧道(dao)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)與振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率(lv)等動(dong)(dong)力特性(xing)以(yi)及(ji)土層(ceng)分布、土質、地(di)下水、障礙物等有(you)關，并(bing)且，由于各地(di)域(yu)土層(ceng)分布差別較大，地(di)鐵振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)引起的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力響應(ying)及(ji)波(bo)的(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)特性(xing)不盡(jin)相同，因此地(di)鐵運行(xing)引起的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)及(ji)其傳播(bo)(bo)規律較為復雜且具有(you)地(di)域(yu)性(xing)。

地鐵沿線房的震動有多大

為緩(huan)解交(jiao)通壓力，地鐵(tie)不得不穿過城(cheng)市中密集的(de)居(ju)民(min)區、商業中心，而且(qie)目前都(dou)是采用淺埋方式(shi)，地鐵(tie)隧道(dao)離(li)建(jian)筑物越來(lai)越近。將來(lai)隨著地鐵(tie)交(jiao)通系統規模的(de)不斷擴大，地鐵(tie)隧道(dao)鄰近建(jian)筑物的(de)情況(kuang)越來(lai)越多，同時(shi)地鐵(tie)運行的(de)總體(ti)密度(du)逐步提(ti)高，振動的(de)影響日益增(zeng)大。

剛剛可以感(gan)覺到(dao)的振動并不影響人(ren)們的睡(shui)眠；但對(dui)較(jiao)敏感(gan)的人(ren)或患病(bing)者(zhe)而言，則(ze)會產生(sheng)影響。當振動加速度達(da)到(dao)65dB（分貝(bei)）時，對(dui)睡(shui)眠有(you)輕微影響；達(da)到(dao)69dB時，所(suo)有(you)輕睡(shui)的人(ren)將(jiang)被(bei)驚醒(xing)；達(da)到(dao)74dB時，除酣睡(shui)的人(ren)外，其(qi)他人(ren)將(jiang)驚醒(xing)；達(da)到(dao)79dB時，所(suo)有(you)的人(ren)都將(jiang)驚醒(xing)。

對某(mou)城(cheng)市(shi)地(di)(di)鐵(tie)(tie)車輛(liang)段附近(jin)進行(xing)(xing)的(de)(de)現場(chang)測試結果表明(ming)，當地(di)(di)鐵(tie)(tie)列(lie)車以15～20km/h速(su)度(du)通過(guo)時(shi)，地(di)(di)鐵(tie)(tie)正上(shang)方居民(min)住宅的(de)(de)振動高達85dB，如果地(di)(di)鐵(tie)(tie)速(su)度(du)達到正常(chang)運行(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)40km/h，甚至最高時(shi)的(de)(de)70km/h時(shi)，其振級(ji)(ji)應(ying)該還(huan)要大得多，可見列(lie)車運行(xing)(xing)引(yin)起的(de)(de)振動已不同程度(du)地(di)(di)影響了建筑物(wu)的(de)(de)安全和居民(min)的(de)(de)日常(chang)生活。廣州地(di)(di)鐵(tie)(tie)一(yi)號線上(shang)的(de)(de)一(yi)幢9層框架房屋，實(shi)測數(shu)據表明(ming)室內的(de)(de)Z振級(ji)(ji)為(wei)79.2～85.2dB，超(chao)出了《城(cheng)市(shi)區(qu)域環境(jing)振動標(biao)準(zhun)》（GB10070-88）規定的(de)(de)城(cheng)市(shi)“混合區(qu)”，即一(yi)般商業(ye)與(yu)居民(min)混合區(qu)晝間Z振級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)75dB、夜間72dB的(de)(de)要求。

已有調查表明，地鐵列(lie)車(che)在(zai)隧(sui)道內(nei)高(gao)速運(yun)(yun)行時，距軌道水平(ping)距離(li)(li)1.5m處，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)均值為81dB，距軌道水平(ping)距離(li)(li)24m處，振(zhen)(zhen)級(ji)平(ping)均值為71.6dB。這說(shuo)明隨(sui)著距軌道水平(ping)距離(li)(li)的(de)(de)增加(jia)，振(zhen)(zhen)級(ji)將不斷衰減。此(ci)外(wai)，地鐵振(zhen)(zhen)動影響(xiang)(xiang)的(de)(de)范圍在(zai)很(hen)大程(cheng)度上還取決于(yu)列(lie)車(che)通過的(de)(de)速度及隧(sui)道的(de)(de)埋(mai)深(shen)。速度越(yue)(yue)(yue)高(gao)，振(zhen)(zhen)動干(gan)擾越(yue)(yue)(yue)強(qiang)，響(xiang)(xiang)應的(de)(de)影響(xiang)(xiang)范圍越(yue)(yue)(yue)大，埋(mai)深(shen)越(yue)(yue)(yue)大，影響(xiang)(xiang)范圍也(ye)越(yue)(yue)(yue)小。隨(sui)距離(li)(li)增大而(er)振(zhen)(zhen)動強(qiang)度減弱的(de)(de)規律(lv)也(ye)適用于(yu)沿線建(jian)筑物(wu)。由于(yu)列(lie)車(che)運(yun)(yun)行所引起的(de)(de)地面水平(ping)振(zhen)(zhen)動，在(zai)傳播過程(cheng)中的(de)(de)衰減要快于(yu)垂(chui)(chui)直方向(xiang)，因(yin)而(er)沿線建(jian)筑物(wu)內(nei)垂(chui)(chui)直方向(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動將大于(yu)水平(ping)方向(xiang)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動。實測結(jie)果表明：樓房的(de)(de)水平(ping)振(zhen)(zhen)動一般小于(yu)垂(chui)(chui)直振(zhen)(zhen)動十(shi)幾分貝，因(yin)此(ci)在(zai)評價樓房受列(lie)車(che)運(yun)(yun)行所引起的(de)(de)振(zhen)(zhen)動影響(xiang)(xiang)時，可以垂(chui)(chui)直方向(xiang)為主。

對于(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)平(ping)面而(er)言，其(qi)縱向(xiang)勁(jing)度(du)(du)大(da)(da)(da)于(yu)橫向(xiang)勁(jing)度(du)(du)，所以(yi)(yi)無(wu)論建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)走(zou)向(xiang)與(yu)線路(lu)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對位(wei)置如何，當(dang)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)受到列(lie)車(che)運行所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)影(ying)響(xiang)時，總以(yi)(yi)其(qi)橫向(xiang)大(da)(da)(da)于(yu)縱向(xiang)振動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)規律出(chu)現(xian)。就不(bu)(bu)同樓(lou)(lou)層(ceng)高度(du)(du)而(er)言，一(yi)般(ban)來說，對于(yu)低層(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，特別(bie)是在(zai)四層(ceng)以(yi)(yi)下，隨著(zhu)樓(lou)(lou)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)增高，振動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)有(you)增大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)趨勢。隨著(zhu)列(lie)車(che)速度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提高，附近建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)內(nei)測(ce)得(de)的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)有(you)增大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)趨勢，尤其(qi)樓(lou)(lou)房內(nei)側的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)表現(xian)得(de)特別(bie)明顯(xian)。而(er)由列(lie)車(che)振動(dong)(dong)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)沿線地(di)面建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)，其(qi)振級(ji)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小又與(yu)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構形式、基(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)類型以(yi)(yi)及與(yu)地(di)鐵的(de)(de)(de)(de)距離有(you)密切的(de)(de)(de)(de)聯系(xi)。對于(yu)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)良好、質量(liang)較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)高層(ceng)鋼(gang)筋混凝(ning)土建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，由于(yu)其(qi)固有(you)頻率低，不(bu)(bu)易被激勵起較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)，因而(er)其(qi)振級(ji)較(jiao)(jiao)自土壤傳來的(de)(de)(de)(de)振級(ji)有(you)相(xiang)當(dang)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減，衰(shuai)(shuai)減量(liang)可達10～20dB，因此在(zai)距地(di)鐵隧道水(shui)平(ping)距離32m處，高層(ceng)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物(wu)地(di)下室內(nei)實(shi)測(ce)振級(ji)不(bu)(bu)大(da)(da)(da)于(yu)60dB，一(yi)層(ceng)以(yi)(yi)上則(ze)測(ce)不(bu)(bu)出(chu)地(di)鐵行駛時引(yin)起的(de)(de)(de)(de)振動(dong)(dong)；基(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)磚混結(jie)構住宅樓(lou)(lou)可衰(shuai)(shuai)減5～10dB；而(er)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)較(jiao)(jiao)差(cha)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，如輕質結(jie)構或淺基(ji)(ji)礎(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)，則(ze)衰(shuai)(shuai)減量(liang)很少(shao)，其(qi)振級(ji)與(yu)土壤振級(ji)相(xiang)近，甚至還(huan)會出(chu)現(xian)室內(nei)振動(dong)(dong)大(da)(da)(da)于(yu)室外地(di)面振動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。

地鐵振動對建筑物的影響

振(zhen)(zhen)動(dong)對(dui)建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)影響(xiang)，輕微的(de)(de)(de)會出(chu)現墻皮剝落、墻壁龜裂(lie)、地板裂(lie)縫，嚴重則導致基礎變(bian)形或(huo)(huo)下沉。目前，許(xu)(xu)多發達國(guo)家制(zhi)定了(le)建筑(zhu)物(wu)(wu)允許(xu)(xu)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)標(biao)(biao)(biao)準。日本規定，對(dui)于(yu)教堂、舊紀念館的(de)(de)(de)位(wei)移允許(xu)(xu)值(zhi)為0.127mm，振(zhen)(zhen)動(dong)速(su)度允許(xu)(xu)值(zhi)v=5mm/s，振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)速(su)度允許(xu)(xu)值(zhi)為0.102g；德國(guo)也制(zhi)定了(le)根據(ju)不同的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)幅或(huo)(huo)速(su)度和頻率，評估(gu)(gu)對(dui)建筑(zhu)物(wu)(wu)可(ke)(ke)能造成損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)各種(zhong)情況：無(wu)損(sun)壞(huai)、粉(fen)刷出(chu)現裂(lie)縫、承重結構(gou)可(ke)(ke)能損(sun)壞(huai)、承重結構(gou)損(sun)壞(huai)。但(dan)我國(guo)尚無(wu)相(xiang)應的(de)(de)(de)專門(men)標(biao)(biao)(biao)準，只能參照(zhao)一些相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準進行建筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)評估(gu)(gu)。

地鐵的(de)(de)運行(xing)是(shi)一個長期(qi)(qi)的(de)(de)、每天均持續很長時間(jian)的(de)(de)過程(cheng)，即使不足以在短時間(jian)內對(dui)建(jian)(jian)筑物產生明顯的(de)(de)影響，長期(qi)(qi)積累之后，對(dui)建(jian)(jian)筑物的(de)(de)疲勞損傷、安全(quan)性能下(xia)降等方面的(de)(de)結果(guo)如何，都需要進行(xing)較為準確(que)的(de)(de)評估。

對(dui)地鐵(tie)運行(xing)引起(qi)鄰近建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)振動問題，除了需要研究振動對(dui)建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)及需采(cai)取(qu)的(de)(de)相應措(cuo)(cuo)施(shi)，還需研究建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)振動對(dui)其中人(ren)員造成的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)及需要采(cai)取(qu)的(de)(de)相應措(cuo)(cuo)施(shi)。在某種情況(kuang)下(xia)，即使地鐵(tie)運行(xing)引起(qi)的(de)(de)振動不(bu)足以影(ying)(ying)響(xiang)建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)安(an)全性，但由于干擾(rao)頻繁，也(ye)會對(dui)建(jian)筑(zhu)物(wu)內的(de)(de)人(ren)員產生(sheng)一定的(de)(de)生(sheng)理、心理影(ying)(ying)響(xiang)。隨著全社(she)會環保意(yi)識及環境標準的(de)(de)提高，地鐵(tie)系統的(de)(de)振動影(ying)(ying)響(xiang)將日(ri)益引起(qi)人(ren)們的(de)(de)關注。