【地铁沿线震动】地铁沿线房的震动有多大 地铁运行对建筑物的震动影响

【地铁沿线震动】地铁沿线房的震动有多大 地铁运行对建筑物的震动影响

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。

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。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。

地铁沿线房的震动有多大

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。

刚刚可以感觉到的振动并不影响人们的睡眠；但对较敏感的人或患病者而言，则会产生影响。当振动加速度达到65dB（分贝）时，对睡眠有轻微影响；达到69dB时，所有轻睡的人将被惊醒；达到74dB时，除酣睡的人外，其他人将惊醒；达到79dB时，所有的人都将惊醒。

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，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。

已有调查表明，地铁列车在隧道内高速运行时，距轨道水平距离1.5m处，振级平均值为81dB，距轨道水平距离24m处，振级平均值为71.6dB。这说明随着距轨道水平距离的增加，振级将不断衰减。此外，地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车通过的速度及隧道的埋深。速度越高，振动干扰越强，响应的影响范围越大，埋深越大，影响范围也越小。随距离增大而振动强度减弱的规律也适用于沿线建筑物。由于列车运行所引起的地面水平振动，在传播过程中的衰减要快于垂直方向，因而沿线建筑物内垂直方向的振动将大于水平方向的振动。实测结果表明：楼房的水平振动一般小于垂直振动十几分贝，因此在评价楼房受列车运行所引起的振动影响时，可以垂直方向为主。

对于建筑物的平面而言，其纵向劲度大于横向劲度，所以无论建筑物的走向与线路的相对位置如何，当建筑物受到列车运行所引起的振动影响时，总以其横向大于纵向振动的规律出现。就不同楼层高度而言，一般来说，对于低层建筑，特别是在四层以下，随着楼层的增高，振动的强度有增大的趋势。随着列车速度的提高，附近建筑物内测得的振动有增大的趋势，尤其楼房内侧的振动表现得特别明显。而由列车振动引起的沿线地面建筑物的振动，其振级的大小又与建筑物的结构形式、基础类型以及与地铁的距离有密切的联系。对于基础良好、质量较大的高层钢筋混凝土建筑，由于其固有频率低，不易被激励起较大的振动，因而其振级较自土壤传来的振级有相当大的衰减，衰减量可达10～20dB，因此在距地铁隧道水平距离32m处，高层建筑物地下室内实测振级不大于60dB，一层以上则测不出地铁行驶时引起的振动；基础一般的砖混结构住宅楼可衰减5～10dB；而基础较差的建筑，如轻质结构或浅基础的建筑，则衰减量很少，其振级与土壤振级相近，甚至还会出现室内振动大于室外地面振动的现象。

地铁振动对建筑物的影响

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。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。

地铁的运行是一个长期的、每天均持续很长时间的过程，即使不足以在短时间内对建筑物产生明显的影响，长期积累之后，对建筑物的疲劳损伤、安全性能下降等方面的结果如何，都需要进行较为准确的评估。

对地铁运行引起邻近建筑物的振动问题，除了需要研究振动对建筑物的影响及需采取的相应措施，还需研究建筑物的振动对其中人员造成的影响及需要采取的相应措施。在某种情况下，即使地铁运行引起的振动不足以影响建筑物的安全性，但由于干扰频繁，也会对建筑物内的人员产生一定的生理、心理影响。随着全社会环保意识及环境标准的提高，地铁系统的振动影响将日益引起人们的关注。