地铁振动探究及临地铁建筑物隔振减振案例设计及研究

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1、地铁振动探究及临地铁建筑物隔振减振案例设计及研究【摘要】基于地铁振动产生的原因、传播途径、影响因素的研究，通过具体案例的研究分析为以后类似工程提供借鉴。【关键词】地铁振动，建筑物隔振减振，隔振器【abstract】basedonthesubway,thereasonsofvibrationofthetransmissionway,theinfluencefactorsoftheresearch,throughtheanalysisofthespecificcaseforlaterthesimila

2、rprojectsforreference.【keywords】thesubwayvibration,buildingtheisolationvibrationreduction,vibrationisolators中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：1.引言9随着我国城市建设的高速发展，轨道交通因其快速、安全、准时、运量大的特点，成为舒缓交通压力、连接城市中心和边缘郊区的纽带，成为人们出行的重要交通工具。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，而且目前大都采用浅

3、埋方式，地铁隧道离建筑物越来越近。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，由地铁运行而产生的振动影响日益增大。2.地铁振动的概念地铁振动是指因地铁车辆运行引起的振动通过周围地层（地下或地面）向外传播，进一步诱发附近地下结构以及邻近建筑物（包括室内家具等）的二次振动和噪声。3.地铁振动的危害地铁振动会对建筑物（特别是古建筑物）的结构安全、维护以及其中的居民和工作人员的工作、日常生活产生很大的影响，见下表。影响对象影响范围危害的表现人（动物）生

4、理心理强烈时，会造成骨骼、肌肉、关节及韧带的严重损伤可造成内脏器官的损伤使消化系统功能代谢发生障碍对神经系统产生影响，引起手指非主观颤动或失眠等使人心烦意乱，心理失衡而出现障碍建筑物安全性能正常使用长期作用下降低建筑结构强度，出现裂缝或者引起结构变形条件符合时可能引起建筑物共振，对结构造成严重破坏9对古建筑的结构安全、保护和维修造成影响精密仪器使用精度精密仪器无法正常使用4.评价标准目前国内对于地铁列车运行引起的振动对沿线居民影响的评价，主要参照国家标准《城市区域环境振动标准》（GB10070-8

5、8）。其规定：以铅垂向Z振级作为振动影响的评价指标。5.地铁振动产生机理、传播途径、影响因素地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源，具体来源于列车的轮轨系统和动力系统。地铁振动是移动中的周期性振动荷载，速度越快，荷载的幅值越大。地铁振动产生的是纵波、横波和表面波合成的复杂波动现象，其传播形态较为复杂。根据已有的研究成果，近场的振动波型主要以弯曲波型式传播，远场主要以表明波形式传播。振动的传播途径：轨道→轨道扣件和道床→隧道→岩土→建筑物→人有研究认为，影响振动的各参量关系为函数关系，但目前尚无成熟

6、的精确表达式。主要参数中以列车速度、车辆重量、轮轨条件、隧道基础、结构类型及是否使用隔振措施等因素对地铁振动特性影响较大。6.地铁振动的控制措施96.1规划阶段的控制在最初的规划阶段，要把地铁线路的选择同城市规划结合起来考虑：（1）线路走向尽量与城市快速路、主干道或次干道重合。（2）合理控制地铁线路两侧拟建建筑物的建设距离。（3）充分利用各种屏障（如河流）等来阻隔振动的影响。6.2设计施工阶段的控制措施隔振是用一些弹性元件或其他措施隔断部分振动波的传播；减振是在产生振源的设备或部件上加装阻尼结构或

7、阻尼元件，或者增加设备或元件本身的阻尼来达到减振的目的。根据振动的产生、传播和相关因素的分析，可以从振源减振控制、振动传播途径、受保护建筑物控制三方面来考虑地铁振动的控制。6.3受振动影响建筑物的控制由地铁振动引起的沿线建筑物的振动，其振级大小与建筑物基础、结构型式以及与地铁线的距离有关。（1）地基的刚性越强，建筑物内振动响应越低，因此地铁振动影响范围内的建筑物要做好地基的加固。（2）避免采用轻型结构框架或基础，选用重型结构体系或基础。9（3）通过调整房屋结构体系的刚度，改变结构自振频率，避免主振

8、源与房屋结构之间由于低频耦合作用产生共振现象。（4）通过安装减振器实现建筑整体减振和单个房间的局部减振。【案例分析：远洋万和公馆隔振减振设计】北京地铁15号线望京站～望京东站区间近距离穿越大望京1号地建筑楼群，主要涉及远洋万和公馆项目的620地块（见图1）。图1620地块各楼座与地铁隧道位置关系图地铁15号线望京站～望京东站区间为双线隧道，盾构法施工，隧道直径为6m，两个隧道中心线距离13～15m，隧道拱顶埋深为9～12m。620地块建筑功能为高端企业会所，其相应的由地铁而产生的振