基于振源-传播模型的地铁引起地面振动数值预测

针对上海地铁运行引起地面振动的预测问题,应用振源模型计算不同车速对轨道基础的激振力,应用传播模型计算不同激振力输入下的地面振动加速度,建立了“地铁-隧道-土层”系统动力有限元模型。通过对比数值模拟结果与实测结果,分析了不同因素对地铁引起地面振动的影响规律。结果表明:随着地铁车速增加,振源激振力和地面振动加速度的幅值均明显增大;地面上距地铁中心线30 m范围内各点振动加速度峰值随距地铁中心线距离由近及远呈幂函数形式衰减;地面振动加速度频率主要为低频振动,随着距地铁中心线距离的增大,高频衰减相对于低频更为明显;建议上海地区建筑尽量在地铁中心线20 m范围外进行规划,或采取降低设计车速、减轻车辆荷载、优化隔振措施等方法,减少地铁运行引起地面振动对地面建筑及居民生活的影响。     

由道路交通预测地铁振动衰减规律的实测研究

对地铁引发的环境振动进行有效预测是沿线环境评价及线路规划的重要依据,但不同场地的地铁振动衰减规律差异很大。基于此,笔者提出了采用同一场地内地面道路交通振动实测对地铁振动衰减规律进行预测的方法。首先,选取地面道路和地铁线路伴行的测试场地,开展了地面道路车辆和地铁引发的地表振动响应实测;基于实测数据的统计分析,研究了车辆分别行经路面缺陷及平坦路面时引发的场地振动衰减规律,探讨了采用道路交通振动预测相应地铁振动衰减规律的有效性和适用性。研究结果表明,在距地铁线路约一倍埋深后,采用车辆行经路面缺陷引发振动的实测结果可较准确地预测地铁振动衰减规律,有效值和振级的预测误差均在15%以内。     

地铁扣件和钢轨对运营期列车荷载的动态响应

地铁隧道在建成投入运营后,将承受列车周期性的振动荷载作用,地铁列车振动可能引起轨道和扣件破坏。以南京地铁1号线西延线工程为背景,首先,通过对地铁扣件和钢轨的振动测试与分析,笔者获得了扣件和钢轨在直道和弯道在不同时段下地铁列车的振动特征;其次,为了量化地确定钢轨与扣件破坏时的受力特性,进行了室内静载拉拔实验,结合动测获得的应力应变特征对比分析,定量地探索了运营期的动荷载对钢轨和扣件的影响程度,最后结合长期沉降对轨道及扣件受力影响分析,找到了扣件失效主要原因。     

基坑开挖对周边环境及地铁高架影响的数值分析

南京仙林中心区D3地块基坑工程,基坑开挖深度为11.9m,基坑侧壁土体基本为素填土和粉质粘土层。基坑整体采用钻孔灌注桩结合两道混凝土内支撑支护,并采用全止水帷幕。基坑南侧距地铁二号线高架桥立柱的距离为23.7m~28.6m,为了分析基坑开挖对周边环境及地铁高架的影响,通过数值模拟方法分8个分析步模拟整个开挖过程。数值计算结果表明了采用该支护方案后基坑土方开挖对周边环境的影响范围较小,对地铁高架几乎没影响,保证了地铁高架的安全。     

地铁隧道建设与运营对地面房屋的沉降影响与对策

结合上海某地铁隧道穿越地面既有严重倾斜危房的工程实例,计算分析盾构穿越引起的施工期沉降、后期固结沉降及其对房屋的影响.基于地铁运营期间列车循环振动对隧道周边土性及孔隙水压的影响测试规律,提出地铁运营期列车长期振动下沉降的实用估算方法,预测分析地铁运营期列车振动引起的长期沉降.在此基础上制定相应的建设期施工对策,并提出地铁运营期四阶段维护控制设想,对当前形势下的软土地区地铁建设与运营具有现实指导意义.计算结果同时表明,地铁振动导致的长期沉降中约80%发生在隧道建设后10 a内,因此这10 a是采取措施的关键时期.     

地铁运行对某建筑振动及噪声影响程度分析

文章对地铁穿过的居民房屋进行振动和噪声测试,根据测试结果分析地铁振动与噪声对住户的健康舒适度的影响程度。     

地铁上盖隔震建筑车致振动实测与模拟分析

为研究地铁振动引起的地铁上盖隔震建筑竖向振动的影响,基于上海徐泾车辆基地试车线旁的15层隔震住宅进行了现场测试与数值模拟,对不同车速工况下建筑物的室内振动进行测试与分析。振动测试结果表明：地铁上盖建筑采用普通橡胶支座隔震技术后,虽然振动经过隔震层后减小不明显,但并未发现上部结构Z振级有明显放大现象,较传统固接结构具有一定的优越性;上盖结构受车致振动的大小不仅与运行车速有关,也会受刹车等间接增大轨道不平顺程度的行为的影响。建立了用于地铁上盖隔震建筑振动分析的数值模型,并基于现场振动测试结果验证了模型的准确性。数值分析表明,隔震装置在一定程度上可减小楼板竖向振动的幅值,其1/3倍频程振级较固接结构在20、63 Hz附近低约6 dB。     

惠州园洲明丰花园(一期)

惠州园洲明丰花园是博罗明丰置业有限公司在惠州市博罗县园洲镇打造的一个引领时尚的高品质居住小区。项目地块南临东江,与东莞市企石、石排两镇隔江相望,西与东莞石龙镇相连接,距石龙镇政府所在地的新镇区仅10分钟车程。项目地块成东西向长条状,高居于东江堤坝之上,视野十分开阔。项目整体规划占地面积11hm2,建成后计算容积率建筑面积为39万m2,建筑面积约47.6万m2;其中一期总建筑面积6.8万m2。     

地铁车站旁穿建筑物变形及振动影响分析

北京地铁八号线中国美术馆站暗挖施工旁穿建筑物,分析预测了地铁施工对建筑物的沉降变形影响,采用专用监测设备测试了建筑物现状振动及将来运营线地面振动对建筑物内的电子信息设备可能产生的影响程度。地铁施工引起的建筑物沉降变形及运营振动不会对建筑物及内部的电子信息设备的正常运行造成任何影响。     

地铁引起的地面振动及其对精密仪器的影响

采用高灵敏度传感器,测试正常运营的地铁和地面车辆引起的地面垂向振动加速度.将地面振动时程转换为频域内1/3倍频程频谱,研究正常运营的地铁和地面车辆引起的地面振动特性;同时,参考电子显微镜Tecnai30的环境振动标准,探讨地面振动对精密仪器的影响规律.研究结果表明,地面振动存在一个"等振频率",在小于"等振频率"范围,地面振动主要受背景振动制约,而距离的影响很微弱;在大于"等振频率"范围,地面振动主要受距离的影响,背景振动的作用仅次于距离.小于"等振频率"的低频地面振动对精密仪器影响较大,其影响程度主要受背景振动的影响;而在大于"等振频率"范围,地面振动对精密仪器的影响随着距线路中心线距离的增加而减弱.地铁与地面车辆的地面振动的叠加,在6～30 Hz频段容易对精密仪器产生影响.     

下穿宁芜货线隧道南京地铁隧道爆破的振动控制

介绍在建地铁宁高城轨隧道下穿既有宁芜货线隧道的爆破开挖振动控制,其左线最小净距仅约1.7 m,右线最小净距4.0 m,隧道下穿高铁北联络道匝道桥,爆破环境复杂。为使保护目标不受破坏,采用了优化炮孔延期时间的控制、及时调整段药量及减震空孔参数等减震措施,使宁芜货线隧道以及地表的联络匝道桥等建筑位置处的地震波控制在安全范围内,获得了很好的工程效果。     

复合交通下的长途客运站设计——以无锡长途客运站为例

作为长三角交通大动脉的沪宁城际铁路于2010年开通,未来将成为无锡市北大门的北广场地块内将建成轨道交通(地铁)1号线和3号线的车站。随着长途客运站的综合整修,其交通功能将进一步得到充实完善,变得更为合理。     

运营期铁路列车荷载与地铁列车荷载的相互作用分析

地铁列车在运营过程中,在振动荷载的影响下,会导致地铁周围的孔隙水的压力变大,降低地基的承载能力,并导致隧道四周的土体出现变形的情况。如果任其发展,会进一步对上部铁路的运行造成影响,增加铁路运营的安全隐患。基于此,本文通过实际案例对运营期铁路列车荷载与地铁列车荷载的相互作用进行分析。     

大直径桥桩钢护筒近接地铁隧道贯入施工方法研究

福州南港道大桥富水淤泥–粉质粘土交互地层中2.2 m直径桩基距既有地铁隧道仅2.1 m，位于《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理》规定的禁止工程活动范围内。为确保施工安全，开展了桩基钢护筒贯入下沉施工参数的研究，首先推导了静压贯入荷载计算公式，研究发现大直径长钢护筒静压贯入深度一般不超过20 m；其次研究了振动下沉的激励荷载与钢护筒下沉深度的关系，并确定了振动锤型号；为了控制邻近地铁隧道安全，采用数值分析方法研究了振动激励荷载、钢护筒振动加速度与地层响应间的关系，研究表明：虽然静压贯入对近接隧道扰动变形小，但贯入深度有限；振动贯入在控制钢护筒峰值振动加速度条件按下，可以实现低扰动贯入，根据研究成果，确定了静压贯入至隧道底板约1倍隧道跨度后采用振动贯入的最优方案。     

明挖隧道施工对并行高铁的影响分析

明挖隧道与在建南广高铁近似平行,铁路轨道距隧道基坑边线最近约20.5m,需考虑隧道施工对高铁的影响。首先综合各类规范及现有工程经验,确定安全影响评判标准;其次选取典型支护断面(距离近,基坑深,地质差),采用有限元法模拟隧道施工过程,分析在有无铁路荷载作用两种工况下隧道施工对邻近铁路路基的影响;最后,利用分析结果及评判标准,评价明挖隧道施工时铁路的安全状况。     

鹤上三车道小净距隧道爆破振动测试与分析

结合福州国际机场高速公路鹤上三车道小净距隧道工程实践,对小净距隧道中间岩柱在爆破荷载作用下的振动响应进行相关监测,分析振动波在不同级别围岩、不同监测位置的传播及分布规律。研究结果表明:隧道中间岩柱边墙部位振动速度大于拱脚部位,且随着围岩质量提高,振动速度差别逐渐减小;最大振动速度出现在迎爆侧边墙测点的径向方向,可将其作为爆破振动的控制速度;当隧道净距为6 m左右(约0.35B)时,爆破振动对中间岩柱的影响范围为爆破面前后10～20 m,且随围岩质量提高,影响范围相应减小;爆破面前方中间岩柱受爆破振动影响要大于爆破面后方岩体,施工中宜加强该部位监测;同时,宜严格控制爆破总药量和单段最大药量,且分段爆破时,爆破段差应不小于100 ms。该研究结论可为类似条件下小净距隧道的爆破控制和现场监测提供借鉴与参考。     

地铁振动的地下连续墙隔振实测分析

通过现场实测上海某地铁沿线场地设置地下连续墙前后的振动变化情况,从时域和频域角度,分析了地下连续墙对地铁振动的隔振效果及规律,测试分析结果表明:地下连续墙对地铁运营引发的地面中高频及低频振动均有较好的隔振效果,可作为一种减小地铁振动对环境影响的有效隔振手段。     

爆破振动监测技术在文物保护中的应用

在南京地铁二号线隧道施工中,为评估地铁爆破施工对地表文物的影响,对地表文物实施了振动监测。结合工程实例,论述了振动测试方法、测试物理量的选取、安全振速的选取、测点布置及现场测试数据的分析处理等有关问题,同时还介绍了振动监测的技术措施。     

空间交叉隧道爆破施工动力响应分析

针对新建引水隧洞爆破施工对既有铁路隧道的振动影响等问题,文章根据施工现场实际情况,通过查阅资料,理论分析和数值模拟分析等方法,计算了隧洞爆破对铁路路基和接触网钢筋混凝土支柱的振动影响;采用数值计算方法分别模拟了爆破振动在距离既有铁路隧道80 m、100 m和120 m三个典型工况的影响分析;结合施工现场实测数据,结果表明:爆破施工振动对衢宁铁路古田隧道的振动影响处于安全稳定状态。但隧洞爆破施工下穿至既有铁路隧道中心正下方时,产生的振动速度较大,会超过振动速度安全控制值3.0 cm/s,需要在施工阶段进一步减小最大段装药量和减小进尺来达到控制振动速度的目的。     

地铁运营对临近建筑的影响性分析

本文基于有限元数值方法,通过结合福州某项目,考虑了地铁运营对不同距离情况下的酒店的振级影响,结果表明:双向隧道运营时,在不考虑减振降噪措施的情况下,酒店距隧道结构的距离不小于24m,若设计时低于该值,需采用有效的减振降噪措施。本文结果可为福建地区地铁振动影响性研究提供一定的参考价值。