地铁振动对沿线环境影响的预测

地铁具有方便、快捷、载客量大、环境污染小等优点,但由于它多从人群及建筑物稠密的市区穿过,列车运行时产生的振动影响是人们比较关注的环境问题.特别是在我国大城市的中心区,陈旧建筑众多,这个问题就显得更加突出.为了搞清这个问题,我们在广州地铁首期工程环境影响评价工作中,根据国外地铁振动规律的有关资料,结合我国建筑的具体实际,提出了地铁振动在不同类型建筑内环境影响的预测公式,并在对国内现有运营地铁进行的实测中作了验证.     

北京地铁列车振动对环境影响的探讨

根据作者在北京地铁区间隧道的列车振动测试和数值分析，初步探讨地铁列车振动对环境的影响。     

地铁隧道爆破振动对地面的影响规律研究

为控制地铁爆破开挖引起的振动对地表建筑物的影响,需要探明爆破振动传播至地表过程中的衰减规律。通过中深孔爆破法进行现场试验,试验孔装药量对应实际工程中单段药量,模拟大连地铁1号线隧道爆破掘进作业,采用钻孔监测与地表监测相结合的方法,分别在地表和地表以下1.5 m,7.5 m和15 m深的孔内安置监测点,监测爆破振动在不同深度的质点振速。同时,利用FLAC3D软件对现场试验中各观测点质点振速峰值进行数值计算,分别采集试验与数值模拟的质点振速峰值,并通过萨道夫斯基经验公式进行回归分析。结果表明:地下爆破振速的监测结果较地表小,振速峰值约为地面的50%~64%;对比萨道夫斯基公式反算的振速与数值模拟计算结果,数值模拟得到的质点振速与实测结果更接近,可以通过数值模拟结果对萨道夫斯基公式进行修正以提高预测精度。     

隧道爆破振动的BP神经网络预测及应用研究

以福厦高速公路扩建工程中的大帽山小净距大跨度隧道爆破开挖为背景,应用BP神经网络,建立了小净距隧道掘进爆破振动和速度峰值的预报模型,并成功地应用于该隧道进、出口段掘进爆破振动控制工程实践.分析比较结果表明,BP神经网络预报方法的预测结果与实测值的平均误差为7.16%～10.61%,较传统预报方法的预测精度提高20%以上.研究成果为小净距大跨度隧道爆破振动控制提供了新的预测方法,具有理论及实用参考价值.     

浅埋地铁隧道爆破振动速度传播规律及预测

为了更好地控制浅埋隧道爆破施工对地表建(构)筑物产生的不利影响,以武汉地铁八号线洪山站-小洪山站区间隧道开挖爆破为研究对象,采用数值模拟与现场监测相结合的方法进行浅埋隧道爆破振动传播规律及预测研究.结果表明:数值模拟结果与现场监测结果基本一致;地铁隧道爆破开挖作用下地表3个方向的质点振动速度为垂直方向最大;沿隧道径向方...     

地铁对周边建筑物振动影响分析

建立了土层系统-建筑物二维共同作用有限元模型，采用Newmark隐式逐步数值积分法，从地铁列车荷载频谱特征和场地土层类型角度，分析了由地铁运行所诱发的周边建筑物振动响应规律。分析表明，在同一频率地铁振动荷载影响下，同一建筑物各楼层振动响应水平基本相同，上部楼层的振动仅比下部楼层振动有小幅上升；地铁低频段荷载对建筑物振动的影响大于高频段荷载的影响，但该低频段宽度要比建筑抗震分析中所考虑的地震荷载频段要宽；不同类型土层上建筑物的振动响应规律基本相同，表现为随建筑物距离地铁线路距离的增大，由地铁运行所诱发的建筑物的振动响应波动减小，但随土层硬度增加，建筑物的振动响应水平和衰减幅度也随之减小。     

前白枣山铁矿地面爆破振动预测

地面振动是爆破作业过程中最严重、最复杂的环境问题之一.爆破振动会对预留的边坡和构筑物产生不利影响,从而影响建筑物结构的完整性.因此,在爆破过程中准确预测地面振动具有重要意义.研究的主要目的是对矿山爆破引起的地面振动进行高精度预测,以减少地面振动对周围环境的影响.为此,提出神经网络(ANN)模型用于前白枣山铁矿爆破振动预...     

地铁列车振动对隧道结构激振荷载的模拟

本在现场试验的基础上,利用频谱分析方法,得出由于地铁列车振动而起的轨道振动加速度的数定表达式,根据车辆系统振动简化模型,建立了正确的模拟轮系的运动方程,从而推导出地铁列车振动荷载,为进一步分析列车振动荷载作用下地下结构动力响应打下了基础。     

多孔地铁隧道交叠运行环境振动影响数值分析

随着城市地铁线网的逐渐加密,地铁线路布局越发复杂多样,多条地铁线路近距离并行或交叠运行情况越来越多,由此产生的地铁环境振动影响也更为恶劣和复杂。建立多孔隧道不同列车运行状态下环境振动影响三维动力有限元模型,计算结果同相关标准规范中的经验公式预测结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上系统分析隧道孔数、隧道空间位置关系及列车不同交汇情况对地表振动传播规律的影响。仿真结果表明:上部隧道孔洞对下部隧道地铁列车运行引起的地表振动传播规律影响较大,且对隧道孔洞近场地表振动具有一定的遮挡作用;上下隧道水平间距相比垂向间距影响更为显著;不同列车运行状态组合方式对地表振动影响差异较大。研究结论可为地铁环境振动影响评价、地铁线路设计等提供参考依据。     

大型货车引起的地面振动

有人发现大型货车在焊接质量良好的钢轨上行驶而造成的地面振动与时速在30km/h以上的火车相关甚微。现场实验发现,当列车处于临界速度时,振动达到峰值。所产生的振动频率似乎是轨道与车辆尺寸的函数,临界速度出现在枕木通过频率与整列车在轨道上的共振频率的重合处。     

爆破开挖附近地铁隧道振动监测数值分析

利用计算机数值模拟技术分析在既有地铁隧道附近进行隧道开挖时,使用掘进爆破对邻近地铁隧道的振动影响情况。通过计算爆破工作面距离地铁隧道不同位置的工况,得出地铁隧道截面各处的振动峰值速度,并与实际测量值进行比较分析,由此得到实际测点处速度峰值与地铁隧道内最大振动速度峰值的比值曲线和分布函数,从而对基于爆破振动安全阈值下的地铁隧道振动进行控制,对类似工程爆破振动监测可提供一定参考。     

爆破开挖附近地铁隧道振动监测数值分析

利用计算机数值模拟技术分析在既有地铁隧道附近进行隧道开挖时,使用掘进爆破对邻近地铁隧道的振动影响情况。通过计算爆破工作面距离地铁隧道不同位置的工况,得出地铁隧道截面各处的振动峰值速度,并与实际测量值进行比较分析,由此得到实际测点处速度峰值与地铁隧道内最大振动速度峰值的比值曲线和分布函数,从而对基于爆破振动安全阈值下的地铁隧道振动进行控制,对类似工程爆破振动监测可提供一定参考。     

分层介质中超浅理暗挖地铁隧道稳定性研究

广州市地下铁道一号线林和村区间隧道位于和岩石分层介质中，上部为土，下部为岩石，工程地质条件复杂，该区间隧道最浅理深为４．５ｍ，施工难度较大，为了保证施工安全，进行了本项研究。     

钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨

以人和场浅埋隧道掘进爆破的地震波实测数据为基础，通过分析隧道边墙和地表振动速度在不同爆破条件下的变化特征发现，同一测点的振动速度除了与药量、爆源距有关外，还与钻孔爆破的自由面条件有关。针对萨道夫斯基公式不能反映钻孔爆破的自由面尺寸的不足，提出了可体现自由面面积对爆破震动强度产生较大影响这一特点的修正公式。对实刹振动速度的预测计算表明，该修正公式的准确率比萨道夫斯基公式高80％，且对于质点振动速度大于0．5cm／s的测点，其相对误差不超过5％的测点数达90％以上，而萨道夫斯基公式的相应值则小于15％。     

新建隧道上跨既有隧道爆破振动响应研究

以福平铁路新鼓山隧道开挖工程为例,采用FLAC3D软件对其下部既有隧道的振动响应进行了模拟。将MATLAB与FLAC3D软件联合应用,以爆破作用下岩石模拟振动信号与实际监测信号的误差作为适应度函数,采用PSO算法优化反演出无规律爆破参数和岩石振动阻尼参数,实现模拟参数的自适应选取,解决实际模拟中参数难确定的问题。实际结果表明,上述MATLAB-FLAC3D结合的方法是可行的,不仅可以研究既有隧道对上跨隧道爆破的振动响应,还可以显著提高岩体爆炸效应数值模拟结果的精度,实现隧道振动响应的预测。     

新建隧道上跨既有隧道爆破振动响应研究

以福平铁路新鼓山隧道开挖工程为例,采用FLAC3D软件对其下部既有隧道的振动响应进行了模拟。将MATLAB与FLAC3D软件联合应用,以爆破作用下岩石模拟振动信号与实际监测信号的误差作为适应度函数,采用PSO算法优化反演出无规律爆破参数和岩石振动阻尼参数,实现模拟参数的自适应选取,解决实际模拟中参数难确定的问题。实际结果表明,上述MATLAB-FLAC3D结合的方法是可行的,不仅可以研究既有隧道对上跨隧道爆破的振动响应,还可以显著提高岩体爆炸效应数值模拟结果的精度,实现隧道振动响应的预测。     

基于叠加原理的隧道爆破近区振动预测方法

为了改善隧道近区振动强度预测的准确性,基于现场单孔爆破试验,在掌子面后方构建5排×11列的测点阵模型,在考虑震波频率随传播距离衰减的基础上,利用Anderson线性叠加模型来模拟掏槽孔爆破时的振动情况,建立符合现场实际的隧道近区振速计算模型。同时以北京兴延高速公路隧道梯子峪段爆破工程实测振动数据验证模型的可行性,并对隧道近区振速进行预测。研究表明:(1)基于波形叠加的爆破振动预测模型适用于隧道近区振动预测;(2)在平行于掌子面的隧道截面上,在一定范围内爆破地震波能量流动的方向逐渐分散而均匀,在垂直于掌子面的测线上,拱顶处速度衰减折线的斜率绝对值最大,衰减最快;(3)在模型分析区域中,随着到掌子面距离的增加,不同隧道截面上测点对群孔效应敏感性不同,距离掌子面越近,敏感性越大。     

地铁引起的站台邻近建筑室内振动预测分析

为了对地铁引起的站台邻近建筑楼层振动进行预测,提出并验证半经验半数值的振动预测方法,即运用实测经验法确定振源强度,有限元法分析建筑结构振动传递函数,将源强与传递函数相结合对建筑结构振动响应进行预测。利用半经验半数值的振动预测方法,对某地铁站台及其邻近建筑进行环境振动预测分析,得到地铁运行引起站台邻近建筑室内振动加速度级随楼层变化规律及其频谱特性。结果表明,半经验半数值的振动预测方法可行;地铁引起的站台邻近建筑内,随着楼层升高,低频振动受结构固有频率影响逐步放大,高频振动受阻尼影响能量衰减逐步减小,总振级随楼层增高呈先减小后增大趋势。该结果对地铁运行引起的站台邻近建筑室内环境振动预测及隔振设计具有实际意义。     

地铁隧道爆破振动测试及时频特征分析

为确保某市地铁隧道安全、高效地爆破开挖,采用网络测振仪测试了隧道掘进爆破时周边建(构)筑物的爆破振速。基于频率切片小波变换开展时频特征分析,首先得到了测振信号的全频带时频分布特征,进而通过5个主成分频率切片区间更进一步精确提取了爆破振动信号时域、频域分布特征,并得到了相应频带内的爆破振动重构分量。实测数据时频特征分析表明,频率切片小波变换具备独特的信号分析优势,适用于地铁爆破振动信号时频特征提取;此次地铁隧道钻爆法开挖产生的质点峰值振速在0.07～0.85 cm/s之间,主频在13.3～68.9 Hz之间,爆破振速处于《爆破安全规程》规定的安全阈值范围内,爆破方案基本合理。