城市轨道交通产生的环境振动问题及控制策略.doc

城市轨道交通产生的环境振动问题及控制策略 （ 武汉理工大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070） ??? 摘? 要：本文系统的介绍了城市轨道交通产生的环境振动所造成的影响，并总结概括了各国研究人员对这一问题所进行的研究工作，以及采取的减振措施，最后对下面要开展的研究工作进行了展望。 ??? 关键词：轨道交通；环境振动；减振；隔振； ????一、城市轨道交通的发展现状 ??? 随着我国经济建设的不断发展和城市化进程的加快，城镇人口急剧增加，各大中城市的交通变得越来越拥挤，这不但使人们的出行变得越来越困难，而且造成了能源浪费、环境污染、运输效率下降，这在很大程度上制约了我国经济的发展，已成为各大中城市在经济发展和城市建设中所面临的一大难题。为解决这一难题，我国从七十年代初就开始兴建城市地下铁路系统，以缓解城市交通拥挤的问题，目前，发展轨道交通已成为中国一些大城市解决交通拥堵问题的重要举措。据国家计委资料显示，“十五”期间，中国城市交通投资将达到8000亿元人民币，其中至少有2000亿元用于地铁建设，有近1000亿元用于轻轨建设，今后我国将积极支持具备条件的大城市加快发展城市轨道交通，地铁、轻轨建设将会在较长时间里成为中国基础建设投资的重点之一。 ??? 所谓城市轨道交通，是指城市公共交通系统中的地铁、轻轨等公共客运系统，由于它具有大运量、高效率、低污染等优点，因此成为世界许多国家城市公共交通的重要组成部分。城市轨道交通建设在我国虽然起步较晚，但近年来得到了迅速发展，目前中国已有20个特大城市和大城市正在建设和筹建自己的轨道交通项目。其中，北京、天津、上海、广州等城市已开通了17条地铁和轻轨交通线路，运营线路总长度达410多km；预计从现在起，到2010年左右，中国将有15个城市规划建设轨道交通1500km，这些计划建设的城市轨道交通的总投资将达到5000亿元人民币左右，北京、上海、广州三座城市规划以每年40km的速度建设轨道交通，这样的速度在国际上也是罕见的。除里程增加外，我国轨道交通也由地铁这一种形式向多元化发展，如大连、武汉等城市建设了轻轨，上海市建设了磁悬浮等。 ???? 二、城市轨道交通产生的环境问题 ??? 城市轨道交通在缓解城市交通拥挤，给人们的出行带来方便的同时，也产生了环境振动、噪声污染等一系列问题。振动对大城市生活环境和工作环境的影响引起了人们的广泛关注，国际上已把振动列为七大环境公害之一，并开始着手研究振动的产生原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等。 ??? 据有关国家统计[1]，除工厂、企业和建筑物施工外，交通系统引起的环境振动问题是公众反映中最强烈的，约占总投诉的14%。 ????2.1 环境振动产生的影响 ??? 1、影响沿线居民的正常工作和生活 ??? 环境振动一般不会对人体造成直接伤害，但它会干扰人们的日常生活，使人感到不适、心烦意乱，甚至影响人们的睡眠、休息和学习。振动试验表明，振动强度越高，对人们睡眠的影响越大。当振动加速度为60dB时，人们刚刚可以感觉到振动，它并不影响人们的睡眠，但对较敏感的人或患病者则会产生影响；当振动加速度为65dB时，对睡眠有轻微影响；达到69dB时，所有轻微睡眠的人将会被惊醒；达到74dB时，除酣睡的人，所有人都将被惊醒；达到79dB时，所有人都将被惊醒。 ??? 2、影响周围建筑物尤其是古旧建筑物的结构安全 ??? 交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播，进一步引发临近建筑物（包括室内家具）的二次振动，从而对附近建筑物尤其是古旧建筑物的结构安全产生很大影响。在捷克，繁忙的公路或轨道交通线附近的某些砖石结构的古教堂，因车辆通过时产生的振动而产生了裂缝，甚至发生了由于裂缝不断扩大而导致建筑物倒塌的事故。在北京据西直们附近距离铁路约150m处的一座五层楼内的居民反映，当列车经过时，可感到室内有较强振动，玻璃和门窗发出嗡嗡的声音，一段时间后，室内家具由于振动而发生了错位。 ??? 3、影响精密仪器的生产及正常使用 ??? 环境振动对激光、电子显微镜、电子天平、外科手术器具等的操作也有很大影响。它会造成这些仪器读数不准、精度下降、使用寿命缩短等。例如，广州市环保所所处位置交通状况比较复杂，其一侧30m处有广深高速铁路通过，另一侧约80m处又有城市高架线路，该所内的仪器对环境要求较严格，使用环境要远离振源（如轨道、交通干线、重要机械等），为保护仪器的正常工作，该所曾对周围环境振动产生的影响进行了实测与评价，以确定是否需要采取隔振措施。另外，振动对电子芯片等半导体器件也会产生很大影响，在电子芯片的制造过程中，0.01微米的误差就可造成灾难性的后果。 ??? 2.2? 环境振动的研究现状 ??? 轨道交通产生的环境振动问题与车辆、轨道、桥梁、地基等诸多