淺述軌道交通振動(dòng)對古建筑的環(huán)境影響及評(píng)價(jià)

李潔++劉迎

摘 要：該文以蘇州市軌道交通一號(hào)線為例，在實(shí)測的基礎(chǔ)上給出了地鐵列車通過、無地鐵列出通過時(shí)古建筑內(nèi)地面水平向振動(dòng)速度典型時(shí)域波形，軌道縱向和軌道橫向的水平振動(dòng)速度，從而探討軌道交通振動(dòng)對古建筑的環(huán)境影響。

關(guān)鍵詞：振動(dòng) 古建筑 水平振動(dòng)速度

中圖分類號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（b）-0053-03

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口和城市規(guī)模日益擴(kuò)大，交通問題日益突出。城市軌道交通具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等特點(diǎn)，是解決城市交通擁擠的一種有效手段。地鐵作為城市快速軌道交通的先驅(qū)，近年來得到快速發(fā)展。但城市軌道交通在運(yùn)行中的振動(dòng)和噪聲問題不容忽視。

崔高航等[1]對軌道交通引起的環(huán)境振動(dòng)問題進(jìn)行了詳細(xì)的評(píng)述，裴強(qiáng)等[2-3]研究了軌道交通誘發(fā)振動(dòng)對周圍建筑物的影響，辜小安等[4]對地鐵振動(dòng)引起的建筑物內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行了影響預(yù)測，該文采用實(shí)測的方法，對蘇州市軌道交通一號(hào)線沿線振動(dòng)影響進(jìn)行了實(shí)例分析。

1 工程建設(shè)概況

蘇州市軌道交通一號(hào)線起點(diǎn)為吳中區(qū)木瀆站，終點(diǎn)在金雞湖東鐘南街站，全長25.739 km，全部為地下線。軌道正線為60 kg/m鋼軌，軌距1 435 mm，整體道床，扣件采用彈性減振扣件、Ⅲ型軌道減振器扣件。車輛采用B型電動(dòng)客車，4節(jié)編組，最高運(yùn)行速度80 km/h。

2 研究區(qū)域概況

蘇州市軌道交通一號(hào)線工程沿線共有8處古建筑，包括3處蘇州市文物保護(hù)單位及5處蘇州市控制保護(hù)古建筑，分布在養(yǎng)育巷站至相門站之間的線路南北兩側(cè)。

3 振動(dòng)影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

世界各國對城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)已有明確規(guī)定，各國的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)基本都是以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO2631）為指導(dǎo)。中國也有《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 10070-88）及《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-93），適用于連續(xù)發(fā)生的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)和無規(guī)則振動(dòng)。

2008年住建部和質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合發(fā)布了《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50452-2008），適用于工業(yè)交通基礎(chǔ)設(shè)施等布局中古建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)以及工業(yè)振動(dòng)對古建筑結(jié)構(gòu)影響的評(píng)估和防治。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定古建筑結(jié)構(gòu)的容許振動(dòng)應(yīng)以結(jié)構(gòu)的最大動(dòng)應(yīng)變?yōu)榭刂茦?biāo)準(zhǔn)，以振動(dòng)速度表示。容許振動(dòng)速度，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、保護(hù)級(jí)別和彈性波在古建筑結(jié)構(gòu)中的傳播速度選用。

4 振動(dòng)監(jiān)測結(jié)果

該研究實(shí)測8處古建筑軌道縱向和軌道橫向的水平振動(dòng)速度。8處古建筑均為1層磚木結(jié)構(gòu)（以木材為承重骨架），測點(diǎn)主要選取在承重木支柱旁的地面。測試工況選取兩種：（1）地鐵列車通過時(shí)的古建筑承重木支柱旁地面振動(dòng)；（2）無地鐵列車通過時(shí)的古建筑承重木支柱旁地面振動(dòng)。

測試方法：測試采樣頻率均為120 Hz，截取分析無地鐵列車通過和地鐵列車通過時(shí)段的時(shí)域波段進(jìn)行幅值計(jì)算，得到東西和南北水平方向振動(dòng)速度幅值，每處監(jiān)測時(shí)間約為30 min。測試期間天氣晴，環(huán)境溫度15 ℃～26 ℃，風(fēng)力1～2級(jí)，8處古建筑位于干將西路和干將東路兩側(cè)，測試時(shí)存在公路交通，但古建筑內(nèi)均無人員走動(dòng)。

實(shí)測地鐵列出通過時(shí)和無地鐵列出通過的古建筑承重木支柱旁地面東西和南北水平振動(dòng)速度如表2所示，從表2中結(jié)果可見，古建筑在列車通過時(shí)的東西和南北水平向最大振動(dòng)速度均小于相應(yīng)限值標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語

該文以蘇州市軌道交通一號(hào)線沿線8處古建筑軌道縱向和軌道橫向的水平振動(dòng)速度，根據(jù)實(shí)測結(jié)果，軌道交通運(yùn)行時(shí)對沿線古建筑的影響較小，在列車通過時(shí)的東西和南北水平向最大振動(dòng)速度均小于相應(yīng)限值標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔高航，陶夏新，陳憲麥.城軌交通引起的環(huán)境振動(dòng)問題綜述研究[J].地震工程與工程振動(dòng)，2008，28（1）：38-43.

[2] 裴強(qiáng).軌道交通誘發(fā)振動(dòng)對周圍建筑物影響研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

[3] 裴強(qiáng).軌道交通振動(dòng)對鄰近建筑物的影響及評(píng)價(jià)[J].地震工程與工程振動(dòng)，2011，31（4）：77-83.

[4] 辜小安，田春芝.地鐵振動(dòng)對建筑物內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲影響預(yù)測[J].鐵道勞動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)保，2000，27（1）：62-64.