轨道交通工程引发环境振动的应对及改善措施
2021-10-24王钦山
工程技术研究 2021年16期
王钦山
济南轨道交通集团建设投资有限公司,山东 济南 250014
1 轨道交通的振动产生机理
轨道交通运行期间的振动来源主要体现在两方面:列车的轮轨系统和动力系统。轮轨的接触刚度较大,随运行时间的延长而逐步出现磨损,导致车辆车轮失圆或是局部产生缺陷。地铁车辆运行期间,有较多的车轮与钢轨接触并产生作用,存在较强的作用力,轮对轨道方向和水平方向有不平顺的作用力,其会带来横向振动问题。此外,还存在竖向振动作用,具体与车轮偏心等周期性激励、车轮与钢轨发生碰撞等原因有关。
2 轨道交通运行期间的振动传播特点
在轨道交通运行中,地铁振动是集纵波、横波、表面波于一体的波动现象,其具有明显的复杂性,也存在较复杂的传播形态,不同深度下的振动加速度值存在差异,其中地下2m深处为地表处的20%~50%,随深度的增加而减小,4m时则为10%~30%。在整个地铁运行期间的振动现象中,表面波起到主导作用。
振动传播时,波的能量发生扩散,沿途遇到各类介质且会在一定程度上被介质吸收。以介质类别为依据,可以将噪声分为两类:(1)固体声,列车-轨道系统桩基振动经由轨道、道床、隧道等结构或装置发生向建筑物的传播;(2)空气声,指的是以空气为介质实现传播的噪声。
在振动传播路径中,振动能量生成有两条路径:(1)随弹性波的扩散而减弱振动;(2)在振动介质的阻尼作用下而被削弱。各类结构介质的阻尼不尽相同,其中橡胶的阻尼最大,其次是钢筋混凝土,金属的阻尼最小,如钢、铜、铝。……
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