一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法技术

本发明专利技术为一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法，其能得到一定工况条件下地铁已运营线路的振动源强及振动环境影响。本发明专利技术包括以下步骤：(1)掌握西安地铁已运营线路的振动源强，为拟建同类项目环境影响评价工作提供必不可少的基础数据；(2)开展环境振动影响监测，得到距离外轨中心线不同距离处的环境振动值；(3)将现场环境振动监测数据进行处理，通过回归分析法对模式法预测参数进行校正修订，得出适用于西安地铁中硬土地质条件的振动地面衰减公式；(4)基于振动地面衰减公式，预测一定工况下的地铁振动环境影响。况下的地铁振动环境影响。况下的地铁振动环境影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法

：
[0001]本专利技术属于环境监测
，涉及一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法。

技术介绍
：
[0002]轨道交通建设项目的环境影响问题，在世界各国均受到政府管理部门和公众的广泛关注。一些国家和机构还专门针对城市轨道交通建设项目的环境保护工作发布了相应的技术方法。城市轨道交通列车运行中产生的噪声、振动影响是环境保护工作的一个重点和难点。
[0003]在城市轨道交通引起的外界环境振动问题上，国外主要的预测模型为美国FTA模型和FRA模型，两个预测模型包括筛选模型(经验模型)、总体评价模型(经验模型)和详细分析模型(半经验模型)，包括完整的传播路径，通过大量研究工作，分析振动的传播特性。根据不同类型建筑物的减振要求，结合振动噪声的产生及传播特性，实施减振降噪措施，为地铁、建筑物等结构的设计和维护提出指导意见。
[0004]国内学者针对轨道交通产生的振动问题也进行了广泛而深入的研究。通常对于地铁轨道振动对周边建筑物的影响的研究方法主要是采用现场测试和有限元软件建模模拟分析相结合的方法。建模一般是通过建立车辆
‑
隧道
‑
土体
‑
建筑结构理论模型进行研究，并通过动态调整模型有限元以及结合软件进行仿真计算分析。马龙祥等基于周期结构理论的车轨动力耦合模型及隧道
‑
地层振动分析的薄片有限元
‑
无限元耦合模型对不同车型及编组情况下的地铁运营环境振动进行分析，并以此研究了这两个因素对地铁环境振动的影响。杨尚福针对不同土体对于列车引起的振动传递、衰减的不同影响，建立了地铁列车和各结构的数值模型和声学边界元模型，分析了不同土体条件下轨道、隧道、土体、建筑物的振动响应。数值模拟方法为分析振动波的传递提供了一个很好的解决途径，但是受限于目前计算能力的限值以及土层物理性质的离散型，计算结果常常与试验结果的差值较大，因此合理的计算模型、科学的边界处理方法及相对准确的土层物理参数，是数值模拟需进一步解决的课题。现场测试工作一般针对既有普通及纵向轨道的钢轨、道床、隧道壁及周边建筑物采用现场实时监测的方法来研究城市地铁地下轨道运营期间引起周边环境振动的衰减曲线、影响范围及分布规律，通过获得的大量数据建立起经验及半经验公式，使用这些总结公式对运营期城市轨道交通线路对周边建筑物振动影响的预测和评估。近几年来，我国很多专家学者进行了大量的实测研究分析。陈俊杰利用北京某邻近地铁建筑物结构振动和二次结构噪声的现场实测数据，对比验证了数值分析模型的准确性，分析了不同楼层建筑物室内二次噪声的分布规律以及房间地板面积、房间层高和开窗面积三个因素对建筑物结构振动与二次结构噪声的影响，并提出了二次结构噪声预测方法。高广运等使用高灵敏度测试仪TROMINO对某中心城区拟建住宅办公楼进行了24h环境振动测试，得到了该建筑场地3个方向加速度和速度的实测数据。采用1/3倍频程分析法对实测数据进行处理后分析了不同时段场地振动变化规律，并将分析结果与国际标准ISO 2631关于此类建筑场地的振动限
值进行对比分析。张群等对成都地铁1号线临近的某住宅建筑进行了室内振动和室内噪声同步测试，分析采集了不同楼层室内地板中央振动速度和室内空间声压数据，研究了地铁运行诱发的室内振动与二次结构噪声的特性及其产生的影响。张凌等实测了南昌地铁1号线隧道内约200趟列车通过邻近非减振与减振断面的振动响应。基于不同振动评价标准，从统计角度分析了不同车次列车运行对时域和频域的影响、测点位于隧道壁不同高度对振动源强值及钢弹簧浮置板减振量评价的影响。张开伟等结合某城市地铁项目，实际监测了普通整体道床轨道、纵向轨枕减振道床轨道的钢轨、道床、隧道壁等监测点及周边建筑物在轨道不同距离监测点，获得振动数据后进行梳理研究，分析了纵向轨枕减振道床轨道实际减振效果，并提出了周边建筑物减振的措施。
[0005]随着试验设备、方法的不断进步，现场测试已经成为科研工作者的一个重要的、不可替代的研究方法。通过现场试验研究，首先可以帮助科研人员深入了解轨道交通诱发振动的特性及传播规律，其次可以验证理论研究的准确性及适用条件，再次可以验证轨道交通中设置隔振措施的有效性，为以后的工程提供实践经验。

技术实现思路
：
[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法，其能得到一定工况条件下西安地铁已运营线路的振动源强及环境振动值。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0009](1)掌握地铁已运营线路的振动源强，为拟建同类项目环境影响评价工作提供必不可少的基础数据；
[0010](2)开展环境振动影响监测，得到距离外轨中心线不同距离处的环境振动值；
[0011](3)将现场环境振动监测数据进行处理，通过回归分析法对模式法预测参数进行校正修订，得出适用于地铁中硬土地质条件的振动地面衰减公式；
[0012](4)基于振动地面衰减公式，预测一定工况下的地铁振动环境影响。
[0013]上述方法包括以下步骤：
[0014](1)文献查阅：
[0015]收集国内外文献资料，了解国内外研究现状及发展趋势，掌握轨道交通振动的传播机理；
[0016](2)专家咨询：
[0017]咨询专家，了解新导则发布的初衷和其他城市的经验做法，对地铁振动环境影响的预测参数进行讨论，明确影响振动源强的主要因素为地质条件和列车类型；
[0018](3)收集资料：
[0019]一方面收集国内轨道交通振动及影响监测相关的标准和规范，掌握振动源强及影响监测的方法、注意事项；另一方面，收集已运营线路设计资料，主要为平、纵断面图与减振措施段落，从线路地质特征具有代表性，平、纵断面图准确，减振措施段落明晰，钢轨磨损程度小、具备布设地面监测断面的条件等因素综合考虑；
[0020](4)现场监测：
[0021]在未采取减振措施的段落进行现场踏勘，在地铁沿线代表性地形地貌单元寻找可
以在地面布设横向断面的位置，设置监测点；随后制定振动源强监测实施方案并报送地铁运营部门，向运营部门申请在区间隧道开展振动源强监测；调查隧道断面形式、里程标记、电源设置、线路情况、列车运行速度等，开展振动源强监测；源强监测工作结束后，开展振动影响监测；
[0022](5)回归法：
[0023]将地铁环境振动现场监测数据进行处理，运用回归法对新导则中的预测参数进行校正修订，得出适用于地铁中硬土地质条件的环境振动地面衰减公式；
[0024](6)模式预测：
[0025]预测一定工况条件下的地铁振动环境影响。
[0026]振动源强监测点位于隧道壁高于轨顶1.35m处；环境振动监测点位于振动源强监测点距地铁线路外轨中心线水平距离5m、10m、20m、30m、40m的地面。
[0027]与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)掌握地铁已运营线路的振动源强，为拟建同类项目环境影响评价工作提供必不可少的基础数据；(2)开展环境振动影响监测，得到距离外轨中心线不同距离处的环境振动值；(3)将现场环境振动监测数据进行处理，通过回归分析法对模式法预测参数进行校正修订，得出适用于地铁中硬土地质条件的振动地面衰减公式；(4)基于振动地面衰减公式，预测一定工况下的地铁振动环境影响。2.根据权利要求1所述的一种基于监测的地铁振动环境影响预测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)文献查阅：收集国内外文献资料，了解国内外研究现状及发展趋势，掌握轨道交通振动的传播机理；(2)专家咨询：咨询专家，了解新导则发布的初衷和其他城市的经验做法，对地铁振动环境影响的预测参数进行讨论，明确影响振动源强的主要因素为地质条件和列车类型；(3)收集资料：一方面收集国内轨道交通振动及影响监测相关的标准和规范，掌握振动源强及影响监测的方法、注意事项；另一方面，收集已运营线路设计资料，主要为平、纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠平，蒋忙舟，王冠群，王冠柏，邵明耀，张瑞浩，徐白璐，贾慧茗，周立波，陈文艺，殷思远，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：