铁路交通引发场地振动的传播规律与隔振措施研究

摘要

近几年，我国既有铁路提速正在有计划地进行，客运专线和高速铁路路网的完善也加快了建设的步伐，列车运行速度逐步增加。在实现铁路跨越式发展的进程中，原有普速铁路的研究已不能适应当前及今后一段时期铁路建设需求，迫切需要研究以高速为主要特征的铁路运行引发振动造成的环境影响。
　　 本文针对长株潭城际、京津城际、京广线、沪杭线、京沪线和合武城际铁路等典型线路区段进行了大量环境振动实测及其传播和衰减规律的研究，以便对铁路交通引发环境振动进行切合实际的评价和预测，进而根据结论提出合理的隔振措 施。对铁路引发的低频振动采取了不同的隔振措施（连续墙、空沟、WIB和H-WIB）， 探讨了屏障参数对隔振效果的影响，得到了有益的结论，为工程实际提供理论依据。
　　 本文的研究成果有：
　　 1．对已有研究成果进行了系统地总结，探论了土壤中振动波的传播及衰减理论。
　　 2．针对长株潭城际铁路运营期对国防科学技术大学实验楼及家属楼可能产生的振动影响进行现场环境振动测试、运营期的类比监测、计算及评估，根据评估结果是否造成影响及影响程度进行相应的隔振研究，为长株潭城际铁路工程设计提供科学依据。
　　 3．实测了京津城际高架线、合武线、沪杭高架线和京广线等引起环境振动的振动源强及频谱特性，研究了振动传播及衰减的规律，并对测试源强与铁计[2006]44 号文“铁路建设项目环境影响评价噪声振动源强取值和治理原则指导意见”进行了比较，为环评振动源强取值提供参考意见。
　　 4．采用与高、中和低频相结合的模拟荷载，利用有限差分法研究了地铁和高速铁路运行引发场地振动的传播规律，引入新型隔振措施实体WIB、箱体WIB和H-WIB对地铁和高速铁路运行引发的低频振动进行了隔振研究，并与空沟、连续墙等传统隔振方法进行了对比，结果表明，H-WIB对地铁和高速铁路运行产生的低频振动具有较好的隔振效果，可以降低地表振级6～12 dB，空沟虽然也具有较好的隔振效果，但其施工难度较大，可行性并不高。H-WIB在隔振和效果、经济性施工可行性方面都要强于实体WIB、箱体WIB和其它隔振措施，特别是对于10 Hz以内的低频振动，H-WIB比其它任何隔振措施都要好。
　　 5．对于高速铁路运行引发的低频振动，本文还引入了新的荷载模拟方法，即采用高架桥轨道桥墩处的实测加速度转换为作用于高架桥桥墩上的面荷载，进行隔振数值计算。结果表明，改变了荷载的模拟和作用方式后，H-WIB同样仍然具有比其它隔振措施更好的隔振效果，能降低振动幅值70％以上。对10 Hz以内的低频振动，H-WIB的隔振效果仍要远远好于其它隔振措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 长株潭城际铁路振动影响评价

3 铁路交通引发环境振动传播及衰减特性的实测研究

4 地铁运行引发场地振动的隔振研究

5 高速铁路运行引发场地振动的隔振研究

6 结论与展望

致 谢

参考文献

附录1 攻博期间发表的学术论文目录