隧道内脉冲激励下地层振动传递特性研究

目前,对于地铁运营引起的振动在地层中的传递特性一直未有系统深入的研究。利用自动落锤激励装置锤击轨道减振与控制实验室10 m埋深隧道内轨道,研究了0～200 Hz频段振动加速度在地层中的传播衰减特性。试验结果表明:①隧道结构-地面振动加速度峰值衰减率达到81.25%,地层对振动有很强的衰减作用。②除了30 Hz附近频段传递函数幅值大于1,隧道结构到地面振动响应传递函数幅值普遍小于0.4。③隧道结构-地面1/3倍频程加速度级传递损失曲线呈V形分布,传递损失在30 Hz附近最小,且为负值,此频段振动加速度能量从隧道传递到地面有放大现象。

基于10m埋深隧道脉冲试验的地表振动衰减实测与数值模拟拓展研究

在某轨道减振与振动控制地下实验室10m埋深隧道内进行脉冲锤击试验,得到地表振动响应随水平距离的衰减规律,并建立"轨道-隧道-地层"耦合三维有限元数值模型,研究不同隧道埋深地表振动衰减规律。实测和数值模拟结果表明:地表20m区域内振动响应衰减较20m以外迅速;隧道埋深越浅,振源正上方地表振动越大;在地表20m范围内,隧道埋深越浅,地表加速度级衰减越迅速;地表振动加速度峰值包络线呈波浪型衰减,2030m区域为垂向振动加速度第二峰值带;地表振动能量集中在30100Hz频段。