轨道交通下层状地基中混凝土排桩隔振效果研究

为了研究在轨道交通荷载作用下混凝土排桩的隔振效果,特建立“车轮-轨道-地基”耦合模型,通过轨道竖向不平顺功率谱建立不平顺轨道并模拟列车在其表面行驶过程,根据控制变量法研究在混凝土排桩几何参数变化的情况下对混凝土排桩隔振效果的影响,通过本文的研究结果表明:混凝土排桩具有一定的隔振效果,随着各个参数的变化其隔振效果也会发生改变;桩长的增加,地基表面和地基深处隔振效果增强;随着埋置深度和桩间距的增加,混凝土排桩的隔振效果均下降,布置混凝土排桩埋深越浅隔振效果越好,布置混凝土排桩越紧密隔振效果越好。在土层的分界面上会出现振动加强的效果,在实际施工中应注意土体分层面带来的影响。

站域建成环境与地铁客流量的非线性关系和协同效应——可解释机器学习分析

为了量化站域建成环境与地铁客流量的复杂关联效应,运用公共交通刷卡、手机信令、POI(point of interest)等多源大数据,采用可解释机器学习方法(融合随机森林和SHAP(Shapley additive explanations)模型),对站域建成环境变量与成都地铁客流量之间的非线性关系以及变量之间的协同效应进行实证研究。研究结果表明:对地铁客流量影响最大的3个建成环境变量是容积率、就业密度和道路密度。SHAP模型分析进一步揭示了站域建成环境对地铁客流量的阈值效应以及建成环境变量之间的协同效应。上述发现为以公共交通为导向的城市发展(transitoriented development,TOD)规划和实践提供了理论支持和政策启示。

某160 km/h市域快速轨道交通地下线环境振动特性试验研究

随着城镇化的快速发展,城市范围拓展地越来越大。目前地铁设计速度多为80~120 km/h,对于长距离通勤略显不足。为了更好地实现城市融合,更高速度的城市轨道交通应运而生,并已经在某些城市投产运营。为掌握160 km/h市域快速轨道交通地下线产生的环境振动影响,对某城市160 km/h市域快速轨道交通地下线开展系统的环境振动测试,包括钢轨、道床、隧道壁振动测试;地面振动和室内二次结构噪声测试。结果表明:列车速度在124~152 km/h时,钢轨振动为109.7~111.2 dB,道床振动为75.6~77.4 dB,隧道壁振动为67.5~69.4 dB,平均速度138 km/h时,隧道壁振动为68.7 dB;列车振动传至地面后,隧道正上方距离轨道0~40 m地面振动最大Z振级为46.4~60.2 dB,地面振动基本符合随距离加大而减小的衰减规律,但是距离轨道10 m处测点的振动响应较0 m处测点存在放大现象;采取橡胶隔振垫整体道床情况下,近、远轨列车通过时隧道上方建筑物一层室内二次结构噪声最大值分别为32.7 dB(A)、28.4 dB(A)。

城市轨道交通高架线减振扣件设计及现场应用

我国一些城市轨道交通高架线中采用的下锁式双层非线性减振扣件在运营一段时间后会出现钢轨空吊和轨距难以保持等情况,影响列车运行安全。设计一种既能保证列车运营安全,又能适应高架线不同的钢轨纵向阻力要求,且能够达到中等减振效果的减振扣件成为需要研究的一个重要问题。针对城轨高架线设计了一种减振扣件,根据现场使用条件确定扣件的主要技术参数;关键零部件弹性铁垫板采用橡胶硫化技术将带轨底坡的铁垫板和钢套硫化成一体,此结构可实现垂向低刚度并能提供一定的横向刚度,结合有限元分析软件校核铁垫板和硫化橡胶的强度;减振扣件在室内进行钢轨纵向阻力、组装疲劳性能和绝缘性能等一系列扣件组装性能试验,试验结果表明,减振扣件各项性能指标均满足设计要求。在宁波地铁1号线高架段进行试铺和实车测试,现场应用结果表明:试铺的减振扣件服役状态良好,能够满足列车运营和日常养护维修要求;减振扣件各项轨道结构动力学性能指标均满足规范要求,梁面Z振级最大值的插入损失为8.3 dB,梁面分频振级均方根差值为9.8 dB,梁面分频最大振级为72.1 dB,达到中等减振效果。

城市轨道交通减振轨道DI型弹条断裂原因分析及治理效果

[目的]弹条是减振轨道扣件中的关键部件,其力学性能及承受疲劳载荷性能关系到城市轨道交通列车运行安全及轨道使用寿命。针对目前弹条失效破坏频发的情况,有必要对其断裂原因进行分析并制定合理治理措施。[方法]以某城市轨道交通线路某区段出现弹条集中断裂的情况为依托,通过弹条断口分析确定弹条的断裂类型为疲劳断裂,通过分析弹条的化学成分和物理性能未发现异常状态,通过仿真分析和试验分析得到弹条的固有频率。结合弹条断裂区段轨道动态测试得到轨道和弹条的振动特性,由此确定轨道波磨可能是引起弹条出现反复断裂的主要原因。针对该原因制定了合理的治理措施,对治理前后的弹条断裂数量进行了统计。[结果及结论]钢轨打磨措施有效抑制了轨道波磨,大大减少了弹条断裂情况的发生,进一步佐证了轨道波磨是引起弹条断裂的主要原因。

基于流固耦合的浸水钢弹簧浮置板减振效果分析

为养护维修浸水情况下的浮置板轨道,基于流固耦合理论建立浸水条件下钢弹簧浮置板振动模型,分析浮置板和基础结构间存在积水情况时,车致振动影响下不同浸水深度浮置板轨道的减振效果。结果表明:钢弹簧浮置板的板底积水影响浮置板结构的减振性能;当积水深度小于板侧空间高度的1/2时,隧道壁在其峰值频率63 Hz的振动已经增大5 dB左右;当积水深度达到板侧空间高度全满时,隧道壁加速度级在63 Hz处增大13.4 dB,增加约30.7%;隧道壁在63 Hz和80 Hz的振动级插入损失也分别增大13.36 dB和13.67 dB;浮置板板侧空间有1/2及以上的高度浸水,峰值频率对应的浮置板、隧道壁的垂向振动级较正常情况分别大5d B、10dB以上时,建议及时排水。

时速120km地铁钢弹簧浮置板轨道曲线段减振效果测试分析

为掌握高速行车条件下钢弹簧浮置板轨道在曲线段的减振效果,开展时速120km地铁曲线段轨道振动现场测试,研究在不同曲线半径条件下普通轨道与钢弹簧浮置板轨道的振动特性,分析钢弹簧浮置板轨道减振效果变化规律。结果表明:与2000m大曲线半径线路相比,地铁列车通过750m小曲线半径线路时,普通轨道的隧道壁垂向振动最大Z振级平均值增大9.1dB,钢弹簧浮置板轨道的隧道壁垂向振动最大Z振级平均值增大11.71dB;在750m小曲线半径线路条件下,钢弹簧浮置板轨道减振效果为5.69dB;在2000m大曲线半径线路条件下,钢弹簧浮置板轨道减振效果为8.30dB;钢弹簧浮置板轨道在大曲线半径线路条件下减振频率范围更宽、减振效果更好。

基于分布式光纤的隧道环境振动监测系统

为防止城市轨道交通控制保护区内的各类施工作业对隧道结构安全造成影响,需要采用隧道环境振动监测系统对安全隐患进行及时预警。介绍了基于分布式光纤的隧道环境振动监测系统的感应原理和振动信号采集、分析方法。通过现场试验,研究分析在人为敲击、列车运行、地面车辆行驶、地面施工作业等工况下,基于分布式光纤的隧道环境振动监测系统采集的振动信号,对所采集振动信号的分析结果表明:基于分布式光纤的隧道环境振动监测系统对微振动事件具有比较高的检测灵敏度,通过对时域、频域及能量图等特征分析能够区分不同类型的振动信号,能够对隧道结构安全状态进行有效监测,达到提前预警的目的。

城市轨道交通系统引起的环境振动问题

城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注，本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述．

城轨交通引起的环境振动问题综述研究

随着城市化进程的加快和人们生活质量的提高,城市轨道交通系统引起的沿线地面和建筑物的振动问题越来越引起人们的关注。系统地介绍了城市轨道交通的主要形式,对城市轨道交通所引起环境振动问题的国内外研究进行了综述,同时,全面分析了环境振动对人们生产生活的影响、振动产生的原因、振动预测模拟等方面的问题。对国内外有关环境振动的计算模型也系统深入地作了分析研究。

城轨交通沿线地面环境振动衰减实测分析

目的研究环境振动在沿线地面上的传播规律,以便预测轨道沿线振动水平.方法通过对各测点加速度时程数据统计结果的比较,总结环境振动传播的一般规律,在最小二乘准则条件下,采用数理统计回归方法,提出地面垂向振动衰减的经验公式.结果观测数据的统计结果与理论分析一致,垂向振动水平高出水平向较多,评价环境振动水平时,应以垂直方向的振动为主.结论环境振动水平随着距轨道中心线距离的增加逐渐衰减,提出的经验公式与实测的环境振动衰减规律符合程度较好,也可为相类似条件下的城市轨道交通地面运营线路沿线的振动水平提供可靠的预测.

城市轨道交通地下线振动环境影响分析

采用城市轨道交通环境影响评价中的振动预测方法,通过北京、上海、广州10条运营线路的环保验收调查报告和轨道减振性能测试评估报告提供的实测数据和预测结果进行对比分析,结果表明:在一定的车速、埋深及区段等工程条件下,若按交通干线两侧昼、夜间振动限值标准进行评价,地下线的环境振动影响范围约20 m。地下线的振动影响主要取决于线路的线型、埋深,尤其与敏感点的距离、运行速度关系较大。地铁隧道上方5 m以内的建筑,环境振动无明显变化;5～20 m振动级衰减比较明显。正线区间比车场线及出、入段线敏感点的振动级高4～6 dB;出段线比入段线敏感点的振动级高2 dB左右。建议根据振动影响范围,做好轨道交通及其沿线用地规划。地下线路应合理选线,尤其要避免下穿环境敏感建筑;沿线规划控制应预留振动防护距离,在防护范围内不宜新建敏感建筑;对特殊敏感区段,可以考虑在夜间时段采取限速的措施。

苏州轨道交通2号线轨道减振措施性能测试分析

在苏州轨道交通2号线隧道内采用III型轨道减振器扣件、中量级钢弹簧浮置板道床以及重型钢弹簧浮置板道床等3种减振措施的代表断面上,采用落锤法测量钢轨、轨枕、道床及隧道侧壁测点的振动时域信号,计算得到各断面上测点的传递函数,并评价分析了这3种减振措施的性能。选取对列车振动较敏感的轨道下穿居民小区路段进行地面振动测试,分析了地下列车运行对居民生活的振动影响。研究结果表明,苏州轨道交通所采取的大埋深及重型钢弹簧浮置板道床等减振措施是卓有成效的。

GJ-Ⅲ减振扣件轨道对轨道交通高架段环境噪声的影响分析

为了研究不同形式减振轨道对降低地铁线路高架段环境噪声效果,以国内某地铁高架桥段周边环境噪声为研究对象,分别对列车以110 km/h通过该高架段2种不同轨道时诱发的噪声水平进行测试分析,然后改变原有评价方式,通过引入更符合人耳听觉的响度分析方式对噪声水平进行综合评价,并对比分析两种轨道形式的噪声水平,提出改进思路。结果表明:(1)相比DZⅢ-1型普通减振扣件轨道,GJ-Ⅲ型中等减振扣件轨道除在桥中央线测点处有一定降噪效果外,在其他测点处降噪效果并不明显;(2)通过响度分析发现,GJ-Ⅲ型中等减振扣件可能还会增大人耳对环境噪声的感知情况。

地铁环境影响评价中轨道隔振措施应用效果研究

通过研究北京、上海和广州地铁运营线路所采用的轨道隔振措施对环境振动的隔振效果,对比各厂家产品的轨道隔振性能,澄清了隔振性能在频域分析上的模糊概念,分析各种轨道隔振措施在不同频率下的隔振效果差异,提出了城市轨道交通环境影响评价中各种轨道隔振措施按一般、中等、较高及特殊隔振措施的划分原则和各等级隔振效果取值范围的建议。

地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析

以某地铁车辆段咽喉区地铁地面线临近新建结构为对象,在场地土与建筑室内楼板振动测试分析的基础上,采用三维有限元分析方法,系统地研究了地屏障对建筑楼板的隔振效果及参数影响规律,计算结果表明:楼板地铁振动响应与其自振特性密切相关,地屏障材料、埋深及实施位置对隔振效果影响明显,不同楼层、房间的减振效果差异较大且规律性差,但经优化的隔振屏障对建筑楼板的平均减振效果能达5dB以上。研究成果可为隔振屏障在地铁振动控制中的工程设计与应用提供参考。

美国联邦公共交通管理局的地铁环境振动预测方法及其应用

美国联邦公共交通管理局(FTA)在FTA—VA—90—1003—2006《Transit Noise And Vibration ImpactAssessment》中提出的地铁环境振动预测方法在美国使用广泛。介绍了该预测方法的基本思想,建立了预测模型,基于北京地铁大量环境振动实际测试数据,对该方法在我国城市轨道交通环境振动预测中的可用性进行了系统分析。研究结果表明:该方法在研究思路上对北京地铁环境振动预测方法具有良好的借鉴和指导作用,但其中各重要环节和具体修正量则需依据实际情况和实测结果加以重新界定。

地铁产生的环境振动及轨道结构减振分析

以南昌地铁1号线八一广场段为工程背景,对轨道—隧道—大地的三维有限元模型进行动力学分析。分别建立三种道床模型:整体道床、弹性支承块道床和钢弹簧浮置板道床。以振动加速度、1/3倍频程振动加速度级和Z振级作为评价指标,比较不同轨道结构下隧道壁及地面的振动响应。随之减振道床支承刚度的变化,分析道床的自振频率对减振效果的影响。计算表明:列车引起的地面振动主频在40 Hz附近;减振道床的自振频率对减振效果有较大影响;钢弹簧浮置板道床减振效果明显优于弹性支承块道床。

城市轨道交通环境影响评价存在的问题及对策

分析国内城市轨道交通项目环境影响评价中存在的问题,包括报告书中存在的典型问题:如项目在设计阶段与规划阶段线路方案变化较大时以及对环境产生较大影响的路段不进行方案比选,提出的减振降噪环保措施的科学性及合理性不足,公众参与内容的针对性不强等。指出目前作为主要的环评技术支撑文件《环境影响评价技术导则城市轨道交通》存在的问题:噪声及振动源强、衰减距离和衰减量的预测评价、减振降噪措施效果选取依据等内容规定得不够细化,对二次结构噪声和古建筑等的评价方法尚待完善。最后提出相关对策和建议:环保部应加强对评价单位的培训和日常考核,尽快启动《环境影响评价技术导则城市轨道交通》的修订工作,加强验收项目数据的统计和总结,提高报告书的编制质量。

城市轨道交通噪声源强及减振措施效果的试验研究

结合我国首条城市轨道交通综合试验线的动态检测试验,对高架桥线路不同区段噪声源强和地下线路区段不同减振措施分别进行辐射噪声源强和环境振动减振效果的试验研究,得到高架线路T型梁减振垫式浮置板道床和T型梁梯形轨枕轨道结构所辐射的环境噪声源强值较普通板式轨道噪声源强有所放大;地下线路区段钢弹簧浮置板道床具有较好的减振效果,而梯形轨枕减振效果不显著的试验研究结果。