地下铁道列车运行时对环境影响的研究现状

地下铁道的运营对环境的影响已越来越成为人们普遍关注的问题,主要从减振减噪的措施等方面进行了大量研究.现对该领域目前的研究现状、研究手段及方法,指出了该领域的发展所需解决的课题,如荷载的不确定性、计算模型的改进、计算方法、钢轨磨耗的影响、振动和噪声的预测方法及各种减振减噪措施的进一步开展等.     

紧邻地铁站的超大深基坑逆作法变形规律研究

某超大深基坑紧邻城市2条地铁线交汇处的换乘站,周围环境复杂,基坑施工难度大,因此基坑支护结构施工顺利及对相邻地铁站的变形控制成为工程成败的关键。文章结合基坑工程2种施工方案,利用有限元软件MIDAS GTS建立三维有限元模型,研究了基坑盖挖逆作法施工对地表沉降、支护结构和相邻地铁站的变形和受力影响,得出影响逆作法施工的相关因素,并提出相关解决措施与建议。采用盖挖逆作法施工能够较好地控制基坑支护结构的变形,同时减小对地表和地铁站的影响。综合考虑基坑施工对围护结构、地表和地铁换乘站的影响,首层土体暗挖法要优于明挖法,但是暗挖法对围护结构强度和刚度要求高,特别是楼板临时洞口处。所得相关结论和建议可供设计和施工参考。     

地铁车辆段咽喉区上盖建筑振动影响

城区地铁车辆段进行上盖物业开发可节约、集约利用地铁用地,缓解城市土地资源稀缺问题。地铁车辆段特别是其咽喉区振动是上盖物业开发的环境制约因素。为研究地铁车辆段咽喉区对上盖建筑的振动影响,建立轨道-地基土-上盖建筑三维有限元模型,采用等效荷载法,将实地采样的钢轨铅垂向振动加速度转化为列车钢轨铅垂向振动线荷载,作用于轨道上。在结合实测数据验证模型合理性的基础上,定量研究上盖平台厚度和离地高度、上盖建筑层数和结构等因素对室内环境振动(铅垂向Z振级VL_Zmax)的影响。结果表明,地铁车辆段咽喉区对高层建筑的振动影响整体大于多层建筑;由于振动波在屋顶自由端发生反射并与入射波叠加,导致不同楼层楼板中央VL_Zmax随楼层升高略有增加;框架结构建筑室内VL_Zmax大于剪力墙结构;增加上盖平台厚度可减小建筑室内VL_Zmax;上盖建筑室内VL_Zmax随上盖平台离地高度增加而增加(即随建筑楼层绝对离地高度增加而增大)。研究结果可为地铁车辆段上盖物业开发振动污染防治提供理论和工程技术依据。     

VBA技术在轨道交通带状地层建模中的应用

地层是轨道交通的载体,带状三维地质模型亦是隧道及地下建筑工程分析研究的对象。利用VBA技术,提出了一种使用多源数据构建带状三维地层模型的方法,该方法以钻孔资料作为地层建模的硬数据,将地质剖面图进行手工编辑修改并提取相应关键点作为“半硬数据”,将虚拟钻孔及带状边界限制点作为“软数据”,结合克里金插值,较好地修正了以往单纯依靠钻孔“硬数据”建模而导致的带状地质模型结果不精确等问题。最后结合上海某轨道交通工程实例展示了该方法的实际建模效果。     

地铁列车荷载计算方法对盾构隧道动力响应的影响

采用地铁列车移动轮载、激振力函数法和数定分析法计算得到上海地铁列车荷载时程,考虑管片-土体及管片间的接触特性和纵向螺栓的连接作用,建立道床-管片-土体系统的三维动力有限元模型,分析比较了3种计算方法所得隧道结构动力响应的差异.研究表明:3种方法所得道床和土体单元动应力以及道床点位移时程曲线基本一致;基于实测数据的数定分析法适用于地铁列车荷载引起的环境振动评价,移动轮载和激振力函数法均会导致加速度频谱分布产生误差.     

地铁隧道电子雷管爆破降振技术及爆破参数优化研究

文章以北京地铁隧道16号线施工为工程背景,采用电子雷管爆破技术,研究了不同炮孔布置方式及隧道上方土体较厚时爆破振动波的传播规律。研究结果表明：采用三排掏槽孔爆破可以有效的降低爆破振动,并提高单次进尺;隧道埋深较大时,爆破主频较低,信号内小于20Hz的低频能量比例较大。采用电子雷管微差爆破很难提高爆破远区的振动主频,因此必须减小爆破药量和单次进尺以控制振动强度;距隧道掌子面25—30m范围内有建筑物时,必须采用小爆破进尺,单孔装药量最大不超过1.2kg;当建筑物在30m以外时,可以适当增加爆破进尺,以保证隧道的高效和安全施工。研究成果可为类似工程提供有益的参考。     

基于APF的地铁供配电系统谐波补偿研究

随着各种非线性用电设备的广泛使用,造成地铁供配电系统谐波含量不断增加。针对目前大部分地铁车站采用LC无源滤波装置这一谐波治理措施存在的只能消除特定的几次谐波、易产生谐波等缺陷这一问题,提出在地铁降压变电所0.4kV侧装设有源电力滤波器(active power filter,APF)方案,以对供配电系统的谐波进行补偿。阐述了APF的工作原理;引入均流调节器与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法中的低通滤波器级联提出一种基于级联低通滤波器的电流谐波检测改进型方法;引入模糊自适应PI控制器加以电流反馈形成电压闭环控制从而更好地稳定直流侧电容电压以提高谐波补偿效果;最后在MATLAB/Simulink平台构建仿真模型。仿真结果表明所提出的基于APF的地铁供配电系统谐波补偿系统在实现良好地稳定直流侧电容电压的情况下同时能够提高电流谐波的检测精度,具有更优的谐波补偿性能。     

基于地域特征的地铁站出口设计——以郑州市轨道交通一号线郑州大学(南区)站为例

从地铁站出口在城市公共空间中的重要性出发,根据郑州市的地域特征和郑州市轨道交通一号线郑州大学(南区)地铁站的周边环境,结合ETFE膜材料与编织型钢结构,将"折纸"的美感与神韵运用到地铁站出口的设计造型之中,以使其能够为场所注入新的活力并体现中原城市的文化特征.     

迂回风道对安全门地铁环控能耗的影响

为了研究迂回风道对安全门地铁环控能耗的影响,首先建立了地铁车站三维模型,并采用示踪气体的方法,结合计算流体动力学(CFD)技术对迂回风道开启或关闭情况下的气流组织进行模拟,得出开启和关闭迂回风道的掺混系数值分别为19.79%和39.10%,表明开启迂回风道能有效降低站台活塞风的进入;然后根据地铁线路系统特性,建立了通风空调网络模型,运用地铁热湿负荷分析模拟软件(STESS)进行能耗模拟分析,重点探讨了不同季节迂回风道的启闭对地铁环控能耗的影响。结果表明,在采用夏季开启,过渡季、冬季关迂回风道的运营模式后,初期每年节省电量1 284 800kW·h,近期每年节省电量2 106 300kW·h,远期每年节省电量711 400kW·h,该措施对安全门地铁环控能耗的降低作用十分明显。     

论地铁土建设施病害治理及其在地铁安全运营方面的联动性

结合北京地铁过火桥梁修复、隧道局部沉降治理和桥梁病害支座更换三次重大的土建设施修复案例,说明了地铁土建设施的特殊性以及土建设施病害治理对保障土建设施安全运营方面的重要性.同时阐述了地铁土建设施的严格使用控制要求,以及各系统联动保障要求和社会影响等内容.本文提到的应急保障机制和联调联动机制可以为各级行政主管部门和各地地铁运营公司制定相关机制提供参考依据.