Details

Inventory of geomechanical phenomena related to train-induced vibrations from tunnels

by Eitzenberger, Andreas

Abstract (Summary)
Banverket uppskattar att antalet järnvägstunnlar I tätbebyggt område kommer att öka inom de närmaste 20 åren, dels på grund av att tåg är ett miljövänligt transportsätt samt att marken i tätbebyggda områden är begränsad. Det finns därför ett stort behov av tillförlitliga metoder för att bedöma vilka vibrations- samt stomljudsnivåer som kommer att uppstå i bostäderna längs den planerade järnvägen. För att öka förståelsen har Banverket initierat ett forskningsprojekt där denna avhandling utgör den första delen. I denna avhandling har vågors propagering genom bergmassan studerats. Områden som uppkomsten av vibrationerna, hur människor och byggnader påverkas av vibrationer, nationella samt internationella standarder, samt åtgärder för att minska vibrationer har studerats. Slutligen ges förslag på fortsatt forskning. När vågor propagerar genom ett material dämpas vågen. Dämpningen kan bestå av geometrisk dämpning, energiförluster till materialet, eller reflektion och refraktion vid materialgränser. I en bergmassa som innehåller heterogeniteter i varierande skala orsakas dämpningen av vågorna främst av sprickornas egenskaper. Teoretiska modeller av vågors propagering genom en spricka finns rapporterade i litteraturen . Dessa modeller kan användas för att studera en sprickas inverkan på vågor för olika kombinationer av sprickegenskaper, till exempel sprickstyvhet, impedans eller infallsvinkel. Det finns även teoretiska modeller för att studera parallella sprickors inverkan på vågor. Dämpningen av vågor med låg frekvens är dominerande i bergmassor av låg kvalitet men i princip försumbar i hårt friskt berg. Ökad förekomst av sprickor, förkastningar, och materialgränser ökar dämpningen. Det är dock svårt att studera sådana bergmassor på ett bra sätt med analytiska modeller. En bergmassa innehåller en mängd olika typer av heterogeniteter. Trots detta antas oftast bergmassan vara ett isotropt, elastiskt och homogent material vid analyser av stomljud och vibrationer. Detta gäller både numeriska och empiriska modeller. Det finns således ingen metod som beaktar sprickors egenskaper vid analyser av vibrationer i bergmassor. I den fortsatta forskningen bör man studera möjligheten att kombinera metoder som används för att bestämma materialdämpning med metoderna som används för att bestämma dämpningen för sprickor och materialkontakter. Detta skulle möjliggöra utvecklingen av enkla regler för hur bergmassan ska modelleras vid analyser av stomljud. Därtill bör konceptuella modeller användas för att studera vågors propagering genom material med varierande grad av uppsprickning. Dessa enkla modeller bör sedan jämföras med de teoretiska modellerna. De konceptuella modellerna bör sedan kombineras med studier av något eller några väldokumenterade tunnlar. Utifrån analyserna bör det vara möjligt att skapa enkla regler för hur bergmassan ska modelleras då man studerar stomljud.
Bibliographical Information:

Advisor:

School:Luleå tekniska universitet

School Location:Sweden

Source Type:Master's Thesis

Keywords:

ISBN:

Date of Publication:01/01/2008

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.