Полевые испытания и анализ вибраций высокоскоростных железных дорог

В статье представлен экспериментальный анализ уровней вибрации, распространяющейся в грунте и создаваемой высокоскоростными железнодорожными линиями на различных профилях земляного полотна (на уровне поверхности, на насыпи, в выемке и на эстакаде). Кроме того, обеспечивается доступ к набору данных экспериментальных измерений, свободно доступному для загрузки другим исследователям, работающим в области вибраций железнодорожного транспорта, например для дальнейшего изучения и/или валидации моделей прогнозирования вибрации. Сначала описываются экспериментальные исследования, выполненные на бельгийской сети высокоскоростных железных дорог, для изучения характеристик распространения вибрации при трех различных условиях земляного полотна. Исследованные участки включают насыпь высотой 5,5 м, участок на уровне поверхности и выемку глубиной 7,2 м. Свойства грунтовых материалов на каждом участке определяются с использованием метода многоканального анализа поверхностных волн и проверяются методом рефракционного анализа. Показано, что все участки имеют относительно сходные свойства материалов, что позволяет проводить обобщенное сравнение. Уровни вибрации измеряются в трех направлениях на расстояниях до 100 м от пути для трех типов поездов (Eurostar, TGV и Thalys), после чего подвергаются статистическому анализу. Вопреки общепринятой теории, вертикальные вибрации не всегда являются доминирующими; следует также учитывать горизонтальные вибрации, особенно на больших расстояниях от пути. Установлено, что профиль земляного полотна в виде насыпи обеспечивает наиболее низкие уровни вибрации, тогда как выемка — наиболее высокие. Кроме того, обнаружена слабая положительная корреляция между скоростью поезда и уровнями вибрации. Часть результатов доступна для загрузки по адресу www.davidpconnolly.com.