地面の振動

地盤振動は、地震学で研究されている地球の自然振動とは対照的に、主に人為的な地盤振動を説明するために使用される専門用語です。たとえば、爆発、建設工事、鉄道や道路輸送などによって引き起こされる振動はすべて地盤振動に属します。

地盤振動は、地面を伝播するさまざまな種類の弾性波に関連しています。これらは、主にレイリー波である表面波と、地中深くに伝播するバルク縦波および横波（または剪断波）です。環境地盤振動の一般的な周波数範囲は1〜200 Hzです。より低い周波数（1 Hz未満）の波は通常、微小地震と呼ばれ、通常は海洋の水波などの自然現象に関連しています。鉄道や道路の交通によって発生する環境地盤振動は、直接的に、および生成された構造伝播内部騒音を介して、近くの建物の居住者に迷惑をかける可能性があります。たとえば、凹凸のある道路を走る大型トラックによって発生する非常に強い地盤振動は、非常に近くの建物に構造上の損傷を引き起こすことさえあります。地盤振動の振幅は通常、粒子の振動速度（mm/sまたはm/s）で表されます。デシベル（基準粒子速度10 ⁻⁹ m/sに対する相対値）で表すこともあります。交通を緩和する道路の隆起部を通過する車両に関連する地面振動粒子速度の典型的な値は、0.1～2 mm/s の範囲です。建物に構造的損傷を引き起こす可能性があると考えられる地面振動の規模は、10～20 mm/s を超えます。

鉄道列車によって発生する地面振動の主な発生源は、線路から地面に伝わる動的な力です。これらの力は、移動する列車の車軸と弾性地盤に支えられた線路との複雑な相互作用プロセスに関連しています。これらの力の大きさは、通常、列車の速度が上がるにつれて大きくなります。そのため、高速列車の場合、発生する地面振動のレベルはかなり大きくなる可能性があります。列車の速度が地面のレイリー波の速度よりも大きくなると、発生する地面振動がさらに大幅に増加します。この現象は地面振動ブームと呼ばれ、超音速航空機によって発生するソニックブームに似ています。

走行中の自動車やトラックによる地面の振動発生の主な原因は、道路の凹凸（凹凸、泥炭地など）を車両が通過する際に発生する動的な力です。これらの力、つまり発生する地面の振動は、路面を良好な状態に保つことで軽減できます。

建設工事における地盤振動の主な発生源は、杭打ち、動的締固め、発破、建設用重機の運転などです。これらの振動は周囲の建物に悪影響を及ぼす可能性があり、その影響は住民への迷惑から目に見える構造上の損傷まで多岐にわたります。

• ラブウェーブ
• せん断波

• Skipp, BO (編)、「地盤ダイナミクスと人工プロセス」、土木技術者協会、ロンドン、1998 年。
• Krylov, VV (編)、「高速列車の騒音と振動」、Thomas Telford Publishing、ロンドン、2001 年。
• Santos, JA (編)、「応力波理論の杭への応用：科学、技術、実践」、IOS Press BV、アムステルダム、2008 年。
• Bull, JW (編)、「基礎の線形および非線形数値解析」、Taylor & Francis、ニューヨーク、アビンドン、2009年。

• 建設現場における地盤振動 2011-10-03ウェイバックマシンにアーカイブ
• 発破による地面の振動