ГО С Т Р И С 0 14837-1— 2007
кие модели так же. как и некоторые эмпирические, являются детерминированными, дающими на выходе
единственное значение прогнозируемой величины для данного набора входных значений. Поскольку точ
ность, обеспечиваемая моделью данного типа, зависит от точного знания входных данных, при построении
прогноза не следует полагаться на единственный набор входных значений, если нет достаточной уверен
ности в их правильности. Необходимо оценить эффект варьирования параметров в заданных пределах.
Значения параметров должны быть либо технически обоснованы, либо получены применением метода
оценки рисков.
С особой осторожностью следует применять модель в условиях, отличающихся от тех. при которых
модель была калибрована и проверена. Неопределенность экстраполяции прямо зависит от значения
экстраполируемой величины.
Необходимо определить последствия включения в рассмотрение транспортного средства (введение
возбуждения в виде переходного процесса на заданном интервале времени, соответствующем прохожде
нию транспортным средством участка пути).
9.2 Параметрические модели
9.2.1 Общий анализ
Должна быть определена размерность пространства (одно-, двух- или трехмерное), описываемого
моделью, с учетом необходимой точности на данном этапе проектирования.
Важно, чтобы модель адекватно описывала строение грунта (в частности, положение грунтовых вод),
вносимый грунтом коэффициент потерь, плотность грунта и скорость, с которой в нем распространяются
волны. В частности, для описания малых деформаций грунта, имеющих место при распространении виб
рации, может быть использовано значение модуля сдвига, полученное в результате геотехнических изыс
каний.
Характеристики грунта могут быть получены по результатам измерений скорости распространения
волн, выполненных, по возможности, на разной глубине и для разной степени водонасыщения. Не следует
для получения значения модуля сдвига использовать результаты измерений в статическом режиме.
К использованию значений характеристик грунта из литературных источников следует подходить с
осторожностью, поскольку они могут не в полной степени соответствовать реальным условиям на месте.
9.2.2 Аналитические решения
Аналитические решения связаны с неизбежными упрощениями. При этом необходимо учитывать
следующее:
a) должны быть точно установлены все ограничения, в том числе по диапазону частот и типу распро
страняющихся волн:
b
) прогноз, сделанный для волн только одного типа, может содержать значительные ошибки. Напри
мер. на дальнем расстоянии от туннеля глубокого заложения при однородном грунте доминирующими
могут быть волны сжатия, в то время как на ближних расстояниях существенное значение могут
иметь сдвиговые волны. Кроме того, может наблюдаться взаимное преобразование сдвиговых волн и
волн сжа тия друг в друга, а также в волны Стоуили, Лэмба и Лява, особенно на границах сред, а
также в волны Рэлея на земной поверхности;
c) при определении коэффициента потерь следует учитывать его зависимость от частоты;
d) следует правильно определить элемент модели, описывающий источник вибрации. Для железно
дорожных туннелей в качестве такого источника рекомендуется принимать балластный слой рельсового
пути, хотя зачастую проведение в нем измерений может быть затруднено. Можно вместо этого проводить
измерения вибрации стен туннеля, но только в случае, если имеется подтверждение, что уровень этой
вибрации близок куровню вибрации в балластном слое. Для наземного пути в качестве элемента модели,
описывающего источник, может быть взят уровень вибрации на земной поверхности на заданном расстоя нии
от рельсового пути.
В случае пористого грунта использование аналитических методов возможно (если свойства такого
грунта хорошо известны), но требуют применения сложных математических преобразований.
9.2.3 Численные решения
9.2.3.1 Общие положения
Численные методы решения могут быть использованы для прогноза производимой вибрации и описа
ния ее распространения при наличии достаточной информации о свойствах системы. Численные решения
могут быть получены на основе метода конечных элементов, метода конечных разностей либо метода
граничных элементов. При использовании любого из указанных методов необходимо оценить, какое влия
ние на получаемое решение оказываетдискретизация по времени и пространству.
17