Источниками вибрации и шума являются транспорт, машины, оборудование, буровзрывные и другие работы /1, 21, 71, 128, 158, 161/. Загрязнение среды упругими колебаниями различной частоты и длины волн обусловлено:

а) значительным увеличением единичной мощности различных видов машин и транспортных средств;

б) внедрением новых, более производительных машин и устройств в промышленности;

в) широким распространением машин, в системе которых полезную работу выполняют удар, взрыв и вибрации.

Термин “вибрация” (от лат. Vibrato - колебание) в русском языке имеет синонимы: сотрясение, дрожание, тряска. Он относится только к механическим колебаниям. Механические колебания - это повторяющиеся движения или изменения состояния вокруг некоторого среднего значения. Принято считать, что основным признаком вибрации являются относительно малые отклонения тела или его точек от начального положения при механических колебаниях /128/. Другим признаком вибрации считается частота периодических перемещений, совершаемых телом или его точками в единицу времени. При колебаниях частота может быть очень низкой, при вибрациях - более высокой. Например, колебания судна при качке имеют большие отклонения и малые частоты, а вибрация обшивки судна - малые отклонения и высокие частоты.

Обычно вибрациям подвержены упругие тела - конструкции машин, оборудования, зданий и сооружений, грунт под фундаментами машин, через который на значительные расстояния распространяются упругие волны. Вибрациям подвержено и человеческое тело.

Шум - это тип механических колебаний. Он является порождением колебательного движения и характеризуется определенными параметрами и структурой. Упругая волна - это движение, при котором происходит распространение в пространстве любого возмущения. Вибрация и шум от источников распространяются в окружающей среде в виде волн, параметры которых изменяются в пространстве и времени.

Источники вибрации нередко порождают в средах волны, затухание которых зависит от расстояния их распространения (геометрическая диссипация), вязкости среды (диссипация в связи с внутренним трением) и изменением амплитуд колебаний источника. На объект - приемник колебаний - передается обычно два типа возбуждения от внешнего источника: силовое и кинематическое. Силовое возбуждение возникает при непосредственном действии внешнего источника. Возбуждение может быть периодическим, почти периодическим, произвольным и случайным во времени, а также импульсным (с затухающими колебаниями). Кинематическое возбуждение - это передача перемещений от волн на приемник колебаний, находящийся на волновом поле, наведенном на поверхность грунта источником колебаний. Приемниками колебаний могут быть люди или виброчувствительные объекты. Для обоих приемников уровень вибрации не должен превышать допустимых норм.

На стадии проектирования фундамента и конструкций под источники и приемники колебаний должна быть предусмотрена виброзащита, для чего необходима разработка элементов теории с прогнозированием параметров колебаний. Однако часто при проектировании не определяются уровни вибрации, и вопрос о виброзащите решается в эксплуатационный период – она рассчитывается по измеренному суммарному уровню вибраций. В этом случае получение исходных данных, естественно, упрощается, но проблема с виброзащитой усложняется, если уровни колебаний окажутся недопустимыми.

Чаще всего санитарно-гигиенические требования превалируют над техническими. Это объясняется большей чувствительностью к вибрациям человека, чем “неживых” объектов. Однако использование в современном промышленном производстве средств автоматики, станков, машин, оборудования и технологий также предъявляет к ним и к их основаниям достаточно жесткие технические требования.

Параметры вибрации зависят от типов и конструктивных особенностей объектов - приемников колебаний: фундаментов и наземных частей зданий и сооружений. Поэтому очень важно иметь методику прогнозирования уровня вибраций на стадии проектирования, которая бы позволила надежно и достаточно просто оценивать параметры колебаний в зависимости от размеров конструкций.

При проектировании параметры вибрации должны регламентироваться следующими нормами: санитарно-гигиеническими и техническими для виброчувствительных машин и для строительных конструкций. Еще нечетко определено воздействие вибрации в зависимости от параметров на самочувствие людей. Установлены лишь общие пределы, за которыми самочувствие людей явно ухудшается. От механических колебаний снижается также прочность, устойчивость и долговечность зданий, конструкций, нарушается режим работы приборов и автоматических систем, контролирующих и регулирующих технологические процессы.

Установлено, что полностью исключить вибрацию и шум невозможно.

Поэтому для людей и различных видов машин, приборов и технологий в каждом конкретном случае при проектировании важно установить пределы допустимых параметров этих воздействий.