地铁运行下环境隔振措施应用分析

陈施雨

摘  要：地铁作为时代背景下城市交通压力缓解最主要的形式，在我国大多数城市发展过程中，都占据有重要的地位，但是由此带来的各方面影响因素，还没有得到社会各界人士的重视。在地铁运营过程中，不可避免的要对周围环境产生一定的振动影响。本文对这方的问题进行简要分析，以期为城市环境建设水平提升贡献应有的力量。

关键词：环境隔振;措施;地铁

地铁运营所带来的环境振动现象，虽然在城市建设和发展过程中，不会造成现有建筑物结构的破坏，但是由于累积和传递作用的影响，将会对周边建筑物环境和居民生活环境造成严重破坏。在地铁线路运营覆盖率不断增大的情形下，这种破坏作用将会更加明显，采用对应的技术分析地铁运营带来的环境振动，采用对应的隔振措施进行处理，具有重要的理论意义和现实意义。

1、地铁运营环境振动现象分析

1.1 振动机理及特征

在地铁系统运营过程中，轮轨之间的接触、扣件支撑方式的不同、钢轨接头部位的衔接间隙和轨道建设、磨损等各方面的原因，都会造成车辆在运营时产生不同频率的振动现象。只有采用对应的处理措施，才能够尽量降低振动源对振动体所产生的影响。振动特征的分析，是采取隔振措施的理论前提，也是提升隔振措施应用效果的基本要求。

1.2方法选择

在传统的工作模式中，分析地铁运营所导致的环境振动现象，主要是采用现场测试和理论分析相结合的方式。这种方式更多的是侧重于静态分析和地铁建设运营方单方面的分析，对于振动所带来的动态性影响分析力度不足。在计算机技术的支撑下，基于数值模拟为基础，采用系统模型为主的分析方式，目前已经得以广泛的应用。

1.3研究流程

在数值模拟法应用过程中，首先需要做好相关的准备工作，也就是对评价指标进行明确，通常情形下，是用加速度振级来描述振动特性，采用振幅衰减系数来表述屏障隔振效果。第二步是对计算模型和参数进行确定，在相关的研究中，大多是采用二维模型进行分析。但是在未来的研究过程中，三维模型由于其所具有的立体性强、数据分析准确性高等特性，必将成为模型应用的主要方式。在进行参数选择时，所选定的范围细分层次越高，分析结果就越准确，但是由此也会带来计算量呈几何式增加的情形，因此在实际选择过程中，应当根据实际情况对系数进行选定。通常情形，系数选择包括对计算边界的界定、阻尼选取等两个主要方面。最后是对振动特性进行数据分析，通常情形下，分析计算要包括两个方面：一是对自由地基的振动特性进行分析，二是对地基和建筑物共同作用下的振动特性进行分析，从而分析出不同楼层在不同速度和距离状态下的振动变化趋势。

2、隔振技术应用

2.1 在传播途径上的应用

在振动的传播途径上，采取对应的隔振技术，能够对振动波进行高效拦截，从而尽量减少振动波带来的影响[1]。传播途径上通常采用屏障隔振和弹性地基板隔振两种方法进行隔振处理。屏障隔振是在做好相关分析的基础上，在振源和保护对象之间，设置不同层数垂直于地面的屏障隔离层，从而将振动波的能量反射或者吸收掉。在实际应用过程中，屏障隔振的建设形式有空沟、填充沟、不同建筑材料的墙体和板桩等。这些应用方式都具有整体造价低、坚固性强、施工成本低、易修复等特征，因而具有广泛的应用空间。但是这这种方式能够达到的隔振效果有限，在某些层面无法达到减振效果。

弹性地基板隔振是近些年来所出现的新型屏障隔振模式，其方法是将弹性板埋入振源或者被保护主体的下方，从而达到对应的隔振效果。这种隔振方法更加适用于振动频率较低的振源处理中，在地铁运行中具有较好的隔振减振效果，但是由于其工艺程序的复杂性，大多是应用于新建地铁项目中，并且整体上建筑成本较高，因此目前还没有能够得以广泛推广应用。

2.2 在建筑结构上的应用

由于地铁运营环境、经济因素和建筑物主体结构的特性，在建筑结构上采用的隔振措施有多种不同类型。具体来说，这些隔振措施包括浮置地板隔振、房中房隔振、建筑物整体隔振、室内隔振等不同形式。浮置地板隔振是利用弹簧或橡胶垫等隔振元件，将混凝土板浮置在原有地板结构上，这种形式不仅对振动波具有良好的隔振效果，而且具有良好的隔声效果，但是由于其对建筑物净空具有较高要求，因而只适用于一些跨度较大的空间。房中房隔振由于是采用双层房间结构，能够更好的保证内部空间的隔振和隔声效果，因此大多是应用于录音室中，在一般的住宅和办公建筑结构中适用性不强[2]。建筑物整体隔振的应用效果最为明显，但是在实际建设过程中，整体经济投入较高，因此仅能适用于一些对隔振效果具有特定要求的建筑结构中。室内隔振是在保证建筑物主体和应用安全的情形下，在不同的建筑位置，采用不同的隔振器组合方式，从而减少输入振动带来的反应。这种技术应用具有较高的经济效益，但是在技术发展上水平还比较低，无法达到广泛的推广应用。在建筑结构主体上的隔振措施，目前在实际应用过程中还处于较低的水平，大多数场景下还是采取消极应对的措施，尤其是在针对既有建筑物的隔振技术研究和应用方面，还存在较大欠缺。深化这方面的理论研究，加大环境隔振措施的推广应用，是地铁事业发展的必然要求。

3、结论

从以上分析可以看出，在地铁运营过程中，有效的规避由于系统运行带来的振动现象，已经成为重要的问题，采用不同的隔振措施，都能够起到应有的隔振效果。但是不同措施之间由于其作用效果、应用场景和造价等方面存在的限制，使得各种措施在实际应用中都受到的一定的限制，无法有效规避地铁运行带来的实际影响，研究出在各个方面能够高度统一的组合措施，是未来地铁建设工作开展和城市环境保护工作开展中，需要高度重视的问题。

参考文献

[1]  张学朋，王刚，张培森，蒋宇静.地铁运行下环境隔振措施研究[J].山东科技大学学报（自然科学版），2015，34（05）：40-46+103.

[2]  屈文俊，夏倩.地鐵环境下既有建筑结构的减隔振方法研究[J].建筑科学与工程学报，2012，29（01）：8-14.