毛凱 王彧 李健 江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司

城市軌道交通快速發(fā)展，給城市出行帶來綠色快捷出行方式，極大地緩解了城市交通的壓力。但由地鐵列車運(yùn)行引起的沿環(huán)境振動及建筑物二次結(jié)構(gòu)噪聲也成為當(dāng)前較關(guān)注的環(huán)保問題。

地鐵引起的二次結(jié)構(gòu)噪聲是列車運(yùn)行時產(chǎn)生的振動傳遞至建筑物，使墻體和樓板產(chǎn)生振動，并引發(fā)室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲，其影響因素是來自多方面，包括土體條件、建筑結(jié)構(gòu)等，也是研究熱點[1-2]。

2018年，城市軌道交通環(huán)評導(dǎo)則（HJ 453-2018）發(fā)布實施，其中一項重要修訂就是對振動預(yù)測模式進(jìn)行修改，重點考慮振動預(yù)測模式中土體條件的影響參數(shù)[3]。對于二次結(jié)構(gòu)噪聲，與舊導(dǎo)則相比發(fā)生了變化，同時與并沒有給出具體的源強(qiáng)的來源等，其預(yù)測結(jié)果直接影響減振措施的選取。

本文主要針對地鐵項目環(huán)評過程中二次結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)測源強(qiáng)選取存在的困惑，對典型的土體條件下南京地鐵列車引起二次結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行檢測分析，為項目環(huán)評預(yù)測分析和減振措施的選取提供一定的參考。

一、分析測試方法

（一）點位布置

本次選擇南京已運(yùn)營的某條地鐵線路，沿線涉及南京地區(qū)典型的環(huán)境地質(zhì)，包括長江沖積平原區(qū)、構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)等區(qū)域，線路穿越土體條件有軟弱土、中軟土、中硬土等。選取不同地質(zhì)條件線路中心線兩側(cè)50米范圍、無減振措施的建筑物，對單列車通過時產(chǎn)生的室內(nèi)樓板中央垂向1/3倍頻程振動速度級（16～200Hz）LVmid,i進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測布點情況見表1。

表1 監(jiān)測布點情況

（二）檢測方法

對照《城市區(qū)域環(huán)境振動測量方法》（GB10071-88）、《城市軌道交通引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值及其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJT170-2009）和《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 城市軌道交通》（HJ453-2018）的方法，測量分析地鐵列車通過時建筑物室內(nèi)地面中央垂向1/3倍頻程振動速度級LVmid（16～200Hz）。

采用丹麥B&K公司的PULSE 3560C型多通道分析儀和4508B型振動加速度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并使用PULSE 7700軟件平臺配合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。4508B型振動加速度傳感器靈敏度為20ms-2RMS（159.2Hz、電流4mA、溫度24.3°C）、量程為-700ms-2～700 ms-2peak（±71g peak），及采樣頻率為51.2kHz。

二、結(jié)果分析

三處建筑物室內(nèi)LVmid,i（16～200Hz）檢測結(jié)果見表2。采用ISO2631-1-1985 規(guī)定的A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)修正值，進(jìn)行A計權(quán)頻率修正計算。

表2 各監(jiān)測點LVmid，i監(jiān)測結(jié)果（dB）

從 表2結(jié) 果 可 知，在1/3倍 頻 程10～20Hz時，軟弱土條件下的室內(nèi)振動速度級大于中硬土體條件；而當(dāng)頻率大于40Hz時，中硬土條件下的室內(nèi)振動速度級處于最大，與楊尚福的研究成果一致[2]。

采用城市軌道交通（HJ453-2018）中的附錄D計算公式D-8～D10，對上述參數(shù)進(jìn)行計算。

表3 各監(jiān)測點二次結(jié)構(gòu)噪聲值（dB（A））

從表3中計算結(jié)果可知，軌道中心線兩側(cè)50m范圍內(nèi)的建筑物室內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲值在37.1～40.4dBA范圍內(nèi)。同一軟弱土體條件下，隨距離的變化，列車運(yùn)行產(chǎn)生的二次結(jié)構(gòu)噪聲值變化不大。在中硬土體條件下，隨距離的變化，列車運(yùn)行產(chǎn)生的二次結(jié)構(gòu)噪聲值變化明顯。在中硬土體條件下，列車運(yùn)行對建筑物影響較為明顯，室內(nèi)噪聲值大于軟土層的情況。

三、結(jié)論

根據(jù)各檢測點振動速度級，在1/3倍頻程10～20Hz時，軟弱土條件下的室內(nèi)振動速度級大于中硬土體；而當(dāng)頻率大于40Hz時，中硬土條件下的室內(nèi)振動速度級處于最大。建筑物室內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲值在37.1～40.4dBA范圍內(nèi)。在中硬土體條件下，列車運(yùn)行對建筑物影響較為明顯，室內(nèi)噪聲值大于軟軟弱土層情況。同一軟弱土體條件下，隨距離的變化，列車運(yùn)行產(chǎn)生的二次結(jié)構(gòu)噪聲值變化不大。在中硬土體條件下，隨距離的變化，列車運(yùn)行產(chǎn)生的二次結(jié)構(gòu)噪聲值變化明顯。本次結(jié)果對地鐵減振措施的選取有一定的參考價值。