歐陽(yáng)滔 劉慶杰 羅信偉 馮青松

收稿日期：2023-10-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51868024）

文章編號(hào)：1005-0523（2024）03-0055-10

摘要：【目的】既有振動(dòng)源強(qiáng)預(yù)測(cè)公式只適用于普速地鐵，無(wú)法適用于最高時(shí)速160 km快速地下線振動(dòng)源強(qiáng)特性?！痉椒ā繉?duì)某沿海城市市域快線進(jìn)行多個(gè)斷面的振動(dòng)特性進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析研究了車速、隧道埋深、曲線等因素對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)的影響?！窘Y(jié)果】直（曲）線區(qū)段車速90～160 km/h，振動(dòng)源強(qiáng)71～80 dB，隨著車速的增大振動(dòng)源強(qiáng)也增大，速度每增加20 km/h振動(dòng)源強(qiáng)增加3.72 dB；振動(dòng)源強(qiáng)隨著隧道埋深的增加而減小，隧道埋深每增加10 m，振動(dòng)源強(qiáng)會(huì)減小4.9 dB；相同情況下，曲線區(qū)段（曲線半徑1 850 m）的振動(dòng)源強(qiáng)大于直線區(qū)段的振動(dòng)源強(qiáng)，值為約7 dB。列車投入運(yùn)營(yíng)1 a后，由于輪軌狀態(tài)的惡化，振動(dòng)源強(qiáng)出現(xiàn)增大，且不同列車之間的差異較大，選取某一斷面七個(gè)月份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析得到，運(yùn)營(yíng)期穩(wěn)定后振動(dòng)源強(qiáng)較為穩(wěn)定?！窘Y(jié)論】快速地下線的振動(dòng)源強(qiáng)受眾多因素影響：與列車速度呈線性正相關(guān)、隧道埋深呈線性負(fù)相關(guān)、曲線處的振動(dòng)源強(qiáng)大于直線處的、輪軌惡化也會(huì)使振動(dòng)源強(qiáng)增大。

關(guān)鍵詞：快速地下線；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；振動(dòng)源強(qiáng)；影響因素

中圖分類號(hào)：U225.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

本文引用格式：歐陽(yáng)滔，劉慶杰，羅信偉，等. 快速地下線振動(dòng)源強(qiáng)特性實(shí)測(cè)分析[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2024，41（3）：55-64.

Measured Characterisation of Vibration Source Strengths

for Express Underground Lines

Ouyang Tao1， Liu Qingjie1， Luo Xinwei2， Feng Qingsong1

（1. State Key Laboratory of Railway Infrastructure Performance Monitoring and Assurance， East China Jiaotong University，Nanchang 330013， China; 2. Guangzhou Metro Design & Research Institute Co.， Ltd.， Guangzhou 510010， China）

Abstract： 【Objectives】The existing prediction formula of vibration source intensity is only applicable to normal-speed subways， and cannot be applied to the vibration source intensity characteristics of fast underground lines with a maximum speed of 160 km/h. 【Method】The vibration characteristics of multiple sections of a coastal city urban expressway were measured on site. The influence of vehicle speed， tunnel buried depth， curve and other factors on the vibration source strength was studied through data analysis. 【Result】The vibration source intensity was between 71 dB and 80 dB at the speed of 90 km/h to 160 km/h in the straight （curve） line section. The vibration source intensity also increased with the increase of vehicle speed，and the vibration source intensity increased by 3.72 dB for every 20 km/h increase in speed. The vibration source intensity decreases with the increase of the buried depth of the tunnel. For every 10 m increase in the buried depth of the tunnel， the vibration source intensity decreases by 4.9 dB. In the same case， the vibration source intensity of the curve section （curve radius 1 850 m） is stronger than that of the straight section， and the value is about 7 dB. One year after the train was put into operation， due to the deterioration of the wheel-rail state， the vibration source intensity increased， and the difference between different trains was large. The monitoring data of seven months of a certain section were selected and analyzed. The vibration source intensity was relatively stable after the operation period was stable. 【Conclusion】 The vibration source intensity of the fast underground line is affected by many factors： it is linearly positively correlated with the train speed， the tunnel depth is linearly negatively correlated， the vibration source at the curve is stronger than that at the straight line， and the wheel-rail deterioration will also increase the vibration source intensity.

Key words：? express underground line; field measurements; vibration source strength; influencing factor

Citation format： OUYANG T， LIU Q J， LUO X W. Measured characterisation of vibration source strengths for express underground lines[J]. Journal of East China Jiaotong University， 2024， 41（3）： 55-64.

【研究意義】軌道交通以其運(yùn)量大、速度快、污染小和安全可靠等特點(diǎn)，成為解決城市通勤問(wèn)題的重要手段。目前，城市軌道交通線路多以地下線為主，由此產(chǎn)生了環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題，影響著周邊居民生活、干擾精密儀器使用。國(guó)際上已經(jīng)把振動(dòng)列為七大環(huán)境公害之一[1]。近年來(lái)，為了滿足市域通勤的需求，城際鐵路得到快速發(fā)展。北京、成都、廣州的市域鐵路都達(dá)到了160 km/h的時(shí)速。市域鐵路以較高的速度在市區(qū)穿行，其誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題引起了人民的關(guān)注。振動(dòng)源強(qiáng)是振動(dòng)環(huán)境預(yù)測(cè)和影響評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，因此對(duì)于快速軌道交通線路振動(dòng)源強(qiáng)的研究非常重要。

【研究進(jìn)展】國(guó)內(nèi)外的許多專家學(xué)者在這方面做了諸多探索。辜小安等[2]對(duì)我國(guó)北京、上海、廣州的部分地鐵線路做了大量實(shí)測(cè)，研究了我國(guó)地鐵振動(dòng)振源特性及對(duì)環(huán)境的影響程度，并給出了不同減振措施的效果分析。何衛(wèi)等[3]通過(guò)對(duì)寧波地鐵隧道內(nèi)的試車試驗(yàn)，分析了扣件類型和列車運(yùn)行速度等因素對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)特性的影響，并得到寧波地鐵的振動(dòng)源強(qiáng)為70.41 dB。張凌等[4]通過(guò)對(duì)南昌地鐵1號(hào)線隧道內(nèi)約200趟列車的振動(dòng)響應(yīng)，從統(tǒng)計(jì)角度分析了不同車次列車運(yùn)行對(duì)時(shí)域和頻域的影響，得到南昌地鐵的實(shí)測(cè)振動(dòng)源強(qiáng)值為76.66 dB。李明航等[5]通過(guò)對(duì)某地鐵線路的同一區(qū)間內(nèi)兩個(gè)斷面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，得到振動(dòng)源強(qiáng)呈現(xiàn)與列車編組相關(guān)的周期性且早晚高峰時(shí)段振動(dòng)源強(qiáng)沒有顯著增大。Ma等[6]通過(guò)對(duì)某地地鐵進(jìn)行了為期一年的5次監(jiān)測(cè)測(cè)試，隧道振動(dòng)響應(yīng)隨列車運(yùn)營(yíng)里程的增加而增加，鋼軌打磨后振動(dòng)響應(yīng)的最大值和平均值分別降低了8 dB和5 dB?！董h(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則：城市軌道交通》（HJ 453—2018）規(guī)定的源強(qiáng)測(cè)點(diǎn)位置為道床上部近軌外側(cè)0.5～1.0 m處。董志勇等[7]提出振動(dòng)源強(qiáng)類比監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)位置由道床上部近軌外側(cè)0.5～1.0 m處調(diào)整為隧道壁高于軌頂面1.25±0.25 m處。Huang等[8-11]的研究表明，曲線軌道沿線的水平和垂直振動(dòng)均大于直線軌道上列車運(yùn)行引起的相應(yīng)振動(dòng)。Zhang等[12]分析了隨路況變化的車輛振動(dòng)信號(hào)變化規(guī)律，如曲線、斜率等。分析結(jié)果表明，車輛振動(dòng)不僅受車輛自身結(jié)構(gòu)和軌道鋪設(shè)的地質(zhì)條件的影響，而且與線路條件密切相關(guān)。楊忠平等[13]在已運(yùn)營(yíng)地鐵線路不同地質(zhì)條件的區(qū)間隧道和地面布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，得到振動(dòng)源強(qiáng)和振動(dòng)影響實(shí)測(cè)值，進(jìn)行對(duì)比分析得出振動(dòng)源強(qiáng)主頻集中在63 Hz附近，振動(dòng)影響水平距離衰減區(qū)別不大。賀利工等[14]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)了某地鐵車輛段運(yùn)用了庫(kù)道床、柱子和蓋板的振動(dòng)加速度，分析了其振源特性及其傳遞衰減規(guī)律。

【創(chuàng)新特色】目前我國(guó)的環(huán)境振動(dòng)模型是基于傳統(tǒng)普速地鐵的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)開發(fā)的，無(wú)法滿足快速地下線振動(dòng)預(yù)測(cè)評(píng)估的需求。此外，快速地下線的車輛類型、軌道結(jié)構(gòu)形式、隧道斷面尺寸等均與普速地鐵有較大差異，因此對(duì)其振動(dòng)源強(qiáng)特性展開研究是非常必要的?！娟P(guān)鍵問(wèn)題】現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是振動(dòng)源強(qiáng)的主要獲取手段。而針對(duì)快速地下線的振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)則較少。課題組以某最高160 km/h的市域快線為研究對(duì)象，開展了大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作，測(cè)試工況涵蓋了不同的速度、曲線半徑、埋深和地質(zhì)條件，本文對(duì)這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入的分析，揭示了快速地下線的振動(dòng)源強(qiáng)特征和影響因素。對(duì)未來(lái)高速地下線的減振降噪聲級(jí)具有一定的參考價(jià)值。

1 測(cè)點(diǎn)布置與典型數(shù)據(jù)分析

本次選擇國(guó)內(nèi)某城市開通的市域鐵路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，選取了9個(gè)非減振斷面進(jìn)行軌道交通振動(dòng)源強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，研究地鐵運(yùn)行時(shí)軌道振動(dòng)的時(shí)、頻域特征分析影響振動(dòng)源強(qiáng)的幾個(gè)關(guān)鍵因素，為以后中國(guó)的快速地下線軌道的減振措施的發(fā)展提供依據(jù)和參考。

1.1 測(cè)試斷面的選取及測(cè)點(diǎn)的布置

本次試驗(yàn)測(cè)試共計(jì)9個(gè)普通整體道床斷面。2#斷面與6#斷面為同一斷面，2#斷面測(cè)試時(shí)間為線路正式開通前、6#斷面測(cè)試時(shí)間為線路正式開通后十個(gè)。具體工況等參數(shù)對(duì)比見表1。其中R為隧道的曲線半徑；D為隧道埋深；V為列車的運(yùn)營(yíng)速度。

隧道內(nèi)測(cè)點(diǎn)布置圖如圖1所示，每個(gè)斷面設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別位于鋼軌垂向（測(cè)點(diǎn)1），道床垂向（測(cè)點(diǎn)2）和隧道壁垂向（測(cè)點(diǎn)3），測(cè)點(diǎn)3位于比軌面高1.25 m處的隧道壁。

1.2 測(cè)試儀器

測(cè)試采用的數(shù)據(jù)采集儀包括：NI CRIO-9031數(shù)據(jù)采集儀，其用于隧道內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲源強(qiáng)測(cè)試，并采用觸發(fā)采樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用的振動(dòng)傳感器包括PCB-352加速度傳感器、PCB-393振動(dòng)加速度傳感器。

鋼軌垂向振動(dòng)加速度測(cè)試，采用PCB-352C04加速度傳感器；靈敏度系數(shù)約為10 mV/g，頻響范圍0.5～10 000 Hz，測(cè)試范圍±500 g。

道床及隧道壁振動(dòng)加速度測(cè)試采用PCB-393B04加速度傳感器，靈敏度為1 000 mV/g，頻響范圍為0.06～450 Hz，測(cè)試范圍±5 g。

1.3 典型數(shù)據(jù)分析

選取2#斷面列車經(jīng)過(guò)時(shí)速度為157 km/h趟次測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

圖2展示了速度為157 km/h的列車經(jīng)過(guò)該斷面時(shí)鋼軌、道床和隧道壁的垂向加速度時(shí)程曲線。

由圖可知鋼軌垂向振動(dòng)加速度峰值為197.55 m/s2，有效值為91.17 m/s2；道床垂向振動(dòng)加速度峰值為3.16 m/s2，有效值為0.60 m/s2；隧道壁垂向振動(dòng)加速度峰值為0.280 m/s2，有效值為0.011 m/s2。由數(shù)據(jù)易知，振動(dòng)在鋼軌-道床-隧道壁這樣的傳遞路徑中在不斷衰減。

對(duì)加速度時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，并轉(zhuǎn)化為以振動(dòng)加速度級(jí)作為縱坐標(biāo)的1/3倍頻程譜，如圖3所示。由圖可以看出在1～200 Hz鋼軌垂向的振動(dòng)加速度級(jí)VLY均在120 dB以上；道床垂向和隧道壁垂向振動(dòng)加速度級(jí)在1～8 Hz整體呈下降趨勢(shì)，在8～63 Hz呈上升狀態(tài)，在63～200 Hz達(dá)到最大之后基本維持穩(wěn)定。從圖上也能明顯看出振動(dòng)加速度級(jí)從鋼軌垂向到道床垂向到隧道壁垂向是依次減小的。

2 振動(dòng)源強(qiáng)的影響因素分析

根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則：城市軌道交通》（HJ 453—2018），地下線源強(qiáng)定義為軌頂面上方1.25±0.25 m處隧道壁的Z振級(jí)。

Z振級(jí)是按《Mechanical vibration and shock》（ISO 2631-1：1997）規(guī)定的全身振動(dòng)Z計(jì)權(quán)因子修正后得到的振動(dòng)加速度級(jí)，記為VLZ，dB。

[VLZ=10lgi=12010（La，i-Wi）/10] （1）

式中：[La，i]是第[i]個(gè)中心頻率上所測(cè)得的振動(dòng)加速度級(jí)，dB；[Wi]是該頻率上Z方向的計(jì)權(quán)因子，dB。

2.1 車速對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)的影響

為研究速度對(duì)于振動(dòng)源強(qiáng)的影響，排除其他因素的干擾，故選取通過(guò)列車速度差異較大的1#斷面，列車速度為94～155 km/h。其一天中通過(guò)列車的速度與振動(dòng)源強(qiáng)的關(guān)系如圖4所示。

從圖中可以看出隨著速度的增加振動(dòng)源強(qiáng)也隨之增加，但在速度超過(guò)125 km/h后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，并在133 km/h之后繼續(xù)增大。選取圖中4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

如表2所示，4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)速度從94.34 km/h提升到155.21 km/h，鋼軌垂向Z振級(jí)也逐步提升?？傮w看來(lái)就振動(dòng)源強(qiáng)而言，速度越快，振動(dòng)源強(qiáng)越大，但在125～133 km/h區(qū)段，隧道壁Z振級(jí)基本沒有增加。

如圖5所示為4個(gè)不同速度關(guān)鍵點(diǎn)的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)三分之一倍頻圖?？梢钥闯?，隧道壁的振動(dòng)能量主要集中在50 Hz附近，受列車簧下質(zhì)量與軌道共振頻率影響。對(duì)于50 Hz附近的振動(dòng)隨著車速的增加而逐漸增加，而1.25 Hz的振動(dòng)125～133 km/h的幅值要小于其他車速。其可能的原因是，快速線的施工標(biāo)準(zhǔn)高，在某些波長(zhǎng)的不平順控制較好引起的。

2.2 地質(zhì)和埋深的影響

為研究地質(zhì)對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)的影響，選取3個(gè)不同地質(zhì)且均處于直線、埋深在25 m左右的斷面進(jìn)行對(duì)比分析（見圖6）。

如圖6所示，能明顯看出在速度相同的情況下，中粗砂斷面的振動(dòng)源強(qiáng)最小，混合花崗巖斷面的振動(dòng)源強(qiáng)介于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和中粗砂斷面的振動(dòng)源強(qiáng)之間。

為研究地質(zhì)與振動(dòng)源強(qiáng)之間的關(guān)系，分別選取以上3個(gè)斷面速度接近110 km/h的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析。

如表3所示3種不同地質(zhì)相同速度關(guān)鍵點(diǎn)的各測(cè)點(diǎn)Z振級(jí)。可以看出，強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖斷面的道床垂向Z振級(jí)為75.10 dB，而隧道壁垂向Z振級(jí)為75.99 dB，出現(xiàn)了微放大的情況。中粗砂和混合花崗巖地質(zhì)斷面的道床垂向Z振級(jí)到隧道壁垂向Z振級(jí)均減小了10 dB左右。

圖7為3種不同地質(zhì)的隧道壁振級(jí)1/3倍頻程對(duì)比圖。可以看出在0～2.5 Hz以內(nèi)中粗砂地質(zhì)和混合花崗巖地質(zhì)隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)低于地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)，在2.5～25 Hz之間3種地質(zhì)的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)的差值均能達(dá)到約15 dB。這是因?yàn)樵谶@個(gè)頻段內(nèi)中粗砂地質(zhì)吸收能量能力大于混合花崗巖地質(zhì)大于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。在31.5～80 Hz內(nèi)混合花崗巖地質(zhì)的隧道壁振級(jí)明顯高于其他兩種地質(zhì)的隧道壁振級(jí)。

為研究埋深對(duì)于振動(dòng)源強(qiáng)的影響，選取埋深為25.5 m和埋深為42.6 m且均處于直線段、地質(zhì)為混合花崗巖的兩個(gè)斷面進(jìn)行對(duì)比分析（見圖8）。

由圖8及表4可知，4#斷面的平均速度比3#斷面的平均速度約小30 km/h。按照常理速度越大，振動(dòng)越大，3#斷面的振動(dòng)源強(qiáng)應(yīng)該大于4#斷面的振動(dòng)源強(qiáng)。但事實(shí)卻是4#斷面的振動(dòng)源強(qiáng)比3#斷面的高約5 dB，這是因?yàn)?#斷面的埋深比6#斷面的埋深大，也說(shuō)明了在相同情況下埋深越大，振動(dòng)源強(qiáng)越小。為研究隧道埋深與振動(dòng)源強(qiáng)之間的聯(lián)系，分別選取兩個(gè)斷面相同的速度的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析。

如表5所示，隧道埋深25.5 m和42.6 m均選取了速度約110 km/h的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，鋼軌垂向Z振級(jí)相差2.5 dB左右，埋深42.6 m的鋼軌垂向Z振級(jí)到道床/軌道板垂向Z振級(jí)衰減比埋深25.5 m的多約10 dB?？傮w看來(lái)，速度相同的情況下埋深42.6 m的振動(dòng)源強(qiáng)小于埋深25.5 m的振動(dòng)源強(qiáng)。

圖9為埋深25.5 m和42.6 m 2個(gè)斷面對(duì)隧道壁的1/3倍頻程對(duì)比圖?？梢钥闯鲈?.15 Hz以內(nèi)2個(gè)斷面隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)沒有明顯區(qū)別。在3.15～6.3 Hz埋深42.6 m的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)明顯大于埋深25 m的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)，這說(shuō)埋深對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)在低頻內(nèi)影響不大，在6.3～80 Hz間埋深大的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)均比埋深小的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)小5～10 dB。埋深25.5 m的隧道壁振動(dòng)主頻在63 Hz，埋深42.6 m的隧道壁振動(dòng)主頻在200 Hz。

綜上所述，2種不同埋深的工況在相同速度下，埋深42.6 m的振動(dòng)源強(qiáng)比埋深25.5 m振動(dòng)源強(qiáng)小8.3 dB左右。

2.3 直線與曲線

為研究直線與曲線對(duì)于振動(dòng)源強(qiáng)的影響，選取直線區(qū)段和曲線區(qū)段（曲線半徑為1 850 m）且地質(zhì)均為中粗砂、埋深在25 m左右的2個(gè)斷面做對(duì)比分析。圖10為這兩個(gè)斷面的振動(dòng)源強(qiáng)對(duì)比圖從圖中可以看出，相同速度情況下，曲線段的振動(dòng)源強(qiáng)大于直線段的振動(dòng)源強(qiáng)。

從表6中可以看出，直、曲線兩斷面選取的兩個(gè)速度均為117 km/h的關(guān)鍵點(diǎn)，鋼軌垂向Z振級(jí)均在114 dB左右，直線段的鋼軌垂向到道床/軌道板垂向再到隧道壁垂向的Z振級(jí)衰減均比曲線段的大，在其他條件相同速度117 km/h左右時(shí)，曲線段隧道壁Z振級(jí)比直線段隧道壁高約7 dB。由此可以得到，在條件相同時(shí)曲線段的振動(dòng)源強(qiáng)高于直線段的振動(dòng)源強(qiáng)。

圖11為直、曲線段隧道壁垂向、橫向1/3倍頻程對(duì)比圖。從圖11（a）中可以看出垂向1/3倍頻在2.5 Hz以內(nèi)直、曲線段隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)沒有明顯區(qū)別。在3.15 Hz后曲線段的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)明顯大于直線段的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)，在25～160 Hz間曲線段的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)均比直線段的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)大5 dB。從圖11（b）中可以看出隧道壁橫向1/3倍頻在4 Hz以內(nèi)及63～200 Hz曲線和直線的振動(dòng)加速度級(jí)差值能達(dá)到20 dB。由此可以看出在某些頻段內(nèi)，曲線段對(duì)于橫向振動(dòng)的影響大于垂向振動(dòng)的影響。

綜上所述，直、曲線速度為95～140 km/h時(shí)，曲線的振動(dòng)源強(qiáng)比直線的振動(dòng)源強(qiáng)高約7 dB。

2.4 運(yùn)營(yíng)時(shí)間的影響

為研究開通運(yùn)營(yíng)對(duì)于振動(dòng)源強(qiáng)的影響選取同一斷面線路正式開通運(yùn)營(yíng)前后振動(dòng)源強(qiáng)對(duì)比分析，如圖12。從圖中可以看出線路開通后的振動(dòng)源強(qiáng)呈明顯分層現(xiàn)象，這可能是由于不同編組的列車導(dǎo)致的，就線路開通后狀態(tài)最好的一列車編組而言，能看出線路開通后的斷面振動(dòng)源強(qiáng)在速度V同等的情況下略大于線路開通前的斷面振動(dòng)源強(qiáng)，這是由于開通運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后輪軌狀態(tài)發(fā)生變化，不同車輛的振動(dòng)也產(chǎn)生了較大差異。

圖13為同一斷面在線路開通前后的隧道壁1/3倍頻程對(duì)比圖。從圖中可以看出在2.5 Hz之后在工況為線路開通后的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)明顯大于工況為線路開通前的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)，在3.15～25 Hz之間線路開通前后的隧道壁振動(dòng)加速度級(jí)差值能達(dá)到25 dB左右。這也說(shuō)明了線路正式開通前后由于荷載及鋼軌狀態(tài)原因，振動(dòng)源強(qiáng)還是有所區(qū)別的。

在線路投入運(yùn)營(yíng)6個(gè)月后開始對(duì)某段面開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，段面每天通過(guò)的列車引起的振動(dòng)如圖14，從圖中能看出振動(dòng)源強(qiáng)均值隨運(yùn)營(yíng)時(shí)間T變化不大，基本維持在70～73 dB之間，這也說(shuō)明了運(yùn)營(yíng)期穩(wěn)定后振動(dòng)源強(qiáng)與營(yíng)運(yùn)時(shí)間關(guān)聯(lián)較小。

3 結(jié)論

本文就快速地下線的振動(dòng)源強(qiáng)選取9個(gè)普通整體道床斷面以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析得到車速，地質(zhì)、埋深，直、曲線，運(yùn)營(yíng)時(shí)間等因素對(duì)振動(dòng)源強(qiáng)的影響。得到以下結(jié)論：

1） 振動(dòng)源強(qiáng)值隨著速度的增加而增加，但兩者不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；

2） 隨著埋深的增加振動(dòng)源強(qiáng)減小，埋深每增加10 m，振動(dòng)源強(qiáng)會(huì)減小4.9 dB；

3） 在車速，地質(zhì)、埋深等相同的條件下曲線段的振動(dòng)源強(qiáng)比直線段的振動(dòng)源強(qiáng)平均高7 dB；

4） 線路正式開通運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定期，振動(dòng)源強(qiáng)基本維持在定值。

目前，振動(dòng)源強(qiáng)的預(yù)測(cè)公式主要針對(duì)普速地下線，本文快速地下線的振動(dòng)源強(qiáng)影響因素的分析對(duì)于今后快速地下線振動(dòng)源強(qiáng)的預(yù)測(cè)公式完善有一定的指導(dǎo)作用。

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第一作者：歐陽(yáng)滔（1995—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)殍F路環(huán)境振動(dòng)與噪聲。E-mail：2947735114@qq.com。

通信作者：劉慶杰（1982—），男，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檐壍澜Y(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)。E-mail：liuqingjie06@163.com。