軌道交通上蓋建筑的振動環境影響及對策分析

劉德志

摘 要：在我國社會經濟深入發展的今天，城市化建設的步伐越來越快，對城市網絡交通系統的要求也越來越高，而軌道交通對緩解城市巨大的交通壓力具有十分重要的作用。因此保證軌道交通設計和建設質量是城市化建設的重要工作內容之一。軌道交通建設中在軌道交通上蓋建筑物是對當前城市土地資源最佳化利用的必然選擇。文章對軌道交通上蓋建筑開發進行研究，通過對振動環境影響分析，提出針對性的解決措施。

關鍵詞：軌道交通 上蓋建筑 振動 環境影響 對策

中圖分類號：O241.82 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0120-02

1 軌道交通上蓋建筑現狀分析

我國近年來國民經濟發展迅速，目前正處于城市化建設的關鍵時期，對交通規劃設計要求也在不斷提高，如何實現對軌道交通車站及車輛段上方空間的利用成為了當代城市交通建設過程中研究的主要問題。地下軌道交通運行的過程中，會對上方建筑造成一定的振動影響，上方建筑物不符合相關的振動標準的話，長時間作用下，上方建筑物穩定性會受到影響，從而也會對軌道交通系統正常運行產生阻礙。

目前我國大部分城市開發了多項軌道交通上蓋建筑項目，并已經投入使用。例如：上海、北京、廣州等發達城市在開發軌道交通上蓋建筑工程過程中，會對周邊土地利用方案等進行合理的規劃設計，配合物業所開發和軌道交通設計，通過使用物業和地鐵等項目融合的方式來為軌道交通提供服務，并取得了一定的效果。軌道上蓋建筑項目開發過程中，有一個較為突出的問題，即軌道交通運行過程中會產生不同程度的振動，并會對上蓋建筑產生一定的影響，因此必須確保上蓋建筑質量符合要求，為城市化建設進程的推進奠定堅實的基礎。

2 軌道交通上蓋建筑振動環境影響分析

2.1 環保方面

軌道交通上蓋建筑開發過程中應當符合兩方面的基礎要求，一是項目開發符合對環境排放標準，也就是建筑項目對周圍環境的影響必須符合環保基本要求；二是建筑本身對環境的影響就在要求范圍之內。以地鐵上蓋建筑為例，地鐵正常運行過程中不可避免地帶來一定的噪聲污染和振動影響，尤其是振動影響作用更加突出，基于此，在項目開發過程中必須結合具體情況制定合理的振動減緩對策，以切實保證上蓋建筑振動環境符合相關標準。

2.2 振動標準區間

表1所示為《城市區域環境振動標準》，通過對表1可知，居民區以及文教區對振動環境要求標準較其他區域相比較高。另外《城市軌道交通引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值和測量方法標準》中對城市軌道交通列車運行引起的沿途建筑物振動限制及其測量方法進行規定，限制其振動頻率值在4～200 Hz之間。

2.3 成都監測試驗及結果分析

成都地鐵4號線中壩站附近住宅小區較多，主要以高層小區為主。2015年對中壩站車輛段的住宅進行了振動監測。此次監測中使用了INV2018C24位信號采集分析儀，執行標準為《建設項目竣工環境保護驗收技術規范——城市軌道交通》；監測項目為列車通過時間段的VLzmax（dB）、VLz10（dB），監測點選擇了四號線附近住宅小區，共設置了4個檢測點，分別為單元樓中設置了3個，地下車庫中設置1個。

通過儀器對以上4個監測點進行信號監測結果顯示，都符合相關的規定標準，但是部分居民反映地鐵通過時振動明顯。

3 探究軌道交通上蓋建筑減振對策

我國軌道交通上蓋建筑所使用的減振措施主要有兩種，即軌道減振和建筑物減振，其中軌道減振對降低振動影響作用效果比較明顯，但是若是地鐵等軌道交通投入運行以后，后期在完善減振措施實施比較復雜，施工難度較大。在今后城市軌道交通建設過程中，應當合理規劃設計，實現地鐵線路建設、上蓋建筑開發、城市規劃建設等“三位一體”同步進行方案，這樣一方面可以提升城市規劃建設水平，滿足城市交通需要；另一方面也在一定程度上節省了成本，提高了整個建設工程體系的經濟效益。另外在進行地鐵等軌道交通施工過程中，可以通過預留減振措施的手段來降低后期施工的難度，最大限度地降低振動影響。

3.1 對軌道交通上蓋建筑進行振動保護

在進行軌道上蓋建筑振動保護過程中，技術人員可以分別從結構減振設計和建筑減振設計兩方面進行。首先，所謂的結構減振是指上蓋建筑物可以單獨使用柱基，從而降低上蓋建筑同軌道交通運行過程中發生共振現象，另外也可以通過在建筑物底部設置橡膠隔振支座來達到降低共振的目的，從而保證上蓋建筑的穩定性和安全性。其次，建筑減振對策是通過在建筑物地下室建設過程中放置隔音氈來達到對建筑物振動保護的目的。隔音氈主要是以高分子金屬粉末以及其他化學助劑反應制作而成的，同時在壓延作用下可以進一步提高隔音氈對噪音的控制效果。隔音氈在建筑工程中應用范圍越來越廣泛，其彈性面層的設計最大限度地降低了軌道交通對建筑的振動影響，從而實現振動保護。

3.2 軌道交通軌道減振

軌道交通上蓋建筑振動保護措施的實施對降低振動環境影響主要起到輔助作用，地鐵引起的振動和噪聲主要是由列車運行時輪對相互撞擊產生的。在地下線路上，振動的傳播途徑是從軌道傳到軌道扣件和道床，再依次傳遞到隧道和巖土，引發地面建筑物的振動，從而影響地面建筑物各項功能的正常使用。故地鐵振動主要受到車輛本身質量、軌道鋪設結構、隧道的深度、選址情況、上蓋建筑質量以及軌道建設條件等因素影響。在軌道結構減振降噪問題中，減小振動是主要的手段，因為結構產生的噪聲是由振動引起的，減小振動的同時也就降低了噪聲。為了最大限度地降低軌道交通振動影響，可以從軌道結構方面展開，軌道結構減振措施相應分為：鋼軌減振、墊板減振、扣件減振、軌枕減振和道床減振，而各類減振措施下又有不同的形式。軌道建設結構部件的質量、鋼軌的剛度及其阻尼系數等都對軌道振動有一定的作用，且軌道結構的不同，其振動形式也是存在差異的，例如：通過監測分析發現，效率區間不同、監測位置不同等所產生的軌道振動也是不同的，故而軌道減振實行方法的不同，其在不同效率區間及不同測試位置，最終起到減振效果也是不同的。因此，通過扣件、道床以及枕軌等減振措施的實施可以有效地降低振動影響。

4 結語

綜上所述，軌道交通上蓋建筑具有投資大、影響因素多、開發設計難度大等特點，基于此在進行軌道建筑過程中應當結合具體情況實施減振措施，以有效降低其對上蓋建筑的不利影響，為上蓋建筑安全應用創造良好的基礎。

參考文獻

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