车辆段上盖物业开发综合减振降噪措施

杨 宁

(同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海 201804)

车辆段上盖物业开发综合减振降噪措施

杨 宁

(同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海 201804)

考虑到不同类型的车辆段形式、车辆段区间以及上盖建筑对于减振降噪设计的影响，从振源、传播途径和受振体三方面提出了通用减振降噪措施和特殊减振降噪措施，以供车辆段的减振降噪设计参考。

地铁车辆段，上盖物业，减振降噪

0 引言

随着城市化进程的不断推进，地铁以其能耗低、准时高效的优势成为城市公共交通的主要方式。一般地铁穿越城市核心区域，其周边区域的发展受到地铁车站、高架线路以及换乘区间等的制约；尤其是负责车辆检修，停放的车辆段占地面积巨大，土地利用率较低，有很大的物业开发空间。对地铁车站和车辆段进行上盖物业开发难免会带来振动噪声污染的问题，给人们的生产生活带来负面影响，目前如何在进行上盖开发的同时更好地解决振动噪声的问题成为制约车辆段发展的关键因素[1]。

1 减振降噪技术在不同应用领域的特点

减振降噪技术在地铁建设中应用广泛，由于其应用领域的不同各技术存在区别，减振降噪的目的和措施也不尽相同。

1.1 隧道段减振降噪

振源为轮轨作用力，传递路径:轮轨→道床→隧道壁→土体→上层建筑物。国内外对于这种类型的减振降噪研究颇多；主要影响因素有道床类型、隧道埋深、土体性质、与隧道的距离、楼房结构形式等都会影响振动传递和振动舒适度。考虑到多数情况下隧道段地铁线路穿越已建成的中心城区，能对建筑物采取隔振措施的可能性很小，隧道埋深也由于建设规划较难改变，所以隧道段减振降噪主要考虑对道床类型进行改进。

1.2 高架段减振降噪特点

振源为轮轨作用力，传递路径为轮轨→道床→高架→桥墩→土体→周围建筑物。有研究显示[2]，高架结构对振动有很好的衰减作用，桥墩墩底的竖向振动加速度是跨中的1/100左右；在距离高架结构10 m的区域，振动即可衰减到满足国家规范要求的范围内。高架段存在的环境问题主要是桥梁结构二次噪声问题，目前普遍采用的途径有通过减振达到降噪目的(采用减振道床结构)，采用声辐射较小的梁截面形式(例如U形梁结构)。

1.3 车站上盖物业开发减振降噪特点

目前车站上盖物业开发实例较少，中国香港九龙站上盖物业是较早的一例，地块以车站为核心，地下二层为东涌地铁线，地下一层为机场快线站，地上一层和二层为商场、商业拱廊，地上三层才是物业平台层[3]。地铁正线与上盖物业平台间有多层建筑设施隔离，传递高度较大，振动有较大的衰减。另外在地铁下穿建筑物时，港铁一般采用轨道结构和上盖结构分离减小振动传递，通过在地下一二层上盖吊板安装吸音材料、增大上盖面积来阻挡噪声的传递[4]。

1.4 车辆段上盖物业减振降噪特点

地铁车辆段上盖物业开发在国内外得到了一定程度的发展，上海、北京、无锡、苏州、广州、深圳等大中城市都有开发案例。车辆段的减振降噪相比于以上三种情况有很多不同之处。首先车辆段是一个综合检修调度停靠中心，它集合了诸多功能于一体，振源、传播路径、受振体情况更加复杂；其次占地面积较大，线路复杂，道床形式多样，无法采取统一的减振降噪措施，只能对症下药地采取措施；另外物业开发必须在满足车辆段功能的前提下进行，物业开发将受到车辆段功能的制约，可采取的减振降噪措施也有限制。国内外对车辆段的减振降噪研究很少。

综合以上四种减振降噪技术的应用领域可以看出，前三种类型虽振源、传播路径、受体不尽相同，但与车辆段上盖物业的减振降噪相比都较为单一，能采取的措施比较单一，目前国内外已形成较为成熟的体系。而车辆段上盖开发由于其面积巨大、牵涉领域众多、线路布置复杂、车辆进出频繁且起步时间晚等特点，给减振降噪设计工作带来很大挑战。

2 车辆段上盖开发振动噪声影响因素

2.1 车辆段类型的不同[5]

表1 不同地铁车辆段上盖开发类型

通过表1看出，不同的车辆段开发形式对应不同的振源位置、传递路径和受振体。所以应该有针对性地采取减振降噪措施，不能一概而论。

2.2 车辆段区域的不同

从振动噪声角度考虑将车辆段分为四部分，具体见表2。

表2 车辆段区域类型

由表2看出作为上盖物业开发重点区域的库内线和咽喉区，尽管列车运行速度较低，激振力较小，但是振源到柱底的距离很近且混凝土结构阻尼较小易于振动的传递[6]，所以振动仍然有可能超标。对我国某城市车辆段的现场测试结果表明，当地铁列车以15 km/h～20 km/h的速度通过时，地铁正上方居民住宅的振动高达85 dB[7]，这一结果证实了在车辆段列车运行速度较低的情况下仍然需要采取减振降噪措施。

试车线部分车速很高，轮轨激振力较大，试车线周边的落地建筑振动很可能超标，也需要采取必要的减振降噪措施。

库外线咽喉区线路错综复杂，道岔接头较多，会产生较大的轮轨瞬时激励；另外此区段转弯半径较小会产生较大的侧向轮轨冲击，通过实验研究发现[8]地铁列车在过岔道时引起的水平向振动和竖直向振动大小相当，水平向振动在输入加速度时不可忽略。咽喉区列车过弯产生的尖啸噪声也需要着重考虑。

表3 车辆段上盖物业通用减振降噪措施

表4 车辆段上盖物业特殊减振降噪措施

2.3 上层拟建建筑物类别的不同

如果上层规划建设有居民住宅楼，尤其是医院、幼儿园等对振动特殊敏感的建筑物，则需要对减振降噪措施进行专门研究，采取专门的措施；商业混合区和商业中心区可以适当放宽要求，采取普通的减振降噪措施即可；对于上层为工业厂房等对环境敏感度低的建筑可以少采取甚至不采取减振降噪措施。

3 综合减振降噪措施

根据以上分析可以考虑将车辆段的减振降噪措施进行系统总结归纳，大体可分为通用措施和特殊措施，其中特殊措施又可根据不同应用区段进行划分。1)通用减振降噪措施见表3。2)特殊减振降噪措施见表4。

4 结语

通过分析，可以得出对于地铁车辆段上盖物业减振降噪设计所需要坚持的基本原则如下：

1)统筹规划：地铁车辆段物业开发是一项系统工程，长远的规划和统筹安排至关重要。首先要明确主次顺序，在满足车辆段运营、检修、停车功能的前提下，满足照明、消防、通风等设计要求情况下进而考虑进行上盖开发。其次要系统考虑到照明、减振、消防等内容。通过借鉴港铁车辆段诸多成功开发案例，尽量在车辆段设计的同时考虑将上盖物业开发的设计内容一并包含在内，避免出现上盖开发设计与车辆段设计存在不可调和的冲突，导致更大的损失;

2)高效经济：其一需要考虑上盖物业开发的经济性，如果上盖开发投入很高无法确保盈利，则应该重新考虑开发方案甚至取消开发计划。另外减振降噪措施应该兼顾实用性和经济性，即在能满足用户需求、国家标准的前提下尽量采取投入小、性价比高的措施，而非一味盲目追求减振降噪；

3)因地制宜：在一个车辆段减振降噪措施的设计中，应该充分考察已有车辆段减振降噪成果吸取其中的有益措施；另外不同车辆段结构形式不同，功能有别，场地环境，地质条件也不相同，所以也不可盲目照搬已有经验，应该因地制宜地采取适合自身的措施；

4)综合措施：车辆段的减振降噪涉及到很多不同区段，不同车辆段类型。要采取综合性的减振降噪措施，从振源、传播途径、受振体多方面采取综合性措施才能达到经济与效益并重。

[1] 何永春，王冠庆.深圳地铁塘郎车辆段上盖物业开发轨道减振降噪措施研究[J].地下工程与隧道，2010(4):24-28.

[2] 宋福春，张 军，李 宁.高架轨道交通引起地面振动有限元分析[J].沈阳建筑大学学报，2012,28(4):613-618.

[3] 林楚娟，庄毅璇，戚月昆.香港地铁及上盖物业开发情况调研及其对深圳市地铁上盖物业开发建设的启示[J].科技和产业，2011,11(12):143-146.

[4] 郑凤霞.香港地铁车站及车辆段开发技术应用借鉴[A].2013中国城市轨道交通关键技术论坛文集[C].2013:47-55.

[5] 肖中岭.地铁车辆段及综合基地物业开发模式探析[J].都市快轨交通，2010,23(6):48-53.

[6] 王 毅，徐 辉.地铁车辆段平台居住小区振动与噪声污染控制[J].中国环境监测，1999,15(6)：43-45.

[7] 夏 禾，吴 萱，于大明.城市轨道交通系统引起的环境振动问题[J].北方交通大学学报，1999,8(4)：1-7.

[8] 谢伟平，赵 娜.地铁上盖物业振动舒适度分析[J].土木工程学报，2013,46(6)：90-96.

Integrated vibration and noise reduction measures of depot over-track building development

Yang Ning

(InstituteofRailTransit,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)

Taking into account the different types of depot forms, depot locations and superstructure has an impact on design of vibration and noise reduction measures. Consider from three areas of vibration source, transmission and vibration body, universal measures and special measures have been proposed respectively, thus the design of vibration and noise reduction measures can has an reference.

metro depot， over-track building， vibration and noise reduction

2014-11-29

杨 宁(1990- )，男，在读硕士

1009-6825(2015)04-0127-03

U231

A