不同土体条件下地铁列车引起的建筑物二次结构噪声检测分析——以南京地铁为例

毛凯 王彧 李健 江苏环保产业技术研究院股份公司

城市轨道交通快速发展，给城市出行带来绿色快捷出行方式，极大地缓解了城市交通的压力。但由地铁列车运行引起的沿环境振动及建筑物二次结构噪声也成为当前较关注的环保问题。

地铁引起的二次结构噪声是列车运行时产生的振动传递至建筑物，使墙体和楼板产生振动，并引发室内结构噪声，其影响因素是来自多方面，包括土体条件、建筑结构等，也是研究热点[1-2]。

2018年，城市轨道交通环评导则（HJ 453-2018）发布实施，其中一项重要修订就是对振动预测模式进行修改，重点考虑振动预测模式中土体条件的影响参数[3]。对于二次结构噪声，与旧导则相比发生了变化，同时与并没有给出具体的源强的来源等，其预测结果直接影响减振措施的选取。

本文主要针对地铁项目环评过程中二次结构噪声预测源强选取存在的困惑，对典型的土体条件下南京地铁列车引起二次结构噪声进行检测分析，为项目环评预测分析和减振措施的选取提供一定的参考。

一、分析测试方法

（一）点位布置

本次选择南京已运营的某条地铁线路，沿线涉及南京地区典型的环境地质，包括长江冲积平原区、构造剥蚀低山丘陵区等区域，线路穿越土体条件有软弱土、中软土、中硬土等。选取不同地质条件线路中心线两侧50米范围、无减振措施的建筑物，对单列车通过时产生的室内楼板中央垂向1/3倍频程振动速度级（16～200Hz）LVmid,i进行监测。监测布点情况见表1。

表1 监测布点情况

（二）检测方法

对照《城市区域环境振动测量方法》（GB10071-88）、《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》（JGJT170-2009）和《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ453-2018）的方法，测量分析地铁列车通过时建筑物室内地面中央垂向1/3倍频程振动速度级LVmid（16～200Hz）。

采用丹麦B&K公司的PULSE 3560C型多通道分析仪和4508B型振动加速度传感器进行数据采集，并使用PULSE 7700软件平台配合进行数据分析。4508B型振动加速度传感器灵敏度为20ms-2RMS（159.2Hz、电流4mA、温度24.3°C）、量程为-700ms-2～700 ms-2peak（±71g peak），及采样频率为51.2kHz。

二、结果分析

三处建筑物室内LVmid,i（16～200Hz）检测结果见表2。采用ISO2631-1-1985 规定的A计权网络修正值，进行A计权频率修正计算。

表2 各监测点LVmid，i监测结果（dB）

从 表2结 果 可 知，在1/3倍 频 程10～20Hz时，软弱土条件下的室内振动速度级大于中硬土体条件；而当频率大于40Hz时，中硬土条件下的室内振动速度级处于最大，与杨尚福的研究成果一致[2]。

采用城市轨道交通（HJ453-2018）中的附录D计算公式D-8～D10，对上述参数进行计算。

表3 各监测点二次结构噪声值（dB（A））

从表3中计算结果可知，轨道中心线两侧50m范围内的建筑物室内二次结构噪声值在37.1～40.4dBA范围内。同一软弱土体条件下，随距离的变化，列车运行产生的二次结构噪声值变化不大。在中硬土体条件下，随距离的变化，列车运行产生的二次结构噪声值变化明显。在中硬土体条件下，列车运行对建筑物影响较为明显，室内噪声值大于软土层的情况。

三、结论

根据各检测点振动速度级，在1/3倍频程10～20Hz时，软弱土条件下的室内振动速度级大于中硬土体；而当频率大于40Hz时，中硬土条件下的室内振动速度级处于最大。建筑物室内二次结构噪声值在37.1～40.4dBA范围内。在中硬土体条件下，列车运行对建筑物影响较为明显，室内噪声值大于软软弱土层情况。同一软弱土体条件下，随距离的变化，列车运行产生的二次结构噪声值变化不大。在中硬土体条件下，随距离的变化，列车运行产生的二次结构噪声值变化明显。本次结果对地铁减振措施的选取有一定的参考价值。