城市轨道交通地下段振动对于周边规划地块退让距离的影响

许聪 徐文文 张玮

摘要：以某市地铁1号线新规划地块为例，分析城市轨道交通地下段振动和室内二次结构噪声的影响范围，并通过振动实测对预测结果进行对比验证，探讨地铁地下线振动及二次结构噪声对于规划地块退让距离的影响，并对周边规划地块退让距离提出优化建议，也供规划部门批复相应地块提供决策依据。

关键词：轨道交通地下段;振动;二次结构噪声;退让距离

中图分类号：X827 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.010

The impact of the vibration of the underground section of urban rail transit on the setback distance of surrounding planned plots

Xu Cong1，2，Xu Wenwen1，2，Zhang wei1，2

（1.China Design Group Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210014，China;2.Jiangsu Transportation Environment Protection Engineering Technology Centre，Nanjing Jiangsu 210014，China）

Abstract：Take the newly planned plot of Metro Line 1 in a certain city as an example， analyze the influence range of urban rail transit underground section vibration and indoor secondary structure noise， and compare and verify the prediction results through actual vibration measurement，discuss the impact of subway underground line vibration and secondary structural noise on the setback distance of planned plots，and propose optimization suggestions for the setback distance of surrounding planned plots，and provide decision-making basis for the approval of the corresponding plots by the planning department.

Key word：Rail transit underground section;Vibration;Secondary structure noise;Setback distance

为缓解交通拥堵，国内各大城市都在积极发展公共交通系统，其中地铁交通以其方便、快捷、准时、载客量大等优点，成为人们日常出行的重要交通工具。地铁在给人们日常出行带来便利的同时，也会引起环境振动及室内二次噪声污染[1-4]。地铁运行诱发隧道结构振动，并通过周围地层向外传播，传向周边地表及建筑物基础，从而引发地铁周边的环境振动和建筑结构的振动，进而诱发建筑物内部的二次振动[5]。地铁运行引起的环境振动会影响建筑物的结构安全;影响建筑中居住居民的正常休息、工作和日常生活，更对相关单位生产和使用对振动有较高要求的精密仪器设备产生较大的影响[6-7]。

如何有效对地铁地下线周边地块进行退让距离规划，尽量减小地铁运行引起的环境振动及噪声影响，在提高土地开发利用率的同时也能提升周边建筑内居民的舒适度，已成为地铁周边地块规划开发急需解决的问题，也可供规划部门批复相应地块提供决策依据。本文以某市地铁1号线新规划地块DN020413研究对象，该地块为地铁运营后新增加规划地块，探讨地铁振动和室内二次结构噪声的影响范围，并通过实测对预测结果进行对比验证，确定地铁地下线振动及二次结构噪声对于该规划地块退让距离的影响。

1 地铁振动及二次结构噪声预测方法及评价标准

1.1 地铁振动预测方法

地铁振动的产生和传播是一个异常复杂的过程，它与地铁列车的构造、性能和行车速度、轨道、隧道结构、材料及沿线的地质条件等许多因素有关。振动预测采用《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ 453-2018）附录D中推荐的振动预测模型，预测衰减项包括CV列车速度修正、CW轴重和簧下质量修正、CR轮轨条件修正、CT隧道形式修正、CD距离衰减修正、CB建筑物类型修正dB、CTD——行车密度修正。

1.2 地铁二次结构噪声预测方法

地铁二次结构噪声的预测根据《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ 453-2018）附录D.2，地铁的室内二次结构噪声中提出的类比法进行预测。

1.3 振动及二次结构噪声预测方法

振动环境评价标准参照《城市区域环境振动标准》（GB10070-88），室内二次结构噪声限值参照《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》（JGJ/T170-2009），DN020413地块位于1类声环境功能区，DN020413地块位于轨道中心线外60m范围内都是噪声4a类区。

2 地铁地下线振动与二次结构噪声预测

某市地铁1号线线路全长33.837km，地下线长约31.486km，轨道采用60kg/m钢轨、9号道岔、整體道床，车辆采用VVVF控制的交流电机牵引、钢轮钢轨B型车系统，采用6辆编组4动2拖方案。DN020413地块所处区间线路平面圆曲线半径>2 000m，线间距为14m，区间隧道埋深20m，区间最高车速75km/h，新规划地块与地铁线路的关系见图1。

规划地块振动预测结果见表1，由表可知，振动预测点距离轨道越近，预测值越大。预测点距离近侧轨道中心线25m时，昼间左线振动值VLZmax为73.2dB，夜间左线振动值VLZmax为71.1dB，满足《城市区域环境振动标准》（GB10070-88）中“交通干线道路两侧”昼间75dB、夜间72dB的标准。

通过类比法选取与规划地块处采用压缩型减振扣件、与最近地铁站距离均为200m（地铁通过时的运行速度相同）、平面圆曲线半径和埋深相近的多个类比点进行二次结构类比实测，具体实测结果见表2。由表可知，在距离近轨位置40m处，其类比点41楼监测的室内二次结构噪声等效A声压级昼间和夜间均可满足《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》（JGJ/T170-2009）中4类区标准“昼间45 dB（A）、夜间42 dB（A）”。

由上述预测结果可知，对于该规划地块，距离近侧轨道位置距离25m可满足《城市区域环境振动标准》（GB10070-88）的振动标准，距离近侧轨道位置距离35m处基本可满足《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》（JGJ/T170-2009）的二次结构噪声标准，40m完全满足噪声标准。一般来说，人耳对地铁室内二次结构噪声很敏感，虽然噪声值较小，但仍能感觉到地铁的经过，且背景噪声越小，感觉越明显，这种情况和人耳的敏感程度有关[8]，因此，从二次结构噪声应从相对严格的角度进行控制。

3 振动预测模型验证

为了验证振动预测结果，项目组在DN020413地块的现状停车场位置进行了振动实测，测量点位详见图1，具体实测结果与预测结果见表3，由表可以看出，噪声预测值与实测值基本吻合，预测结构可行。此外，DN020413地块范围北侧1/3轨道（K20+150～K20+350）左右线均采用的是钢弹簧浮置板道床（液体阻尼），剩余的2/3轨道（K19+950～K20+150）左右线采用的是压缩型减振扣件，因此在预测时已考虑上述减振措施的影响。

4 规划地块退让距离建议

在地铁轨道情况正常运行的情况下，列车通过时测点的振动值Vlzmax一般比室内二次结构噪声等效A声压级LAeq大30dB。由于二次结构噪声的控制标准较为严格，一般来说，轨道交通二次结构噪声的影响范围要远于振动，因此，在确定城市轨道交通地下段对于周边规划地块退让距离时，应综合考虑振动以及二次结构噪声的综合影响，振动达标距离内应避免进行地块规划，振动达标距离与二次结构达标距离之间应避免规划居住、精密仪器等用途的地块，二次结构噪声达标距离外的地块可按照规划要求开展各项地块规划工作。以本项目DN020413为例，建议振动达标距离25m内应避免进行地块规划，二次结构噪声达标距离40m内（25m以外）应该避免规划居住、精密仪器等用途的地块，40m外按照规划要求可正常开展各项地块规划工作。

5 结论

（1）在进行轨道交通地下段振动对于规划地块的振动影响预测时，在地块出让前，地块内建筑物具体楼层和平面布置尚不明确，建议振动预测中的“建筑物类型修正值CB”暂不考虑，从保守角度考虑退让距离。（2）2018版的城市轨道交通导则中振动预测模型和衰减量并未考虑轨道措施，根据地铁振动预测结果考虑建筑退让距离时，需叠加轨道减振措施带来的振动削减。（3）在地铁轨道情况正常运行的情况下，列车通过时测点的振动值Vlzmax一般比室内二次结构噪声等效A声压级LAeq大30分贝，由于二次结构噪声的控制标准较为严格，一般来说，二次结构噪声的达标距离要远与轨道交通振动，因此，在确定城市轨道交通地下段对于周边规划地块退让距离时，应综合考虑振动以及二次结构噪声的综合影响，振动达标距离内应避免进行地块规划，振动达标距离与二次结构达标距离之间应避免规划居住、精密仪器等用途的地块，二次结构噪声达标距离外的地块可按照规划要求开展各项地块规划工作。

参考文献

[1]鱼红霞，刘峰.北京市轨道交通轨道减振措施应用研究[J].铁路节能环保与安全卫生，2020，10（03）：11-17.

[2]黄继成，李奇.城市轨道交通声环境预测方法对比研究[J].噪声与振动控制，2020，40（03）：175-180.

[3]胡乔木.轨道交通环境影响评价中噪声与振动污染防治措施的应用探讨[J].绿色科技，2018（24）：103-104+106.

[4]王苗，曹艳，陈贝，等.轨道交通建设对声环境影响分析——以西安市城市轨道交通1号线为例[J].环境保护与循环经济，2015，35（12）：57-61.

[5]张宇明，杜麒麟，尹镪，等.地铁停车场上盖振动及二次结构噪声影响研究[J].中国环保产业，2019（10）：204-207.

[6]马蒙，刘维宁，刘卫丰.列车引起环境振动预测方法与不确定性研究进展[J].交通运输工程学报，2020，20（03）：1-16.

[7]贺玉龙，张群，陈瑞，等.成都地铁诱发室内结构噪声实测与分析[J].噪声与振动控制，2020，40（02）：202-206.

[8]申道明，張来栋，薛松涛.地铁引起二次噪声特性及评价量实测与探讨[J].土木建筑与环境工程，2013，35（04）：133-138.

收稿日期：2020-09-28

基金项目：2019年度省交通运输科技与成果转化项目（2019Y70）

作者简介：许聪（1989-），男，硕士，工程师，研究方向为交通环境保护。