地铁振动噪音及其控制路径 

地铁振动噪音及其控制路径 

沈豪杰  张波

郑州地铁集团有限公司  河南省郑州市  450000

摘要：随着城市化进程的加快，地铁作为城市公共交通的重要组成部分，其建设和运营对于城市发展具有重要意义。然而，地铁运营过程中产生的振动和噪音问题也日益凸显，对周围环境和居民生活造成了不小的影响。因此，研究地铁振动噪音问题及其控制路径，对于提高地铁运营质量、改善城市环境、提升居民生活质量具有重要意义。

关键词：地铁振动；噪音；控制路径

引言：地铁振动噪音主要来源于列车运行、轨道不平顺、车轮与轨道摩擦等因素，这些噪音不仅会对周围居民的正常生活产生干扰，还可能对建筑物、设备等产生损害。地铁振动还可能导致建筑物振动、地基下沉等问题，对城市基础设施安全构成潜在威胁。因此，深入研究地铁振动噪音问题，探索有效的控制路径，对于促进地铁可持续发展、提升城市环境品质具有重要意义。

一、地铁振动噪音的产生原因

地铁振动噪音的产生原因是一个复杂的现象，它涉及到多个因素之间的相互作用。在地铁系统中，列车在轨道上高速运行时，车轮与轨道之间会产生摩擦和冲击。这种摩擦不仅会产生热量，还会产生振动波，这些振动波会沿着轨道和周围的结构传播。同时，轨道的不平顺也是导致振动噪音产生的重要原因之一。轨道的几何形位如果不平顺，例如钢轨顶面存在波浪形磨耗、轨面有擦伤、钢轨接头不平等，都会使得列车在运行时产生额外的振动。这些振动不仅会加剧车轮与轨道之间的摩擦，还会产生噪音，影响周围环境的安静度。除了摩擦和轨道不平顺外，地铁列车自身的结构和性能也会对振动噪音产生影响。例如，车轮的材质、制造工艺以及车轮与轨道之间的配合关系等，都会影响到振动和噪音的产生。

二、地铁振动噪音的不利影响

（一）对列车运行的影响

地铁振动对列车运行的不利影响是一个复杂而严重的问题。首先，这种振动会直接影响到列车运行的平稳性和稳定性。地铁在高速运行时，轨道上产生的振动会传递给列车，导致列车产生不必要的晃动和颠簸。这种晃动不仅让乘客感到不适，还可能对列车内部的设备和结构产生长期的影响。具体来说，地铁振动会加剧列车各个部件的磨损和疲劳，如轴承、悬挂系统等。长期下来，这些部件可能会提前失效，增加维修和更换的频率，从而增加运营成本。更为严重的是，振动还可能导致列车结构上的微小裂缝或变形，这些看似微小的损伤在日积月累下可能会影响到列车的整体结构安全。

（二）对轨道和道床影响

地铁振动对列车规范和车床的不利影响主要体现在对列车运行稳定性和车床加工精度的干扰上。地铁振动会导致列车在行进中产生不规律的晃动，这不仅破坏了列车运行的平稳性，还可能对列车的控制系统和信号系统造成干扰，使得列车难以按照预设的规范和标准运行。同时，对于车床而言，地铁振动产生的持续不稳定力量会直接影响工件的加工精度和表面质量，可能导致工件尺寸偏差、表面粗糙度增加等问题，从而影响产品的质量和生产效率。因此，地铁振动对列车规范和车床的不利影响不容忽视，需要通过有效的减振措施来降低其影响。

（三）对周围环境的影响

地铁振动对周围环境的不利影响主要表现在噪音污染和建筑物结构安全两个方面。地铁列车在地下隧道中运行时产生的振动会传递到地面，引发周围环境的噪音污染，影响居民的正常生活和工作。这种噪音不仅扰乱了人们的休息和睡眠，还可能对人们的身心健康造成长期影响。此外，地铁振动还可能对周围建筑物的结构安全造成潜在威胁。振动产生的力量可能导致建筑物出现裂缝、沉降等问题，严重时可能影响建筑物的使用寿命和居民的安全。

（四）对设备线路和零部件的影响

地铁振动对设备线路零部件的不利影响主要体现在加剧磨损、松动连接和引发故障等方面。地铁运行产生的振动会导致设备线路中的零部件受到持续的冲击和振动，这会加速零部件的磨损，缩短其使用寿命。此外，振动还可能导致设备线路中的连接部件松动，影响设备的正常运行。更为严重的是，长期持续的振动可能会引发设备故障，如接触不良、断路等，给地铁系统的稳定运行带来潜在的安全隐患。因此，为了确保地铁系统的安全性和可靠性，需要采取有效的减振措施，降低振动对设备线路零部件的不利影响，延长设备的使用寿命，减少故障的发生。

三、地铁振动噪音的控制路径

（一）优化轨道减震功能

优化轨道减震功能是地铁振动噪音控制策略中的重要环节，具体方式可以通过以下几个方面来实现。首先，选择适当的轨道减振材料和技术，如使用高分子材料、橡胶隔振垫等，能够有效减少振动能量的传递和扩散，降低振动对周围环境和设备的影响。其次，优化轨道结构设计，如增加轨道板厚度、改善轨道连接方式等，可以提高轨道的承载能力和稳定性，减少振动和噪音的产生。此外，还可以采用先进的轨道减振技术，如主动控制减振、被动阻尼减振等，通过主动或被动的方式减少振动能量的传递，实现轨道减振效果的最大化。最后，加强轨道的日常维护和保养，及时发现和修复轨道损伤和故障，保持轨道的良好状态，也是优化轨道减震功能的重要措施之一

[1]。

（二）加强隔振措施应用

在地铁振动噪音控制策略中，加入隔振措施的具体方式主要包括在地铁隧道和车站的关键位置安装隔振装置或结构。这些位置通常包括隧道与车站的连接处、隧道穿越敏感建筑物或居民区的段落等。具体来说，可以在这些位置安装隔振沟，即在隧道或车站下方挖掘一定深度的沟槽，填充具有隔振性能的材料，如橡胶、泡沫等，以减少振动的传递。此外，还可以设置隔振墙或隔振屏障，这些结构通常由混凝土、钢板等材料构成，能够有效地阻断振动波的传播路径，降低振动对周围环境和居民的影响[2]。同时，对于地铁车辆本身，也可以采取隔振措施，如在车辆底部安装隔振垫或减振器，以减少车辆运行时的振动和噪音。这些隔振措施的具体选择和布置应根据地铁系统的实际情况和振动噪音的特点进行综合考虑，以达到最佳的隔振效果。

（三）做好消声处理工作

在地铁振动噪音控制策略中，做好消声处理的具体方式主要包括对地铁车辆和隧道进行消声处理。对于地铁车辆，可以采用消声器技术，将消声器安装在车辆底部或侧部，利用声学材料的吸声、反射和干涉原理，减少车辆运行时的噪音产生和传播。同时，对车辆内部设备和结构进行优化设计，采用低噪音材料和低噪音技术，也能有效降低车辆噪音。对于地铁隧道，可以安装消声墙或消声屏障，这些结构通常采用具有吸声功能的材料制成，能够吸收和减少隧道内的噪音，降低噪音对周围环境的影响。

（四）提高列车维护保养

在地铁振动噪音控制策略中，提高列车维护保养的具体方式至关重要。这涉及到对列车进行定期的检查、清洁、润滑和紧固等维护工作，以确保列车运行平稳，减少因机械故障或不良运行状态引起的振动和噪音。首先，应建立完善的维护保养制度，明确维护保养的周期、内容和标准，确保维护保养工作得到规范执行。同时，加强维护保养人员的培训，提高他们的技能水平和责任意识，确保维护保养工作的高质量完成。其次，利用先进的检测设备和诊断技术，对列车进行状态监测和故障诊断，及时发现和处理潜在的振动和噪音问题。例如，通过振动分析技术，可以实时监测列车的振动状态，及时发现异常振动，并采取相应的处理措施。最后，对于已经出现的振动和噪音问题，应及时进行维修和更换，确保列车恢复到良好的运行状态。

结束语

综上所述，地铁振动噪音问题是一个复杂而严峻的问题，需要综合考虑多种因素，采取多种措施加以解决。通过轨道减振技术、车辆降噪技术、建筑物隔振技术、城市规划与建筑设计以及法规政策与监管等多方面的努力，可以有效控制地铁振动噪音，提高地铁运营质量，改善城市环境，提升居民生活质量。

参考文献

[1]刘锦；李峰辉.地铁施工中的噪音防治[J].江西建材，2020(11)：15.

[2]邢崴崴；王宁.地铁路基段噪音治理方案研究[J].江苏建筑，2023(5)：134-136.