郑西高铁地面振动实测分析及隔振沟效果研究

高铁列车动载会引起环境振动问题。为研究高速列车运行在高架段和路堤段引起的环境振动差异，文章对郑西线高速铁路展开现场测试，对比分析高架段和路堤段地面振动特征及其衰减规律。测试结果表明，路基段的振动响应大于高架段，高架段近场区衰减作用高于路堤段近场区域。振动传播过程中存在多次反弹增大现象，路堤段地面振动反弹增大位置滞后于高架段。高架段和路堤段的二次反弹增大率均明显大于一次反弹增大率。Z振级随距离的衰减符合对数衰减规律，拟合得到黄土地区Z振级衰减公式，最大偏差均出现在反弹增大区。引入无限元-黏弹性耦合边界条件，建立路堤段三维轨道-土体-隔振沟数值模型分析高速铁路隔振沟对减隔振的影响。研究发现空沟对中高频（30~60 Hz）振动波的隔振效果较低频（1~20 Hz）振动波明显，其具有低通滤波作用。空沟比填充沟隔振效果好，但是考虑到沟壁的稳定性，可在空沟中填入软质材料。研究成果可为高速铁路的设计及其环境振动的评价和控制提供参考。