伴随着轨道交通运营时速的提高、里程的增大以及车辆轴重的加大,从而对沿线的居民区、古建筑、拥有高精度仪器的高校研究所和工厂等造成的振动危害愈加凸显。本文采用现场试验方法针对陆上和高架桥轨道交通振动提出了使用线形和环形布置的单排隔振桩进行隔振研究,将桩的几何参数和瑞利波波长建立定量关系,进而分析单排隔振桩隔振效果的变化情况,同时分析不同激振频率下单排隔振桩的区域振动特性变化,相关研究主要涉及以下方面:(1)在一维视角下,分析桩后控制点的振动情况,将线形和环形布置的单排隔振桩的几何尺寸与瑞利波波长做比值,进一步分析单排隔振桩的不同几何尺寸与瑞利波波长的相互关系对单排隔振桩隔振效果的影响。(2)以一维视角下的研究成果为基础,研究在二维视角中,不同频率段的代表激振频率(低频、中频以及高频)作用下,线形和环形布置的单排隔振桩,在其桩后的区域振动特性变化;同时比较不同激振频率下,桩后区域中有效隔振面积的变化情况。(3)在二维视角下,分析线形和环形布置的单排隔振桩作为隔振屏障的隔振机理,得出二维视角下单排隔振桩区域的振动特性变化规律。在以上线形布置和环形布置的单排隔振桩的现场试验中,主要得出以下结论:(1)对线形布置的单排隔振桩,当桩身长度与波长的比值在0.638之后时,继续增大桩身长度,桩的隔振效果提高不显著,Ar(振幅降低比)减小的速率趋于稳定;当桩间距与波长的比值在0.013~0.084之间,Ar变化缓慢且维持较低的水平,其可获得较好的隔振效果;当桩截面宽度与波长的比值在0.058之后,Ar变化缓慢,随着桩截面宽度的增大,其隔振效果的提高不显著;当振源距与波长的比值在0.291~0.357之间,Ar曲线出现了区域极小值点,其隔振效果相对良好,同时也表明隔振桩布设的最佳位置并不是距离振源越近越好。(2)在线形布置的单排隔振桩的区域分析中,当激振频率从低频到高频逐渐增大时,有效隔振区域面积逐渐减小,其隔振效果逐渐减弱。在低频和中频振动作用下所产生的瑞利波在传播过程中,线形布置的单排隔振桩对低频和中频振动的隔振效果表现较好。(3)对环形布置的单排隔振桩,桩身长度与波长比值在0.647之后,Ar曲线的斜率接近于零,继续增大桩长对其隔振效果的提高贡献较小;当桩间距与波长比值在0.100~0.138之间,Ar变化速率缓慢且维持较低的水平,可获得较好的隔振效果,比值在0.138之后,随着桩间距不断的增大,Ar呈现较为快速的增长现象,其隔振效果逐渐减弱;当环绕弧长与波长比值在在2.627之后,Ar曲线的变化速率接近于零,即曲线趋于平缓,若继续增加单排隔振桩所围成的弧长,其隔振效果提高不显著。(4)优先采用桩长较大、桩间距较小以及振源距适中的几何参数组合,且保持隔振桩的几何尺寸与瑞利波波长比值在试验结论范围之内以获得较好的隔振效果;采用环形布置的单排隔振桩对轨道交通振动进行隔振处理时,对低频振动,优先考虑设置360°环形桩屏障,可获得较大的η(有效隔振面积占比);对中频、高频振动时,则优先考虑设置270°环形桩屏障可获得较大的η;考虑到360°环形桩屏障与270°环形桩屏障在实际布置时占据更多的空间,因而当地形条件有限制时,对低、中、高频振动,可设置180°环形桩屏障可获得稳定的η;而90°环形桩屏障时,对不同频率的振动η表现均为较小,一般不建议采用。