另一方面，土體作為一種天然材料，其物理性質(zhì)具有很強的空間變異性，而這種空間變異性對高速鐵路沿線的振動強度有著不可忽略的影響�？紤]到場地環(huán)境復(fù)雜、測量周期較長、實測數(shù)據(jù)干擾等原因，無論是現(xiàn)場試驗中，抑或是理論模型中，均未能有效的考慮土體空間變異性所帶來的影響。引入隨機場理論以模擬土體的空間變異性，如圖10所示，得到某一空間變異性水平條件下，環(huán)境豎向振動幅值隨距離變化的可能區(qū)域。從而根據(jù)人們接受的可靠度水平，將振動傳播規(guī)律的不確定性問題簡化為確定性分析。
（4）高鐵運行引起的環(huán)境振動減振隔振措施
通過上述一系列試驗可知，高速列車運行產(chǎn)生的振動波能量（特別對于高頻振動）在路基系統(tǒng)及周圍場地中隨振源的距離增大迅速衰減，而低頻衰減較慢，因此針對高鐵運行產(chǎn)生的振動控制措施應(yīng)主要針對低頻進(jìn)行。那么，可以采取哪些措施呢？
首先嘗試進(jìn)行地基處理，利用CFG樁加固地基，通過有限元數(shù)值模擬研究地基處理置換率對地表振動治理的影響。如圖11所示，假設(shè)地基處理寬度為4.2m；地基處理深度為10m；CFG樁復(fù)合地基置換率設(shè)為從10%到50%不等。通過計算發(fā)現(xiàn)，地基處理對近場高頻振動的減小較為有效，隨著地基處理置換率的增加，振級減小量最大可達(dá)4.55dB，然而對于低頻振動的減振效果有限，并且考慮到其造價昂貴，性價比低，因此不建議通過提高地基處理置換率來減小場地地表振動。另一方面，可以考慮從周圍場地的傳播路徑上入手，在高鐵路基與建筑結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一道隔振屏障（如圖12隔振空溝），隔離振動波能量的傳播。同樣，通過數(shù)值計算結(jié)果表明，溝深達(dá)到一定深度時，對高低頻振動波能量均有較為理想的隔振效果。
總的來說，對于高速列車引起的周圍環(huán)境振動問題，可以采用試驗和數(shù)值模擬的方法，對振動波能量在路基和地基中的振動傳播機理和規(guī)律進(jìn)行研究，考慮空間變異性，通過隨機場理論將不確定性問題簡化為確定性分析，從而采用地基處理或隔振屏障等措施進(jìn)行減振隔振，通過上述一系列分析可為高鐵順利建設(shè)提出參考與建議，從而為高鐵沿線居民創(chuàng)造美好生活環(huán)境。
致謝
本文以國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）青年科學(xué)家專題項目“高速鐵路軟土路基長期運營沉降與環(huán)境振動控制”（項目編號：2014CB049100）的研究工作為契機，撰寫此科普文章，為普及高鐵環(huán)境振動的相關(guān)知識盡綿薄之力。
責(zé)編：微科普