技术领域
本发明属于振动控制技术中的工业及轨道交通振动控制技术领域，具体涉及 一种深根性直根系大型木本植物地面振动隔振方法。
背景技术
随着科技的发展，机械加工工厂及轨道交通越来越密集存于我们的生活之 中，随之而来的振动危害也越来越受到人们的重视。在机械加工和高速列车运行 中，将引起强烈的地面振动，这种振动以粘弹性波的形式向周围传播，对工厂区 域及铁路沿线范围内人们的身体健康、生活和工作环境质量、建筑物的安全以及 精密仪器的正常使用可能造成严重的影响，引起了国内外许多研究工作者的极大 关注，振动危害已经被列为世界七大环境公害之一。
目前国内外解决环境振动的主要手段是屏障隔振。屏障隔振的原理是建立在 波的反射、散射和衍射基础上的，其实质是弹性波关于多个异质体的多重散射问 题。屏障分为连续屏障和非连续屏障两种。连续屏障有空沟、膨润土泥浆、混凝 土芯墙、粉煤灰等形式；非连续性屏障有孔列、混凝土单排桩、多排桩等形式。 屏障隔振分近场主动隔振和远场被动隔振。屏障近场主动隔振属于水平非均匀地 基上基础振动问题，在靠近人工振源的位置设置屏障，减小振源向外辐射能量； 屏障远场被动隔振相当于异质体(屏障)引起的瑞利波散射问题，是在远离人工振 源而又必须减小振动的地方设置屏障，即减小振动的输入。本发明的工作原理类 似于排桩隔振：即为振动波在半无限地基中传播，遇到空间异质体时，振动波会 产生反射、折射、衍射，使得振动波能量明显衰弱，从而起到隔振减振的作用。
纵观现在的各种隔振方式，都已经有了很成熟的发展，并且在隔振应用中起 到了很好的效果。但随着土地污染的不断严重以及人们对绿色生态环境越来越高 的呼吁，当下还没有一种既绿色环保又实用可靠地隔振设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种绿色环保的地面振动隔振方法，代替非 连续屏障隔振体系中的多排庄隔振；并且在隔振的同时，还能一定程度上阻隔空 气噪音，清新空气，绿化环境，降低空气污染。
为解决上述技术问题，本发明提供一种绿色环保的地面振动隔振方法，所述 的方法是在防振区种植深根性直根系大型木本植物实现振动隔振。本大型木本直 根系杨树，包括地上部分和地下根系。开始栽培时，为杨树树苗，根系较小，但 是栽培时，要将坑穴下部挖至10米左右，将挖出的土壤进行处理并回填一部分。
处理内容包括：将土壤松软，施加肥料和诱导根系生长的诱导素，然后将土 壤回填至深度2m，然后将杨树幼苗栽入，并深灌水一次浇透，确保根系在一定 时间内长到预定深度并确保成活。
所述深根性直根系大型木本植物的种植方法采用多排梅花型种植，所述梅花 型种植采用前后排间隔种植的方式。根据隔振区域和环境选用合适的种植排数， 以便深根性直根系大型木本植物能够正常存活和生长。
所述深根性直根系大型木本植物选用主根深度可达20米的杨树。大型直根 系木本植物的主根深度、主根形状、以及波阻抗与地基土的差异性都有利于其用 于隔振工程。深根性直根系木本植物的主根深度可以达到20米，除去最下面的 软根，也能满足一般所需隔振屏障深度10米的要求。
所述深根性直根系大型木本植物的栽种步骤是：
(1)选树，选取深根性直根系大型木本植物杨树，胸径在28～32cm，并确 保此种植物茎部植入土中后不影响其活性。在选树时，通过对本地深根性直根系 大型木本植物的生理习性进行研究，选用树木树冠较小，直立挺拔，对生长空间 要求较小的树木；选用树木主根粗大，且直入地下较深的树木；选用树木树茎在 30cm左右，但树茎越大，移栽成活率越低，因此选用树木树茎尽量不超过50cm； 选用树木能够进行埋茎移栽，即把下部部分树茎和树根一起移植与地下而不影响 其成活及生长，本发明优选选用杨树进行埋茎移植。
(2)起树，起树过程中深挖至主根达到3m以上，以保证其成活率及将来 的隔振要求。起树深度在3m以上，根部土坨直径应为树茎的6～10倍。
(3)修枝，起树之后及时对杨树进行剪枝，并将根部土坨用包装物捆好， 防止其散坨。
(4)运输，运输过程中，如果路程较远，保证每12h给树身喷水一次。
(5)开穴，在运输到达之前，应在预隔振带上根据隔振设计挖好坑穴，在 隔振带预先根据梅花型的排布方式开挖坑穴。开穴时，运用搅拌装机将坑穴下部 土壤一边搅拌松软，一边用钻管加水，水中容有诱导根系生长的微量元素磷、钾、 氮等，以便诱导根系向下生长。处理深度要达到10m为宜。坑穴布置以梅花型 为宜，因树木生长空间要求较大，栽植排数一般不少于2排，3排为宜。树木根 部与动力设备或者轨道距离至少不低于8～12m，每一排坑穴间距为6a，排与排 间距为2a，其中a的大小根据不同隔振要求进行限定，常规情况下取值范围一 般在0.8m－1.2m。
(6)植树，将运输到的杨树植入梅花型排列的穴内。将杨树幼苗栽入，并 深灌水一次浇透。对于立即投入使用的隔振带，搅拌深度要在10m左右，对于 还在规划期的工程，可根据工程运行期限和进度，适当的减小栽培深度。
(7)养树，移栽之后，及时对树木进行防虫防病和防损伤护理。经过一段 时间的生长，植物根系达到预定深度后，即达到预定要求，并对隔振效果进行现 场测试。
本发明技术方案可以起到隔振作用，并且能一定程度上阻隔空气噪音传播， 绿化环境，降低空气污染所依据的原理是：
1、非连续屏障体系的隔振本质就是弹性波关于多个异质体的多重散射问题。 深根性直根系大型木本植物根茎的波阻抗明显异于地基土的波阻抗，因此波在地 基土中传播，遇到树木根茎有较好的散射效果。
2、在非连续屏障隔振中，圆形屏障对振动波的散射效果最好，树木根茎为 近似圆柱体，另外侧根的存在，对隔振效果有一定的有利影响。
3、大量研究表明，植物能一定程度上吸收或者吸附空气中的的有害气体和 有害粉尘，能达到净化空气的作用。
4、深根性直根系大型木本植物一般可达到30m左右高度，因此多排植物隔 振带相当于在振源与外界之间形成一条有效地隔音墙，对振源所发出的声音有一 定的降低作用。
5、用深根性直根系大型木本植物代替排桩，可以绿化人们的生活环境，为 城市增添色彩，提高人们的生活满意度。
采用上述技术方案的有益效果是：本发明技术方案的绿色环保的地面振动隔 振方法，是将绿色深根性直根系大型木本植物大面积栽种在工厂区域、轨道交通 沿线范围，代替非连续屏障隔振体系中的多排庄隔振；并且在隔振的同时，还能 一定程度上阻隔空气噪音，清新空气，绿化环境，降低空气污染。
附图说明
图1为本发明中大型深根性直根系大型木本植物栽培过程示意图，
图2为本发明中植物栽培位置的平面布置图，
图3为本发明中植物栽培的立面布置示意图，
图4为本发明中大型木本植物生长过程示意图，
图5为本发明中隔振效果的数值模拟分析结果，
其中，图1种H为开穴深度，图2中R为种植区域边沿距离振源距离，图 2和图3中Q为振源，图4中A1为刚刚栽种的树，A2为生长至预期状况的树， H1为刚刚栽的种根部深度，H2为生长至预期状况的树根部的深度，图4中横轴 为屏蔽区延伸距离，纵轴为振幅衰减系数，F1为深根性直根系木本植物隔振效 果，F2空沟隔振效果。
具体实施方式
下面结合说明书及说明书附图对本发明的技术方案和方法进行进一步说明， 以便于本技术领域的技术人员理解。
本发明提供一种绿色环保的地面振动隔振方法，振动隔振方法是在防振区种 植杨树实现振动隔振。如图一所示，杨树包括地上部分和地下根系部分。栽培时， 选用杨树树苗，根系较小，将坑穴下部挖至10米，将土壤松软，施加肥料和诱 导根系生长的诱导素，然后将土壤回填至深度2m处，然后将杨树幼苗栽入，并 深灌水一次浇透，确保根系在一定时间内长到预定深度并确保成活。
在杨树栽种时，如图二所示，采用多排梅花型种植，根据隔振区域和环境选 用合适的种植排数，以便深根性直根系大型木本植物能够正常存活和生长。
选用主根深度可达20米的杨树，深根性直根系木本植物的主根深度可以达 到20米，除去最下面的软根，也能满足一般所需隔振屏障深度10米的要求。
所述深根性直根系大型木本植物的栽种步骤是：
(1)选树，选取深根性直根系大型木本植物杨树，胸径在28～32cm，并确 保杨树茎部植入土中后不影响其活性。选用树木树茎在30cm左右，但树茎越大， 移栽成活率越低，因此选用树木树茎尽量不超过50cm；选用树木能够进行埋茎 移栽，即把下部部分树茎和树根一起移植与地下而不影响其成活及生长，本发明 优选选用杨树进行埋茎移植。
(2)起树，起树过程中深挖至主根达到3m以上，根部土坨直径应为树茎 的18～30m。
(3)修枝，起树之后及时对杨树进行剪枝，并将根部土坨用包装物捆好， 防止其散坨。
(4)运输，运输过程中，如果路程较远，保证每12h给树身喷水一次。
(5)开穴，在运输到达之前，应在预隔振带上根据隔振设计挖好梅花型坑 穴。开穴时，运用搅拌装机将坑穴下部土壤一边搅拌松软，一边用钻管加水，水 中容有诱导根系生长的微量元素磷、钾、氮等，以便诱导根系向下生长。处理深 度要达到10m为宜。坑穴布置以梅花型为宜，因树木生长空间要求较大，栽植 排数一般不少于2排，3排为宜。树木根部与动力设备或者轨道距离至少不低于 12m，每一排坑穴间距为6m，排与排间距为2m。
(6)植树，将运输到的杨树植入梅花型排列的穴内。将杨树幼苗栽入，并 深灌水一次浇透。对于立即投入使用的隔振带，搅拌深度要在10m左右，对于 还在规划期的工程，可根据工程运行期限和进度，适当的减小栽培深度。
(7)养树，移栽之后，及时对树木进行防虫防病和防损伤护理。经过一段 时间的生长，植物根系达到预定深度后，即达到预定要求，并对隔振效果进行现 场测试。
本发明中公开的深根性木本植物为杨树，但是本发明提出的是一种技术方 案，深根性木本植物不仅仅局限于选用杨树，一切具有深根性、生长特性良好的 树木均可代替使用。
上述结合说明书及说明书附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实 现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种 非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在 本发明的保护范围之内。