地铁小半径曲线段是应对日益复杂的城市地下轨道交通建设的有效途径之一，但小半径曲线段地铁运行引发的环境振动与噪声问题也是不容忽视的，严重时不仅会加剧结构劣化，还会影响乘客乘坐舒适性和沿线居民生活质量。现有对地铁运行引起的振动噪声研究多聚焦于轨道交通的直线段，对曲线段，尤其是小半径曲线段关注不足。因此本研究综合采用现场实测与数值模拟方法，对地铁列车通过小半径曲线时的振动噪声特性及传播规律进行了系统分析。
现场实测选取杭州地铁某线路中三个典型小半径曲线区段开展测试，包括曲线半径 350m、600m和800m 的区间。测试车辆采用 Ah 型车（B 型车加宽），以空载状态运行，设计速度为 80km/h，实际通过曲线段时速度约为 60km/h。​结果表明，列车通过曲线段时，轨道与车体的动力响应均呈现明显的周期性，且在半径350米的曲线段，问题尤为突出。该半径下内轨的垂向振动加速度显著高于外轨，并在200-400 Hz及600-800 Hz频段出现显著峰值，而外轨频谱则相对单一。其次，转向架位置的振动与噪声均明显高于车厢中部，且波动剧烈，车内振动主要能量集中于600-800 Hz频段，噪声则超过限值，以500 Hz以上中高频为主。随着曲线半径的增大，内外轨振动差异减小，轨道中高频振动趋于均衡。车体振动幅值降低、平稳性提高，600-800 Hz频段的振动及中高频噪声均显著减弱，声学环境得到改善。此外，研究发现在630 Hz等特征频率下二者存在正相关关系，并拟合出可通过轨道振动预测车内声压级的对数曲线，为评估减振降噪效果提供了理论依据。
基于实测数据，采用ABAQUS 有限元软件建立包含轨道、轨下基础的三维耦合模型。结果表明轨枕间距对轨道振动和车内噪声的影响相对较小，但增大间距会因轨道刚度减弱而加剧中高频振动噪声。相比之下，增加扣件垂向刚度能有效降低振动幅度及630 Hz频段的车内噪声，是更有效的优化途径。此外，提高道床刚度能显著抑制轨道系统在630 Hz下的垂向振动，并有效降低车内噪声。最后从轨道结构优化与运营管理角度，提出了针对性的减振降噪建议。在小半径曲线段的设计中，应系统考虑曲线超高、列车速度、轨枕间距、扣件刚度与道床刚度等关键参数，优化其组合，以实现轨道动力响应与车内噪声的协同控制，提升列车运行的稳定性和乘坐舒适性。
研究揭示了小半径曲线地铁振动噪声的产生与传播规律，建立的有限元模型可精准量化轨道参数对振动噪声的影响。根据研究结果提出了优化扣件刚度、降低曲线段列车行驶速度等减振降噪建议，为小半径曲线地铁轨道参数优化设计与振动噪声控制提供实测依据与理论支撑，对保障地下工程结构安全与环境舒适性具有重要工程价值。