【摘要】本文從西安地鐵三號(hào)線走向、高架線路、國(guó)內(nèi)外地鐵高架噪音的影響以及防治措施對(duì)城市軌道交通可采用的減振降噪技術(shù)進(jìn)行了綜合闡述,以供有關(guān)部門能采取相應(yīng)的綜合性治理措施,使軌道交通運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲降到最低。
【關(guān)鍵詞】地鐵;高架段;噪音;防治;措施
1、引言
近年來世界各國(guó)為減少地鐵建設(shè)的投資,采取把線路引向地面與高架的措施,以節(jié)約大量投資。據(jù)分析,地鐵每公里造價(jià)比一般為:地面∶高架線∶地下鐵=1∶3∶10,為此,當(dāng)今高架地鐵在第三世界也得到重視與發(fā)展,地鐵高架線路是值得探討與推廣的一個(gè)新課題,也比較適合我國(guó)的國(guó)情。
高架線路在造價(jià)上有一定的優(yōu)勢(shì),但在環(huán)境影響上,尤其是噪音方面存在著不可避免的弊端。根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),高架地鐵產(chǎn)生的噪音對(duì)周邊環(huán)境的影響或多或少是存在的,隨著人類生活對(duì)居住環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,地鐵高架噪音的影響越來越多的被關(guān)注。紐約地鐵設(shè)施規(guī)模宏大,26條線路像蜘蛛網(wǎng)般通向各地。據(jù)紐約官方統(tǒng)計(jì),全市共有468個(gè)地鐵站,商業(yè)營(yíng)運(yùn)軌道長(zhǎng)度約1056公里。雖名為地鐵,但約40%的軌道為地面或高架地鐵。第一條高架地鐵線路(第九大道線)于1868年左右開通,而布魯克林區(qū)牙買加線的軌道自1885年使用至今。19世紀(jì)末,曼哈頓已經(jīng)遍布著密密麻麻的高架地鐵網(wǎng)。如今,高架地鐵的缺點(diǎn)日益明顯:過時(shí)、吵鬧、有礙市容,不少地段的房地產(chǎn)價(jià)格還因過于靠近高架地鐵而不斷下滑。南京地鐵一號(hào)線有7.02公里的部分是在地面上設(shè)高架通行,這一沿線小區(qū)眾多。環(huán)保部門接到了若干投訴,都是沿線居民不堪其擾的反映。
2、三號(hào)線工程概況
西安地鐵三號(hào)線南起規(guī)劃西安鐵路樞紐南客站處的側(cè)坡村,沿規(guī)劃丈八八路-富裕路-科技路-小寨路-西影路-東二環(huán)南延伸線-東二環(huán)-北二環(huán)東延伸線-東三環(huán)-港務(wù)西路布設(shè),終止于國(guó)際港務(wù)區(qū)草臨路。規(guī)劃線路全長(zhǎng)50.5km,共設(shè)車站31座。三號(hào)線分兩期建設(shè),一期工程為魚化寨至國(guó)際港務(wù)區(qū)段,線路全長(zhǎng)39.15km,共設(shè)車站25座,其中高架站6座。高架區(qū)間集中在廣運(yùn)潭大道~國(guó)際港務(wù)區(qū)之間,長(zhǎng)11.565km。高架區(qū)間先后跨浐河、灞河以及北繞城高速公路。
西安地鐵三號(hào)線高架區(qū)間跨越的區(qū)域主要位于西安市浐灞生態(tài)區(qū),按照西安市總體規(guī)劃,浐灞生態(tài)區(qū)主要為居住區(qū),對(duì)于高架區(qū)間的噪音防治,就顯得尤為重要了。
3、高架地鐵的噪音防治措施
高架地鐵主要的聲源有四大類:第一是輪軌接觸引起的噪聲;其次是牽引電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)械噪聲;接著是非動(dòng)力系統(tǒng)噪聲;最后還有地鐵高架橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射噪聲。
為保證地鐵三號(hào)線運(yùn)營(yíng)期間最大限度的降低噪音污染,在工程可研和初步設(shè)計(jì)階段就做到如下考慮。首先從選線著手,三號(hào)線自廣運(yùn)潭大道站出站后逐漸由地下轉(zhuǎn)為高架敷設(shè),敞口段位于浐河西岸,高架橋梁跨越?jīng)汉雍?,在安抵立交西?cè)設(shè)浐灞站,出站后線路折向北跨越灞河,沿東三環(huán)西側(cè)綠帶敷設(shè),于灞河北側(cè)約800m處設(shè)香湖灣站。結(jié)合區(qū)域路網(wǎng),線路此后沿規(guī)劃的香北路、歐亞大道敷設(shè),并于規(guī)劃黃鄧路路口設(shè)香北路站??缭嚼@城高速及北三環(huán)輔道后線路進(jìn)入國(guó)際港務(wù)區(qū),沿港務(wù)西路的中央分隔帶布設(shè),先后在向東路和潘騫路南側(cè)設(shè)下雙寨站和新筑新城站,在草臨路路口南側(cè)設(shè)一期工程終點(diǎn)站——國(guó)際港務(wù)區(qū)站,受草臨路、鄭西客運(yùn)專線高程控制,并考慮出入段線與車輛段的順利銜接,國(guó)際港務(wù)區(qū)站設(shè)計(jì)為地下一層站??梢钥闯觯?hào)線高架段盡量避免在規(guī)劃的居住區(qū)一側(cè)選線,如兩側(cè)均為規(guī)劃居住區(qū),則大部分高架線路沿道路中間隔離帶敷設(shè),這樣就使得沿線居民盡量遠(yuǎn)離高架線路。
其次,在居民集中區(qū)或環(huán)境重點(diǎn)區(qū)間和車站設(shè)計(jì)要求設(shè)置鋼彈簧浮置板道床以降低振動(dòng)產(chǎn)生的噪音。通過北京地鐵西直門車站將德國(guó)隔而固公司的鋼彈簧隔振器技術(shù)與西直門車站這一具體工點(diǎn)的減振要求有機(jī)地相結(jié)合,以發(fā)揮鋼彈簧浮置板道床的隔振技術(shù)優(yōu)勢(shì),從而隔離軌道交通的振動(dòng),消除固體聲,盡量減少軌道交通對(duì)周圍建筑物的振動(dòng)影響。據(jù)悉西直門交通樞紐的環(huán)境條件得到了良好的改善。這是鋼彈簧浮置板道床在我國(guó)的首次應(yīng)用[2]。
鋼彈簧浮置板道床隔振原理[3],鋼彈簧浮置板道床是將具有一定質(zhì)量和剛度的混凝土道床板浮置在鋼彈簧隔振器上,構(gòu)成質(zhì)量-彈簧-隔振系統(tǒng)。隔振器內(nèi)放有螺旋鋼彈簧和粘滯阻尼。
再次,設(shè)置聲屏障是降低軌道交通運(yùn)行噪聲的一種有效措施[1,3]。三號(hào)線設(shè)計(jì)除采用以上措施外還將設(shè)聲屏障,從而隔離輪軌接觸引起的噪聲和牽引電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)械噪聲。現(xiàn)有的吸聲型聲屏障均為板式結(jié)構(gòu),所用的吸聲材料分別有多孔材料(如泡沫玻璃等)、穿孔板加纖維類吸聲材料、微穿孔板等;但其頻帶窄,尤其是低頻段吸聲系數(shù)小,通常只有0.5左右,這是現(xiàn)有吸聲型聲屏障的共同缺點(diǎn)。常見的微穿孔板和其他抗性吸聲結(jié)構(gòu)對(duì)低頻噪聲比較有效,但在中高頻段的吸聲系數(shù)往往很低??傊?,由于交通噪聲主要分布在100Hz~5kHz,單純阻性吸聲或抗性材料都難以在如此寬的頻率范圍內(nèi)達(dá)到滿意的吸聲效果。因此,國(guó)內(nèi)外都把研究阻抗復(fù)合型聲屏障作為拓寬吸聲頻帶、提高降噪效果的主要方向。
4、結(jié)語(yǔ)
隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)城市軌道交通減振降噪的研究就顯得越來越重要。本文從西安地鐵三號(hào)線走向、高架線路、國(guó)內(nèi)外地鐵高架噪音的影響以及防治措施對(duì)西安地鐵三號(hào)線將采用的減振降噪技術(shù)進(jìn)行了綜合闡述。相信有了上述措施,西安地鐵三號(hào)線的環(huán)境條件將是比較先進(jìn)的。
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