摘要：隨著我國(guó)城市軌道交通的不斷發(fā)展，軌道交通高架橋地段的噪聲污染已經(jīng)成為城市眾多聲源中重要噪聲源，噪聲覆蓋廣、強(qiáng)度高，對(duì)環(huán)境敏感區(qū)、密集住宅區(qū)的環(huán)境影響特別大。隨著我國(guó)不斷推進(jìn)“兩型社會(huì)”的建設(shè)，合理控制好噪聲源，降低或杜絕噪音污染，已成為全社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軌道交通；高架橋；噪聲；控制

1 軌道交通高架橋地段噪聲來(lái)源及分類

1.1 車輛自身噪聲

這個(gè)主要是因?yàn)榱熊噳嚎s機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、空調(diào)器、齒輪箱等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲，車輛性能的好壞將直接決定此噪聲大小。這種噪聲是軌道交通噪聲主要來(lái)源之一。

1.2 車體與空氣動(dòng)力振動(dòng)噪聲

這種噪聲是因?yàn)檐圀w與空氣摩擦而產(chǎn)生，列車運(yùn)行速度越高，空氣動(dòng)力的噪聲也就越大，有研究顯示，它的增長(zhǎng)以106量級(jí)速度增長(zhǎng)。同時(shí)，線路結(jié)構(gòu)、列車種類等也會(huì)對(duì)車體振動(dòng)噪聲有影響。

1.3 輪軌相互作用噪聲

列車會(huì)通過(guò)一定速度在軌道上運(yùn)行，軌道和車輪之間有著較強(qiáng)的摩擦和振動(dòng)，由此向外界進(jìn)行聲波的輻射，這個(gè)是列車通過(guò)時(shí)噪聲主要來(lái)源。輪軌噪聲分沖擊噪聲、滾動(dòng)噪聲、尖嘯噪聲，主要是由于軌道和車輛相互作用產(chǎn)生，主要有機(jī)車本身動(dòng)力作用；車輛和機(jī)車經(jīng)一定速度通過(guò)動(dòng)力作用；順?shù)撥夗斆娌痪鶆蚰ズ募败壍啦黄健?/p>

1.4 軌道振動(dòng)噪聲

列車在高架軌道運(yùn)行，輪軌之間由于相互作用的振動(dòng)經(jīng)由墩臺(tái)、梁、基礎(chǔ)傳給地基，進(jìn)而造成地基振動(dòng)，進(jìn)一步傳至周圍建筑物，造成建筑物振動(dòng)并出現(xiàn)二次噪音污染。

2 輕軌振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理及影響因素

2.1 產(chǎn)生機(jī)理

（1）列車行駛時(shí)，對(duì)軌道的重力加載產(chǎn)生的沖擊，造成車輪與軌道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)；

（2）輕軌車輛運(yùn)行時(shí)，眾多車輪與鋼軌同時(shí)發(fā)生作用所產(chǎn)生的作用力，造成車輛與軌道結(jié)構(gòu)（包括鋼軌、構(gòu)件、道床等）上的振動(dòng)，實(shí)測(cè)表明振源處振級(jí)可達(dá)103dB；

（3）車輪滾過(guò)鋼軌接縫處時(shí)，輪軌相互作用產(chǎn)生的車輪與鋼軌結(jié)構(gòu)的振動(dòng)；

（4）軌道的不平順和車輪的粗糙損傷等隨機(jī)性激勵(lì)產(chǎn)生的振動(dòng)；

（5）車輪的偏心等周期性激勵(lì)導(dǎo)致的振動(dòng)。

2.2 影響因素

（1）在一定運(yùn)行速度范圍內(nèi)，輕軌隧道振動(dòng)振級(jí)隨列車運(yùn)行速度的增加而增加，大體上速度每增大1倍，振動(dòng)振級(jí)增加約6dB；

（2）輪軌表面不規(guī)則，將使振級(jí)增加5～10dB，車輪不圓整將使振級(jí)增加10～22dB；

（3）在相同地質(zhì)條件下，當(dāng)隧道材料相同時(shí)，結(jié)構(gòu)厚度增大1倍，墻壁振動(dòng)可降低5～18dB，而混凝土單洞隧道振動(dòng)低于鑄鐵或鑄鋼單洞隧道壁振動(dòng)；三洞隧道結(jié)構(gòu)振動(dòng)低于雙洞隧道結(jié)構(gòu)振動(dòng)，站臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)最低。

3 軌道交通高架橋地段噪聲控制

3.1 輪軌噪聲的控制

主要是控制軌道結(jié)構(gòu)，例如：線路設(shè)計(jì)盡量不采用小半徑曲線，對(duì)運(yùn)營(yíng)的小半徑曲線應(yīng)加強(qiáng)其維修養(yǎng)護(hù)，定期進(jìn)行鋼軌涂油工作，以減少輪軌摩擦產(chǎn)生的尖叫聲；軌道設(shè)計(jì)采用重型軌道結(jié)構(gòu)；對(duì)軌道結(jié)構(gòu)采用減噪措施，如采用普通碎石道床；全線通長(zhǎng)鋪設(shè)無(wú)縫線路能有效減少噪聲；在鋼軌與軌枕、軌枕與道床之間增加彈性墊層、在軌腰處涂防噪層；定期打磨鋼軌頂面，消除軌頂不平順。

3.2 車輛自身降低噪聲的措施

軌道交通高架橋地段產(chǎn)生的噪聲是不可避免的，而要做的是盡量將噪聲控制到最低分貝，降低對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的噪聲污染，首要做的是從列車自身進(jìn)行改進(jìn)，列車自身產(chǎn)生的噪聲主要是受振動(dòng)頻率增大而產(chǎn)生的，要對(duì)列車上一些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，降低列車運(yùn)行機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)。例如，對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化，可以采用線性牽引電動(dòng)機(jī)，主要原理是省去了動(dòng)力系統(tǒng)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，也就省去了齒輪箱設(shè)備等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，大幅度的減輕了輪軌之間產(chǎn)生的摩擦，減少了列車運(yùn)行的噪聲來(lái)源。另外，也可以考慮到列車自身的重量，列車的自重情況也直接影響到輪軌之間的噪聲大小，通過(guò)減輕列車的自重來(lái)降低輪軌之間產(chǎn)生的噪聲。

3.3 車輛吸聲技術(shù)

在進(jìn)行屏蔽隔聲降噪處理時(shí)，選用的隔聲材料。選擇面密度大的材料要比面密度小的材料隔聲性能要好。車輛的加速行駛噪聲往往是在車輛后方約45°線上最大，對(duì)于不同的材料，當(dāng)具有相同厚度時(shí)，而進(jìn)氣噪聲對(duì)加速行駛噪聲貢獻(xiàn)最大。密度大的材料的隔聲性能要好，樣車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口覆蓋件在車上的安裝還有一定的拓延空間，阻尼大的材料要比內(nèi)部阻尼小的材料隔聲性能要好；尤其在覆蓋件的下部，同樣厚度時(shí)，與車體結(jié)構(gòu)空間較大，勁度大的材料隔聲性能要比勁度小的材料好。對(duì)覆蓋件的邊角尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，孔洞和縫隙對(duì)隔聲的影響孔洞和縫隙的存在會(huì)對(duì)隔聲板的隔聲效果帶來(lái)不利影響，其面積越大影響也越嚴(yán)重?？锥磳?duì)隔聲性能的影響主要在高頻范圍，可以起到一定的隔聲效果，由于受孔洞中空氣柱共振頻率的影響，從而可以降低車輛的整車噪聲，結(jié)構(gòu)隔聲量呈現(xiàn)周期性起伏變化。試驗(yàn)證明，適當(dāng)?shù)卦龃蟾采w件的結(jié)構(gòu)尺寸，縫隙對(duì)隔聲性能的影響比洞更為嚴(yán)重，有助于控制進(jìn)氣噪聲，在中低頻段有較大的下降，以降低加速行駛噪聲和整車噪聲，洞對(duì)隔聲構(gòu)件的隔聲性能影響還與位置有關(guān)。

3.4 阻斷交通噪聲傳播

阻斷交通噪聲的傳播主要從技術(shù)角度出發(fā)，在噪聲源的兩測(cè)設(shè)置隔離措施，例如綠化措施、聲屏障、防聲墻以及防噪堤。城市交通干道兩側(cè)不應(yīng)連續(xù)布置板式建筑物，特別是高層板式建筑物，以避免形成交通噪聲“峽谷”，這樣不僅不利于噪聲的衰減，反而會(huì)增強(qiáng)噪聲的往復(fù)和反射形成混響；在兩側(cè)以住宅、辦公、旅館等建筑為主的城市街道，在用地條件允許的情況下，要適當(dāng)增加行道樹(shù)和步行道至建筑物的寬度，保持最低限度的噪聲衰減距離或緩沖帶；利用密集的松柏、側(cè)柏等綠色長(zhǎng)廊把機(jī)動(dòng)車道與步行道隔離，在步行道和建筑之間再配以喬、灌木和草地的植物群落，可以收到一定的減噪效果，據(jù)研究稠密綠籬的全頻帶噪聲級(jí)降低量的平均值為0.25～0.35dB/m，草地為0.1dB/m。高架上采用綠色“聲屏障”，既能達(dá)到既抑制噪聲，又美化城市的效果。

3.5 路面與輪胎控制

降噪路面是在普通的瀝青路面或水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層上鋪筑一層具有很高空隙率的瀝青混合料，其空隙率通常在15%～25%之間，有的甚至高達(dá)30%。國(guó)外研究資料表明，根據(jù)表面層厚度、使用時(shí)間、使用條件及養(yǎng)護(hù)狀況的不同，與普通的瀝青混凝土路面相比，此種路面可降低交通噪聲3～8db。公路的噪聲水平與車速、載重和道路表面結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。對(duì)有控制噪聲要求的道路應(yīng)采用吸聲效果好的路面結(jié)構(gòu)，同時(shí)，禁止車輛超速、超載，并在重要路段設(shè)置聲屏障，將噪聲控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

3.6 聲屏障是地面和高架軌道交通采用的最常用的降噪方法

由于軌道交通的橫截面通常尺寸緊湊，聲屏障已經(jīng)接近線路的設(shè)備限界，列車車身與屏障之間的距離很小，一般小于一米。車身外板的材料通常是不吸聲的金屬，如果聲屏障也用不吸聲或吸聲系數(shù)很小的材料制成，則噪聲的聲波將在車身和聲屏障間的窄弄中來(lái)回折射，最后從上方逸出，聲屏障的降噪效果就很差，因此不吸聲的隔聲型聲屏障不適合軌道交通。只有吸聲系數(shù)大于0.8的聲屏障才有比較好的降噪效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，軌道交通高架橋地段噪聲是由多方面因素構(gòu)成的，因此，需要對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行具體的分析，這樣才能夠采取針對(duì)性的措施對(duì)軌道交通高架橋地段噪聲進(jìn)行有效的控制。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李潤(rùn)，男，1990.2.7，上海市，本科，助理工程師；研究方向：建筑 市政管理。

（作者單位：上海）