【摘要】城市軌道交通雖然為城市發(fā)展提供了非常便利的交通服務(wù),但是城市軌道交通帶來(lái)的噪聲污染和振動(dòng)污染等負(fù)面因素嚴(yán)重影響著軌道沿線(xiàn)居民的正常生活和工作。城市軌道交通噪聲測(cè)試可以為科學(xué)制定噪聲治理方案提供高價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。在本文中,筆者以某城市的地鐵運(yùn)行線(xiàn)為例,就城市軌道交通噪聲測(cè)試工作的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。
【關(guān)鍵詞】城市軌道交通交通噪聲噪聲測(cè)試環(huán)境檢測(cè)
前言 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)城市的現(xiàn)代化進(jìn)程,對(duì)于現(xiàn)代化的城市而言,智能化、立體化的交通系統(tǒng)是不可或缺的,并且該交通系統(tǒng)還要與城市的發(fā)展布局保持一定的協(xié)調(diào)性。因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ň哂羞\(yùn)行時(shí)間相對(duì)準(zhǔn)確、乘客運(yùn)輸規(guī)模相對(duì)較大等優(yōu)點(diǎn),因而在不少城市尤其是大型城市當(dāng)中獲得了應(yīng)用,緩解了城市交通擁堵和土地緊張的矛盾局面,目前已經(jīng)成為不少城市發(fā)展城市交通體系的重點(diǎn)關(guān)注環(huán)節(jié)。城市軌道交通帶來(lái)的噪聲、振動(dòng)等環(huán)境污染同樣不可忽視,不少?lài)?guó)家為了降低城市軌道交通的負(fù)面影響,如果城市軌道交通運(yùn)行單位不采取降噪措施,則會(huì)強(qiáng)制要求其降低其運(yùn)行速度甚至限制運(yùn)行。
在現(xiàn)代城市當(dāng)中,交通噪聲是干擾周?chē)用裆罟ぷ鳝h(huán)境的重要噪聲來(lái)源之一,在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)城市軌道交通噪聲能夠?yàn)榭茖W(xué)制定噪聲治理方案提供高價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。
1. 城市軌道交通噪聲的產(chǎn)生原理
一般而言,城市軌道交通噪聲主要分為機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲,其中,機(jī)械噪聲又包括滾動(dòng)噪聲、沖擊噪聲以及嘯叫噪聲。不同噪聲有著不同的產(chǎn)生原理,具體而言:
1.1 機(jī)械噪聲
第一,滾動(dòng)噪聲。滾動(dòng)噪聲主要是指輪軌處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),不均勻的輪軌表面會(huì)導(dǎo)致輪軌出現(xiàn)垂直方向上的振動(dòng),從而輻射噪聲。輪軌表面的粗糙程度是造成輪軌表面不均勻的重要原因,其基本的物理過(guò)程是:"輪軌表面不均勻引起波動(dòng)→輪軌發(fā)生振動(dòng)響應(yīng)→振動(dòng)產(chǎn)生聲音→聲音輻射→聲音傳播到接受點(diǎn)"
第二,沖擊噪聲。沖擊噪聲是滾動(dòng)噪聲的一種極端表現(xiàn),即,在軌道的焊點(diǎn)、接縫、鄰近車(chē)站處或者是輪表面的不連續(xù)處便會(huì)產(chǎn)生沖擊噪聲,其主要的振動(dòng)方向依然是垂直方向的,但是非線(xiàn)性表現(xiàn)得十分明顯。
第三,嘯叫噪聲。嘯叫噪聲出現(xiàn)在小半徑曲線(xiàn)位置上,發(fā)生側(cè)向的水平向的振動(dòng)。由于嘯叫噪聲的發(fā)生機(jī)理非常具體,關(guān)于嘯叫噪聲的處理無(wú)法獲得很好地廣泛適用性,這一點(diǎn)是與滾動(dòng)噪聲不同的。但是,在處理滾動(dòng)噪聲時(shí),對(duì)嘯叫噪聲也具有一定程度的抑制效果。
1.2 氣動(dòng)噪聲
氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生以及噪聲的分貝大小與機(jī)車(chē)的運(yùn)行時(shí)速是密不可分的,一般而言,如果機(jī)車(chē)的時(shí)速越大,則氣動(dòng)噪聲的分量便會(huì)越大。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)[1],如果機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)速等于低于100 km/h時(shí),那么氣動(dòng)噪聲對(duì)于總體噪聲的貢獻(xiàn)則要明顯小于機(jī)械噪聲對(duì)于總體噪聲的貢獻(xiàn);但是,如果當(dāng)機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)速高于300 km/h時(shí),則氣動(dòng)噪聲和機(jī)械噪聲的貢獻(xiàn)比例便會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)。然而由于噪聲源位于傳播媒介當(dāng)中,因此想要有效地處理氣動(dòng)噪聲則顯得異常困難,但是也不是完全不可能處理,規(guī)定的機(jī)車(chē)的最佳運(yùn)行時(shí)速則是比較有效且容易執(zhí)行的方法。
通過(guò)上述論述我們知道輪軌的表面波動(dòng)是機(jī)械噪聲產(chǎn)生的非常重要的激勵(lì)源,這并不是表示其它因素對(duì)于機(jī)械噪聲的產(chǎn)生不重要。例如,機(jī)車(chē)通過(guò)枕木時(shí)的低頻振動(dòng)同樣是機(jī)械噪聲的主要激勵(lì)源。 2. 城市軌道交通噪聲測(cè)試方案的確定
第一,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)。
噪聲測(cè)試點(diǎn)位的布設(shè)必須要依照相關(guān)原則,能夠保證測(cè)試點(diǎn)位布設(shè)達(dá)到以下目標(biāo):首先,能夠充分地掌握地鐵軌道沿線(xiàn)屬性敏感點(diǎn)不同、結(jié)構(gòu)不同以及距離不同時(shí)噪聲增量的差異情況;其次,能夠充分掌握建筑物對(duì)噪聲的聲屏降噪效果和阻擋情況、24h分布規(guī)律、垂直方向衰減規(guī)律、水平方向衰減規(guī)律。
噪聲測(cè)試點(diǎn)位的布設(shè)必須要依照的原則主要是:首先,敏感點(diǎn)位原則。(1)調(diào)查并對(duì)比環(huán)境影響報(bào)告書(shū)當(dāng)中敏感點(diǎn)位的實(shí)際受影響情況,核實(shí)相關(guān)解決方案的落實(shí)情況。(2)監(jiān)測(cè)環(huán)境影響報(bào)告書(shū)當(dāng)中遺漏的距離軌道、車(chē)輛段、車(chē)站等較近的敏感點(diǎn)情況,了解并掌握此類(lèi)敏感點(diǎn)影響程度,據(jù)此提出合理化的解決對(duì)策。(3)監(jiān)測(cè)環(huán)境影響報(bào)告書(shū)當(dāng)中新增的距離軌道、車(chē)輛段、車(chē)站等較近的敏感點(diǎn)情況,了解并掌握此類(lèi)敏感點(diǎn)影響程度,據(jù)此提出合理化的解決對(duì)策。(4)監(jiān)測(cè)后排受到阻擋的建筑物與前排建筑物在同一層級(jí)的噪聲情況,了解建筑物對(duì)于交通噪聲的阻擋效果。其次,傳播規(guī)律原則。
(1)高架線(xiàn)路段選擇距軌道最近和較近的2個(gè)點(diǎn)位。為本次未測(cè)的敏感點(diǎn)提供類(lèi)比分析依據(jù)。(2)對(duì)場(chǎng)、段廠(chǎng)界選取監(jiān)測(cè)。了解車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)廠(chǎng)界噪聲影響程度。(3)高架線(xiàn)路段,沿不同樓層高度設(shè)噪聲豎直衰減斷面;高架線(xiàn)路段,垂直軌道方向近軌中心線(xiàn)20m、40m、60 m、80 m處,高度1. 2 m設(shè)立噪聲水平衰減斷面。分析環(huán)境噪聲隨時(shí)間、空間的變化規(guī)律。
第二,監(jiān)測(cè)要求。 嚴(yán)格依照《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法》、《工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界噪聲測(cè)量方法》當(dāng)中的相關(guān)規(guī)定。
第三,數(shù)據(jù)分析。 分析與地鐵并行道路的車(chē)流量,道路交通噪聲、列車(chē)噪聲、混合噪聲的取值時(shí)間及對(duì)應(yīng)的噪聲值,列車(chē)對(duì)不同距離噪聲敏感建筑物的影響程度及噪聲分布規(guī)律,噪聲的24 h分布規(guī)律,列車(chē)噪聲、混合噪聲對(duì)背景噪聲的貢獻(xiàn)量,聲屏障的降噪效果等。
3. 結(jié)束語(yǔ) 交通噪聲監(jiān)測(cè)布點(diǎn)均要充分體現(xiàn)主體不同噪聲源、不同降噪措施,與受體敏感點(diǎn)距噪聲源的不同距離、不同樓層、不同結(jié)構(gòu)、不同屬性的組合,同時(shí)根據(jù)噪聲距離傳播規(guī)律和時(shí)間規(guī)律斷面布點(diǎn)。監(jiān)測(cè)頻次應(yīng)遵循峰平兼顧、晝夜不誤的原則。
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