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1 国内轨道交通发展的环境现状近年来,随着快速轨道交通在国内城市综合交通体系中充当客运骨干地位的确立和定位,我国大型、特大型城市的轨道交通规划、建设步人了一个空前的高峰期。目前,全国超过百万人口的城市有34个,除已运营的100多km轨道交通线路外,还有21座城市33条线路、长约650km的轨道交通线路正在筹建或建设中,预计本世纪初30年内,全国运营的轨道交通线路将突破1000km。短时间内,建设、运营如此规模庞大、复杂、综合的轨道交通线路,不仅仅在规划理论、设计或建设技术、新材料、配套设备等方面存在诸多的困难和难题,更重要的是在获得“快速、便捷、大容量”运营线路的同时,轨道交通所带来的诸如振动、噪声、电磁辐射、景观等环境污染问题接踵而至,并对沿线居民、文教、高、精、尖科研院所正常的生活、学习、工作造成很大的影响。在这些污染中,以振动和噪声的危害居首。振动污染已被世界环境组织列为第七大公害。纵观国内外的轨道交通运营史,美国纽约地铁车站的噪声曾高达100-115dB,接近人耳的痛阂 捷克发生了地铁线路四周古教堂因振动产生裂缝、乃至倒塌的恶性事件 我国北京地铁西单车站四周的居民,因无法忍受地铁造成的振动和噪声而进行投诉。凡此种种环境污染事件,不得不引起社会广泛的思考和关注,尤其在“以人为本”的今天,轨道交通的环保问题,已成为健康、可持续发展的首要问题。下面从规划设计、施工、运营等一整套体系出发,分析重点环境污染问题,从而提出实现环保轨道交通的方法和措施。2 城市轨道交通规划设计阶段的环保措施城轨交通的环境污染,主要以建成通车后的振动和噪声污染为主,其次为电磁辐射污染和景观污染等。防治措施通常采用主动和被动两种形式。主动防治即先行分析污染源、污染产生的机理、影响因素,而后对症下药,从污染产生的源头上采用先进的技术设计手段,阻断或削弱污染。2.1 城市轨道交通的振动和嗓声2.1.1 城市轨道交通振动、噪声的特点、产生气理和影响因素城市轨道交通的振动和噪声随着列车运行间隔、运行时间呈现出间歇性和非全天候的特点,其主要产生于轮轨系统和动力系统。列车运行时产生的振动属于随机振动问题,其引起的振波通过结构传到四周地层,进而通过土壤向四面传播,诱发四周结构及建筑物的二次振动。导致振动的主要因素有:轨道不平顺引起的随机性激振源、车轮偏心引起的周期性激振源、车轮通过轨缝、道岔时的瞬间激振源和轮轨碰撞等。噪声分为空气声和固体声,一般通过声源、传播途径和接受点三个方面来分析,除轨轮噪声为线声源外,其余均为点声源。噪声级的强度主要由轨道设置位置确定:地下车内噪声大于地面噪声 高架噪声大于地面噪声。影响噪声的因素主要有:列车速度、轮轨结构、钢轨波磨、钢轨类型、最小曲线半径、车辆设备、活塞风、通风系统、隧道结构及埋深、高架结构振动辐射、集电弓摩擦和列车运行产生的气流噪声等。运营城轨的振动和噪声不是相互独立的,二者之间在某种程度上存在着必然的联系,大部分的运营噪声往往是轮轨相互撞击而产生的,其减振降噪的技术措施,应以控制振动为主,振动减小意味着占噪声主导地位的固体声也随之减小。2.1.2 基于环保的减振降噪规划设计措施在轨道交通路网规划和可行性研究前期,采取的环保措施是:以现场环境调查或环评告为依据,对环境敏感点尽量绕避,对可能的小半径段落尽量采取增大曲线半径的做法,但此两点往往受地形、地物、地质、线路敷设方式、城市规划等条件的制约不易实现。
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《建设项目环境保护管理条例》,保护环境,规范城市轨道交通建设项目竣工环境保护验收工作,制定本标准。本标准规定了城市轨道交通建设项目竣工环境保护验收的一般技术性规范要求。本标准适用于城市轨道交通的新建、改建、扩建和技术改造项目竣工环境保护的验收。其他与城市轨道交通项目有关的环境影响评价、环境保护工程设计、建设项目竣工后的日常监督管理性监测亦可参照执行。本标准为首次发布。本标准为指导性标准。http://www.instrument.com.cn/download/shtml/065979.shtml
城市轨道交通按产生噪声的声源可分为:轮轨噪声、车辆非动力噪声、牵引动力系统噪声、高架轨道噪声、地下铁道的地面承载噪声等。 一、轮轨噪声 钢轨与车轮之间相互作用而产生的声响。这种相互作用在车轮和轨道相接触处产生力的作用,造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。其产生的主要原因有: ①当车辆在一条较小半径曲线线路上运行时,车轮沿曲线钢轨并非纯滚动运行,要产生局部的横向滑动,即所谓“卡滞一滑动效应”。正是这种在曲线上车轮对轨道的不完善的导向造成“卡滞一滑动效应”,结合车轮和轨道的振动响应,形成一种高音调的尖啸声(摩擦噪声)。 ②由车轮或钢轨表面的局部不连续性所产生的撞击噪声。 ③由于车轮和钢轨接触表面局部小面积粗糙所造成的轰鸣噪声。 二、车辆非动力噪声 主要指制动系统中在实施制动时闸瓦与制动盘之间摩擦振动,它激发制动闸瓦片、闸瓦托架以及制动盘等产生自激振动形成噪声,此外还有车辆的辅助系统(空调装置、空压机等)所辐射的噪声。 三、牵引动力系统噪声 牵引系统设备运转所产生的噪声,包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮箱以及空气压缩机的噪声,它是城市轨道交通主要的噪声。牵引系统的噪声,特别是电机冷却风扇的噪声,随列车运行速度的提高而增长,其程度往往要大于轮轨噪声。 四、高架轨道噪声 当列车行驶于高架铁路上时,轮轨相互作用所产生的振动通过轨道传递给支承结构,支承结构将噪声向周边地区进行传播,它比之列车行驶于一般的路堤带坡度道床时所产生的噪声级要高得多,一般要高20dB(A)。 五、地下铁道的地面承载噪声 地下铁道轮轨间相互作用而产生的振动被传递给隧道结构,继而又传向周围的土壤。振动通过土壤再向邻近的建筑物传播,从而导致地下及墙壁的振动和噪声向建筑物内房间的第二次辐射,它是一种低频声响,就如同外界振动使房间中的窗户所发出的“喀喀”声响。地面承载噪声和振动是一个相当严重的干扰源,它也是公众向交通部门抱怨的一个主要对象。