武 晶
南同蒲铁路位于山西省晋中、临汾、吕梁以及运城市境内,工程范围为榆次至侯马北段线路从榆次经介休、临汾至侯马北站,线路全长约301 km;介西支线从接轨站介休至阳泉曲线路全长约45 km。南同蒲电气化扩能改造后,客、货列车运行速度均较现状有所提升,其中旅客列车设计行车速度为:榆次至介休段120 km/h,介休至赵城段维持现状 80 km/h,介休至侯马北段 120 km/h;介西线保持现状80 km/h。牵引质量货运列车由改造前的4 000 t变为5 000 t,旅客列车保持不变。
工程实施后,全线均铺设无缝钢轨,且设计年度对现有货运列车转向架系统进行改造并逐步更换新型车体,有利于轮轨辐射噪声、振动的消减,但列车运行速度及运量的增加将对沿线声环境产生一定的不利影响。针对这一情况,对沿线集中连片受铁路噪声影响超过国家相应标准的声环境敏感点采取设置声屏障或阻尼钢轨、对分布零散的敏感点以及实施了声屏障或阻尼钢轨等降噪措施后声环境仍不达标的敏感点采用安装隔声窗的降噪措施治理。
1)声屏障。声屏障主要适用于距线路50 m~70 m范围,建筑密度高、规模较大、线路形式为路堤和桥梁的敏感点。本次设计中采用的声屏障类型主要有吸声式声屏障、反射式声屏障、砖砌隔声屏障三类。其中,吸声式声屏障主要设于线路两侧都有环境敏感点的情况,如位于南同蒲正线的温家沟、义堂、南堡、北堡、北辛堡、南伏牛堡子、左北、左南及介西线的后庄等噪声敏感点;反射式声屏障主要设于线路单侧有环境敏感点,而另一侧无敏感点的情况,如位于南同蒲正线的郭村、新南堡、石滩、上桥及介西线的西东董村、窑上村等;砖砌隔声屏障主要设于站场区域内,结合站场既有的砖砌隔声屏障,对其进行加高或延长,对于不符合设计要求的既有砖砌隔声屏障,采用拆除并重新修筑的方式进行设计,如位于南同蒲正线的榆次小西关、北要、韩村、东观、东湾、甘亭、亢家庄、阳泉曲等都采用该项降噪措施。
2)阻尼钢轨。阻尼钢轨适用于线路路肩较窄、两侧房屋距线路较近,无条件实施声屏障措施的地段,如位于南同蒲正线的东堡、北官庄、上下樊家河村及介西线的西刘屯、兑镇等都采用该项降噪措施。
3)隔声窗。隔声窗适用于分散的小规模敏感点、既有桥梁附近敏感点及实施了声屏障或阻尼钢轨措施后,环境噪声仍不达标的特殊环境敏感点。其中,实施了声屏障或阻尼钢轨降噪措施后仍不达标的特殊环境噪声敏感点主要有:太谷县人民医院、催家沟学校、两渡矿子弟学校、南关镇小学、左北学校、左南学校、兑镇医院、阳泉曲学校、阳泉曲镇医院等。
1)北辛堡村、南伏牛堡子村。南伏牛堡子村在地理位置上与北辛堡村相对,分别位于南同蒲正线两侧,其中南伏牛堡子村位于南同蒲正线左侧30 m,北辛堡村位于南同蒲正线右侧26 m,两村房屋集中连片,通过该段的线路形式为高路堤,高于自然地面4.6 m左右。
由于该段为高路堤地段,路堤本身有一定高度,因而可适当降低声屏障屏体高度,从而降低造价;又由于声环境敏感点位于线路两侧,若在两侧设置不同的降噪措施可能引发争议,因而尽可能统一该处降噪措施,在通过两村的线路两侧采用2.5 m高吸声式声屏障。
2)北官庄、西刘屯村。北官庄位于南同蒲正线所经过的村庄,西刘屯村位于介西线所经过的村庄。其中北官庄村位于线路右侧,路基与自然地面齐平,村中房屋距离线路最近的距离仅为5 m;西刘屯村位于线路右侧,线路路基高于自然地面约3.5 m,村中房屋距离线路最近距离仅为4 m。
声屏障设置于民房与线路的狭小地形之间,这不仅使居民出行道路变窄且影响居民房屋院落的日间采光。因而,本设计在综合考虑上述问题的基础上,采用阻尼钢轨的降噪措施,即在经过两村的线路上都采取粘贴阻尼钢轨减振片的降噪措施。其中,在通过北官庄的南同蒲正线双线上都采取该措施;在通过西刘屯村的介西线正线临近村庄一侧的股道上采取该措施。该措施不仅可达到与声屏障相似的降噪效果,且阻尼钢轨每延米的造价是声屏障的一半,这在经济上也非常合理。
3)上桥村。上桥村位于线路左侧,房屋距离线路最近为16 m,线路路基高于自然地面2.3 m,最高处达6 m左右。声屏障一般设置在路肩上,由于路肩本身有一定高度(约2.3 m),从经济合理性角度考虑,可适当降低声屏障的高度,同时由于线路右侧无声环境敏感点,因而该段可设置2.5 m高的反射式声屏障。
4)襄汾车站。襄汾车站北段(太原方向)路基形式为路堑,线路轨面高度与附近公路高差最大为7 m,当地主管部门已在公路挡墙上设置了200 m长声屏障,其余地段设有2 m高围墙,一直延伸至站台北端头;襄汾车站南段(侯马方向)路基形式为路堤,线路轨面高度与附近居民房屋自然地面基本相平,无降噪措施。
为了使同一敏感点降噪措施统一,本设计拟在站台南端至南咽喉端段设置与站台北端相同的砖砌隔声屏障,高度为3.0 m。在车站站场采用砖砌隔声屏障既可以起到与反射式声屏障基本相同的降噪效果,又能达到节省投资的目的。
噪声防治工程主要运用于铁路沿线噪声超标的声环境敏感点。针对每个敏感点的特点,采取相适应的降噪措施,设计时既要遵循技术导则、规范,力求使地理位置相邻的声环境敏感点降噪措施统一,同时又要便于施工且对当地百姓生活不造成困扰,尽可能避免出现如安装声屏障后出行便道变窄致使百姓出行不便,影响房屋采光等一系列问题,同时还要达到经济合理性。即整个设计力求达到技术可行、经济合理。通过该项降噪工程的实施,沿线声环境现状将有较大改观,沿线受噪声影响的声敏感点将得到有效治理。
[1] GB 3096-2008,声环境质量标准[S].
[2] HJ/T 2.4-1995,环境影响评价技术导则——声环境[S].
[3] GB 12525-90,铁路边界噪声限制及其测量方法[S].
[4] GB 12525-90,铁路边界噪声限制及其测量方法(修改方案)[S].
[5] HJ/T-90-2004,声屏障声学设计和测量规范[S].
[6] TB 10501-98,铁路工程环境保护设计规范[S].