城市轨道交通振动源强环评预测问题与建议

杜蕴慧 宣昊 辜小安 周鹏 谢咏梅

城市轨道交通振动源强环评预测问题与建议

杜蕴慧 宣昊 辜小安 周鹏 谢咏梅

在城市轨道交通振动环境影响评价专题中，振动影响预测是环境振动影响评价专题的重要内容，而振动源强的确定又是城市轨道交通振动影响预测的关键。但振动源强的取值在实际工作中仍存在许多问题亟待解决，通过分析振动源强环评过程中存在的问题，提出相关建议，以期推进城市轨道交通环境影响评价预测的准确性。

轨道交通；环评；影响预测；振动源强

根据中国城市轨道交通协会发布的《2013年我国城轨交通建设运营情况》统计，截至2013年底，全国轨道交通运营线路总计87条，运营长度总里程2 539公里。预计至2020年，全国将有近50个城市发展轨道交通，网络总规模超过7 000公里。目前，城市轨道交通线路敷设方式以地下线路为主，约占线路总里程的70%，其导致的振动影响是城市轨道交通面临的主要环境问题。因此，振动影响评价与预测是轨道交通环境影响评价的重要内容，而振动源强的确定又是影响城市轨道交通振动影响预测准确性的关键所在。

振动源强取值方法

地铁列车振动源主要由车辆和钢轨间的相互作用引起。已有的研究结果表明，列车运行速度、车型、钢轨支承、路基隧道和地层阻抗，都会影响列车振动源强大小及频率特性。

目前，我国城市轨道交通运营线路车辆类型主要分为A型车和B型车两大类，其中以B型车居多，C型车、直线电机和跨座式单轨车辆应用较少。不同车型在国内城市轨道交通的具体应用情况见表1。

目前，在城市轨道交通振动环境影响评价工作中，对于地下线列车振动源强取值方法，一般可分为3种。

第一种是引用已有规范性资料。目前，对于地下线的振动源强取值，80%以上采用《城市轨道交通振动和噪声控制简明手册》[1]中列出的地铁运行振动源强数据。这一数据是基于2000年对北京、上海、广州、天津等地已开通运行的轨道交通进行的现场测试得出。

表1 国内城市轨道交通主要运营线路车辆技术条件

第二种是执行已颁布标准。2012年，北京市质量技术监督局颁布了《北京市地铁噪声与振动控制规范》（DB11/T 838—2011）[2]，已于2012年4月1日正式实施。在该规范中，规定了北京市地铁列车振动源强取值方法，并明确了B型车在规定条件下的源强参考值。

第三种是采用现场类比测试。近年来，我国已有17座城市开通了近70条（段）城市轨道交通运营线路，在环境影响评价中初步具备采用现场类比测试法确定列车振动源强的条件。在广州、长春等城市部分轨道交通环境影响评价中，已有根据已投入运营的地铁线路列车振动源强类比实测结果，来确定轨道交通地下区段振动源强的实例。

环评中振动源强取值存在的问题

目前环境影响评价中采用的轨道交通地下线振动源强取值方法，均存在一定程度的不足和局限性。由于地下线路振动源强取值不统一，使得预测结果相差较大，对环保措施的合理选择和应用都存在一定制约。

《导则》要求未得到严格执行

《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ 453—2008）[3]（以下简称《导则》）明确规定了环境影响评价中振动源强的取值方法，即一级评价采用类比测量法确定振动源强，二级评价以资料调查为主，可参阅相关文献资料引用源强等类比测量数据。实际工作中，城市轨道交通振动环境影响评价等级一般均确定为一级评价，采用类比测量法确定。

但在实际操作中，由于《导则》中规定的地下线振动源强测点位置为道床上部近轨外侧0.5～1.0 m处，类比测试时需选择地下线标准测试断面、下洞布设测量仪器、正确安装测试设备、准确确定测试参数等诸多技术细节，加之在地铁列车运行期间，在地下线近轨侧布置测量仪器并安排测试人员下洞存在一定的安全隐患，需得到地铁运营公司的批准，否则无法实施。此外，在环境影响评价中直接应用某一次的振动测试结果作为源强数据，也存在一定的局限性和偶然性。因此，目前城市轨道交通环境影响评价中，《导则》中关于一级评价列车振动源强应采用类比测量法的规定未得到严格落实，评价单位较少采用现场类比测试方法确定源强，多引用《城市轨道交通振动和噪声控制简明手册》中列出的地铁运行振动源强数据。

随着近年来各地轨道交通项目的飞速发展，开通运营的轨道交通线路越来越多，北京、上海、广州等地铁公司相继组织开展了大量的地铁振动影响现场测试。结果表明，随着城市轨道交通技术的发展进步，车辆和线路条件的不断优化完善，列车振动源强也有所变化。例如，同等边界条件下，北京地铁4号线、5号线的振动源强较2000年测试的1号线源强低7～8 dB；上海地铁1号线振动源强较2000年测试时降低了3 dB；广州地铁2号线振动源强则与2000年测试时的1号线源强基本持平。

>>建立振动源强基础数据库，不断补充、修改、完善振动预测模式，有利于各相关部门合理规划地铁线路走向、采取有效减振措施。

由此可以看出，轨道交通项目环境影响评价中广泛引用的规范性资料，已不能客观反映现行条件下的实际振动源强，环境影响评价引用规范性资料作为振动源强时，应根据实际情况，进行适当修正。

标准源强无法用现行标准考核

《北京市地铁噪声与振动控制规范》（DB11/T 838—2011）规定了北京地铁列车振动的源强取值，但是该标准中规定的振动源强测点位置为隧道洞壁处，与《导则》规定的振动源强测点位于道床上部近轨外侧0.5～1.0 m处存在不同；同时，由于该标准规定的Z计权振动最大值振动源强，与现行《城市区域环境振动标准》（GB 10070—88）采用了不同的计权网络，导致根据该规范确定的源强进行环境影响预测后的结果，无法直接用现行振动标准进行考核。

完善环评中振动源强取值的对策建议

理论上，采用标准规定的统一城市轨道交通列车振动源强，应是环境影响评价中源强确定的首选方法。但标准源强的确定需要通过系统分析研究，并在大量现场监测数据及分析相应边界条件的基础上，分类统计各类振动源强，建立相应的振动源强数据库后，方可有效实现。因此，有必要结合我国已运营地铁现场实测数据，并根据振动源激励机理，分类统计分析不同边界条件下的振动源强，建立我国城市轨道交通噪声振动源强数据库，形成我国城市轨道交通源强估算模式，完善城市轨道交通环境影响评价技术方法。

加强振动源强研究

在我国已开通运营城市轨道交通的城市中，已有部分城市的地铁运营公司对已开通的地铁线路开展过各类振动影响测试，但测试结果各自掌握在各个地铁公司内部，未进行系统性的科学分析与研究。应加强振动源强系统研究工作，在理论分析地铁列车振动源强激励机理的基础上，分类统计分析上述已进行的大量不同边界条件下的振动源强，并系统研究我国城市轨道交通地下线振动源强特性，为合理确定我国各地区轨道交通地下线振动源强奠定理论基础。

推进运营期后评价

《环境影响评价法》中，规定了“环境保护主管部门应当对建设项目投入生产或者使用后所产生的环境影响进行跟踪监测”，“原环境影响评价文件审批部门也可以责成建设单位进行环境影响的后评价，采取改进措施”[4]。由于现阶段城市轨道交通环境影响评价预测评价结果在准确性和有效性方面存在一定的局限，因此，应推进城市轨道交通运营期后评价工作，通过长期跟踪监测，建立监测结果数据库，为积累振动源强数据、及时掌握环境影响状况提供数据支撑与科学依据。

建立环评基础数据库

美国联邦运输局在《轨道交通噪声与振动影响评价》（FTA-VA-90-1003-06）[5]中，给出了振动源强数据库及环境振动影响预测计算方法。我国《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ 453—2008）中仅规定了列车振动源强测试方法，未明确振动源强具体取值。因此，在系统研究我国城市轨道交通地下线振动源强特性的基础上，建立我国城市轨道环境影响评价基础数据库，对于今后规范振动源强取值，完善城市轨道交通振动环境影响评价，均将起到重要作用。

完善影响预测方法

通过系统梳理城市轨道交通环境振动影响预测方法中存在的问题，在推进并开展运营期后评价及建立振动源强基础数据库的基础上，不断补充、修改、完善振动预测模式，确保预测结果的准确性和有效性，有利于各相关部门依据城市轨道交通环境振动影响预测结果，合理规划地铁线路走向、控制沿线周围土地开发利用、采取有效减振措施。

[1] 孙家琪, 郭建国, 金志春, 等. 城市轨道交通振动和噪声控制简明手册[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2002.

[2] 北京市环境保护局. DB11/T 838—2011 地铁噪声与振动控制规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2011.

[3] 环境保护部. HJ 453—2008 环境影响评价技术导则 城市轨道交通[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2008.

[4] 全国人民代表大会常务委员会. 中华人民共和国环境影响评价法[Z]. 2002.

[5] Hanson C E, Towers D A., Meister L D. Transit Noise and Vibration Impact Assessment[R]. Washington: U.S. Department of Transportation Federal Transit Administration Office of Planning and Environment, 2006.

X827

A

2095-6444(2014)06-0028-03

资料与实际情况存在差距

2014-04-23

辜小安，中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所研究员；杜蕴慧、谢咏梅，环境保护部环境工程评估中心高级工程师；宣昊、周鹏，环境保护部环境工程评估中心。