轨道交通环境影响及措施有效性分析

李昕

[摘要]：通过监测轨道交通实际产生的环境影响，对该规划实施后的环境影响进行分析，并对环境保护措施的有效性进行评估，及时提出提高规划的环境效益所需采取的改进措施。

[关键词]：轨道交通； 噪声振动；环境影响；环保措施

Abstract： The analysis of environmental impact from the plan implementation， by monitoring the actual environmental impact from rail transportation， and evaluate the effectiveness of the environmental protection measures， proposing the measures needed to improve the environmental benefits of the plan.

Key word：Rail transportation； acoustic noise vibration； environmental impact； environment protection measurement.

1、概述

城市軌道交通是分流人口出行的一种方式对于缓解地面交通压力具有重要的作用，轨道交通作为我国道路交通建设的重要组成部分发挥自身的价值并推动了社会的发展和进步。

全国各主要城市均有轨道交通项目在运营，调查各轨道交通项目工程内容实施情况及环保措施落实情况，通过监测轨道交通所产生的环境影响，对该规划实施后的环境影响进行分析，并对环境保护措施的有效性进行评估，及时提出提高规划的环境效益所需采取的改进措施。从而协调经济增长、社会进步与环境保护的关系，达到经济效益、社会效益和环境效益相统一的目的。

本论文通过对深圳地铁的监测明确轨道交通项目最为突出的噪声振动的环境影响及减振降噪效果。对于尚未实施轨道交通项目，在规划实施阶段做好环境保护工作，其社会效益、经济效益、环境效益都能得到有效保证。

2、声环境

2.1声环境影响分析

回顾深圳市既有轨道交通噪声，分析轨道交通污染特征，进行轨道交通噪声预测，并确定轨道交通噪声影响的范围和程度。

2.1.1环境噪声

1、 主要噪声源分析

规划轨道交通各项目列车速度目标值范围为60-120km/h，噪声源主要由轮轨噪声、弓网噪声、结构物噪声组成。根据监测结果，深圳地铁5号线列车运行60-70km/h，经过轨面以上1.53m的遮挡后，距离轨面1.5m高，距外轨中心线7.5m处的噪声值为81.31dBA；深圳地铁4号线列车运行60-70km/h，经过轨面以上1.1m的遮挡后，距离轨面1.5m高，距外轨中心线7.5m处的噪声值为76.84dBA。由于4号线监测路段有轨道减振措施，因此实际噪声值与5号线相差不大，如不考虑遮板的遮挡效应，4号线与5号线在列车运行60km/h时的噪声源强应为86.3-88.2dBA。

规划环评中列车以60km/h速度运行时地面线取值87.0 dBA，高架线取值90.0dBA综上所述，本次实测源强略低于与项目环评和规划环评取值。

2、 噪声影响预测模式

模式计算法是建立在声波传播规律基础之上，预测值为预测时段内的等效连续A声级。预测计算中，主要考虑列车运行噪声源。列车运行噪声源视为有限长运动线声源。地上线路某预测点的等效连续A声级可按下式计算：

3、 噪声影响分析

深圳地区道路交通系统发达，监测数据显示并行既有城市道路段落环境背景噪声大多在60-70 dBA，参考美国的噪声评价标准体系，新建项目引起的噪声增加值控制在1dBA以内，而轨道交通高架线路如设置全封闭式声屏障，预测纯轨道交通噪声可达到16dB以上的降噪效果，距离线路外轨30m处的轨道交通噪声贡献值可控制在55dBA以内，可实现项目建设后引起噪声增量不大于1 dBA的控制目标。

2.1.2风停、冷却塔

风亭、冷却塔噪声是地下线路最明显的噪声源，根据既有的地铁环控系统的噪声类比调查和监测结果，风亭、冷却塔的噪声影响范围4类区、2类区、1类区的达标距离分别为26m、48m和86m。

2..2声环境影响措施有效性评价

2.2.1环境噪声

1、水平衰减断面

根据深圳地铁4号线环保验收调查报告的监测结果环境噪声值超标的敏感点，其背景噪声也都超标，4号线续建工程沿线声环境状况较复杂，超标敏感点本身背景值超标现象严重，主要是受到沿线交通噪声和生活噪声同时影响。从背景值监测结果可知，背景值均超过声环境功能区标准值，占监测值超标点位总数的100%，超标量0.7～10.2 dBA。

对于超标的敏感点，本工程引起的噪声级增量均值，均不大于0.5dBA，为0.2～0.5dBA。

2、垂直衰减断面

通过3处高层敏感点分析噪声垂直衰减情况，通过监测可以看出，昼间低于轨面楼层的噪声值普遍较高；高于轨面楼层的噪声值变化趋势较为复杂，无明显规律可寻，但8层一般是高于轨面楼层中噪声值最低的。夜间低于轨面楼层的噪声值普遍较低；高于轨面楼层的噪声值随着楼层升高，呈现出先降低再升高的趋势，低点仍在8层。

总体来看，监测结果超标原因在于背景噪声超标，本工程增量小于1 dBA，说明通过采取0.6m～4.2m直立式声屏障、0.7m～1.0m干涉式声屏障、弹性支承块、车站外侧安装消声百叶等措施，本工程对周边敏感点的影响较小，工程运营基本未导致声环境质量恶化。

2.2.2风亭、冷却塔噪声措施有效性

2012年深圳市环境科学研究科学技术中心委托相关单位对深圳市1、2、3、4、5号线的风亭、冷却塔进行了监测。从监测结果可知，由于深圳市本经噪声较高的原因，综合考虑为满足《声环境质量标准》（GB3096-2008）4a类标准要求风亭、冷却塔的控制距离为15m。

根据监测结果可知风亭风机均设于风井内，排风亭设置3m长片式消声器和消声百叶，活塞风亭风机前后各设2m长消声器，并且设备选型中尽可能选用低噪声风机，合理布置冷却塔的位置后地铁风亭、冷却塔的噪声增量小于1 dBA。

3 、振动环境

3.1振动环境影响分析

3.1.1振动源分析

轨道交通振动主要是在列车运行过程中轮轨相互作用，激励产生机械振动，经过空气及大地介质传播，其中通过道床、路基传播到大地中的部分以环境振动的形式表现出来，成为影响轨道交通沿线环境质量的重要因素之一。振动源强主要与轨道结构、列车运行速度、轴重、地质条件等因素有关；而列车振动扩散衰减规律则受地质、地形、地貌等条件的影响，并随着距离的增加振动逐渐衰减。

根据监测结果，1号线隧道监测的VLZ max即91.7dB。

3.1.2振动影响预测模式

采用模式法进行预测。

振动预测模式：

本次环境振动影响预测，采用“指导意见”中推荐的铁路环境振动VLz预测计算式，如下：

3.1.3影响分析

①随着速度增高振动影响范围不断变大，其达标距离越远，但影响范围在40m以内

②轨道交通线路的振动影响程度地下、地面、高架区间呈现依次递减，达到GB10070-88《城市区域环境振动标准》中“交通干线两侧”和“混合区、商业中心区”标准。高架、地面、地下区间的达标距离为<10m，17m，；达到GB10070-88《城市区域环境振动标准》中“居民、文教区”标准，高架、地面、地下区间的达标距离为13m，37m，34m。

③地铁振动不仅与隧道埋深相关，还与建筑物类型相关，埋深越大，振动影响越小；基础良好的中、高层建筑（Ⅰ类）对振动有明显的衰减作用，而基础质量差的老旧低层或简易建筑（Ⅲ类），对振动略有放大作用，基础质量一般的中层或结构较好的低层建筑（Ⅱ类）

3.2振动影响措施有效性评价

根据广州市环境中心监测站的监测及深圳轨道交通4号线续建工程已经完成环保验收调查报告

根据监测结果，工程所带来的振动影响并不明显，各振动敏感点的VLZ10 、VLZ max均符合《城市区域环境振动》（GB10070-88）中相应的“交通干线道路两侧”（昼/夜低于75/72dB）、“混合区、商业中心区” （昼/夜低于75/72dB）和“居民、文教区”（昼/夜低于70/67dB）标准。

1.轨道减振器和Lord扣件先进，耐久性好、使用寿命长、能较好适应高架环境，易于铺设、且不增加轨道结构高度，减振效果低于8dB。

2.弹性短轨枕整体道床具有较好的性价比优势，且具有施工工艺成熟、精度容易控制、养护维修方便和减振效果相对较好等特点。便于养护维修管理，减振效果12 dB地段采用.

3.浮置板轨道减振效果大于12dB，由于施工和维修困难，只在特殊地段（如学校、医院、实验室等）才使用，国内目前多采用钢弹簧浮置板轨道。

4、结语

根据轨道交通噪声治理经验，目前较常用的噪声措施为设置声屏障、消声器、进行轨道减振与建筑合理布局，这些措施的采取对降低轨道交通噪声影响起到了积极的作用；而绿化林带、搬迁与功能置换等措施因增加了土地需求和工程造价，需因地制宜、谨慎采用；低噪声车辆、设备与轨道结构等先进技术的引进、研发与应用，应成为今后轨道交通噪声治理的主流方向。

根据地铁振动的产生机理，在车辆类型、轨道构造、线路条件等方面进行减振设计，将降低轮轨撞击产生的振动源强值，从根本上减轻轨道交通振动对环境的影响。即在车辆选型中，除考虑车辆的动力和机械性能外，还应重点考虑其振动指标，优先选择噪声、振动值低、结构优良的车辆；铺设60kg/m重轨无缝线路，采用新型减振扣件，减振道床等轨道结构振动控制措施。轨道结构振动控制措施是目前轨道交通振动控制的主流方向，经过多年实践，其技术已日趋成熟。

[参考文献]：

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[3]黄爱兵.环境影响跟踪评价实践与理论研究发展[J].四川环境，2010，29（1）：91-93