跨座式单轨交通运营期噪声影响与防治措施研究

贾 凡

（山西省交通环境保护中心站（有限公司），山西 太原 030032）

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种，通过单根轨道支持、稳定和导向车辆，车体使用橡胶轮胎，轮胎跨在轨道梁上行驶。跨座式单轨交通具有噪声值低、转弯半径小、爬坡能力强等特点。本文将跨座式单轨交通运营期噪声的产生、传播、作用机理进行分析，以重庆轨道交通二号线延伸段为例，说明跨座式单轨交通运营期噪声的影响程度和防治措施[1]。

1 国内研究现状分析

目前我国在北京、重庆等地的部分城市轨道交通采用了跨座式单轨交通，部分学者就列车运营产生的噪声进行了分析。李兆华对跨座式单轨交通现状与发展方向进行了研究[2]；刘兰华等人对技术导则中噪声预测和参数修正进行了合理性分析[3]；喻杨将噪声的数值模拟分析运用到气动噪声特性中[4]。

从国内研究成果来看，在跨座式单轨交通噪声预测、影响方面取得了部分研究成果，但跨座式单轨交通具有一定的地域特点，且降噪措施方面国内外研究较少，通过选择特定项目开展专项研究具有必要性。

2 项目概况及噪声防护措施

2.1 项目概况

重庆轨道交通二号线延伸段位于重庆市大渡口区和巴南区境内，起点位于大渡口区的新山村站站后折返线终点，与轨道交通二号线相接，终点止于巴南区的鱼洞站，与轨道交通三号线南延伸段相接。工程实际线路全长12.019 km，共涉及23 处声环境保护目标，由于轨道沿公路中心线布设，环评阶段现状监测及预测结果表明，轨道未建设时该区域环境噪声超标。

2.2 噪声防护措施

重庆轨道交通二号线延伸段为跨座式单轨交通，全线为高架段，沿线均未设置声屏障，采取使用充气轮胎、齿形钢板嵌接式伸缩缝等主动降噪措施进行噪声防治。

3 噪声影响研究

3.1 噪声源分析

重庆轨道交通二号线延伸段由高架线、车站、车辆段和变电站等设施组成，工程产生的噪声主要包括轨道交通噪声、车辆段等设施产生的噪声。本文主要研究高架线列车运行噪声，即沿线敏感点受到轨道上行驶列车产生的交通噪声影响。

3.2 噪声监测布点原则

噪声监测点位选择重庆轨道交通二号线延伸段沿线的代表性声环境敏感点。监测点位布置原则：

a）考虑单轨轨道交通实际噪声影响范围，重点选择受轨道交通噪声影响较大的敏感点进行监测。

b）监测单位尽量覆盖建设前期测点和建设前期预测超标较大的敏感点。

c）根据轨道交通两侧建筑物的高度、轨道交通轨道的高度进行垂直监测布点，了解轨道交通噪声垂直分布情况。

d）考虑噪声实际影响范围，监测点位主要设在临路第一排面对轨道和城市主干道一侧。

e）考虑到轨道交通全线在城市主干道西城大道、渝南大道C 段中央隔离带敷设，且目前西城大道、渝南大道C 段车流量较大，为判断城市轨道交通噪声贡献值、轨道交通噪声影响程度，布点时同时布置轨道交通环境噪声监测点（有列车通过时监测）和背景噪声监测点（即无列车通过时监测），便于分析轨道交通噪声实际的影响程度。

3.3 噪声监测结果及分析

3.3.1 工程建设前后噪声监测结果及对比分析

为分析轨道交通列车运行对沿线声环境质量的影响，将项目建设前和项目运营后噪声监测值进行对比分析（建设前监测结果为项目未建设时噪声监测值，验收监测结果为运营后噪声监测值），噪声监测结果见表1。

表1 轨道交通建设前后敏感点噪声值统计一览表

通过实地考察，项目开工后轨道下方的西城大道、渝南大道C 段未进行改扩建，项目建设前期的噪声现状监测值具有代表性。项目运营期和项目建设前共同声环境敏感点共16 处，综合建设前后两次监测结果，昼间、夜间声环境质量变化为：

a）昼间 12 处敏感点实际环境噪声值较建设前降低，减少量为0.7～4.9 dB；3 处敏感点实际环境噪声值较建设前增加，增加量为0.8～2.8 dB；1 处敏感点实际环境噪声值与建设前一致。

b）夜间 13 处敏感点实际环境噪声值较建设前降低，减少量为0.7～11.7 dB；3 处敏感点实际环境噪声值较建设前增加，增加量为0.6～4.3 dB。

综上，大部分敏感点实际声环境质量现状比建设前有所改善，3 处敏感点较建设前增加。经调查分析，改善原因为公路改扩建后路面更加平整、车辆滞留时间短使得噪声产生量减少，增加的主要原因是城市主干道车流量较项目建设前大幅度增加。

3.3.2 实际监测结果与建设前预测结果对比分析

为分析轨道交通列车运行对沿线声环境质量的影响，将实际监测结果与建设前预测结果进行对比分析。

本项目建设前期对各敏感点环境噪声（有列车通过时噪声）和背景噪声（无列车通过时噪声）进行了预测，预测结果表明昼间和夜间噪声值部分超标，这与运营期实际声环境敏感点噪声监测情况基本一致。

运营期测量值较建设前期预测噪声值变化情况：4a 类区昼间最大值减少0.8 dB，夜间最大值减少7.4 dB；2 类区昼间最大值减少0.5 dB，夜间最大值减少0.4 dB，运营期声环境质量与建设前期预测结果基本一致，且影响有所降低，未导致轨道交通沿线声环境质量恶化。

3.3.3 噪声影响分析

重庆轨道交通二号线延伸段沿线声环境质量较建设前期未恶化，列车噪声贡献值较小，对环境噪声值增量较小，超标敏感点均主要受到城市道路交通噪声影响，项目沿重庆大渡口区西城大道和巴南区渝南大道布设，区域其他噪声源为城市主干道交通噪声和沿线社会生活噪声，本项目为次要噪声影响。

4 噪声防治措施研究

重庆轨道交通二号线延伸段未采取设置声屏障等传统交通噪声防治措施，而是通过采取使用充气轮胎、齿形钢板嵌接式伸缩缝等主动降噪措施减少噪声的产生，监测结果表明上述措施能有效减少列车运行对声环境的影响。

a）单轨跨座式轨道交通不具备安装声屏障条件原因如下：

（a）跨座式单轨结构形式区间只有轨道梁，车辆骑跨在轨道梁上运行，轨道梁上无安装声屏障的条件。

（b）若将声屏障安装在轨道梁下方的桥墩盖梁上，两个墩柱间距离约10～40 m，声屏障仅能固定在盖梁侧面，会影响盖梁强度产生安全隐患，且固定点之间距离太远，无法满足声屏障的安装条件，此方案不可行。

（c）如果从地面安装声屏障，车辆在路面投影宽度为3 m，中央绿化带宽度约2.5 m，声屏障将侵占道路宽度，且从地面延伸到车辆位置，声屏障面积太大，造价太高，此方案亦不可行。

（d）通过查阅国内外跨座式单轨交通工程设计资料及已运营工程的验收材料，没有在跨座式单轨安装声屏障先例，安装声屏障技术不成熟。

b）采取使用充气轮胎、齿形钢板嵌接式伸缩缝等主动降噪措施原因如下：

（a）充气轮胎。走行轮、导向轮、稳定轮均为橡胶轮胎。走行轮系无内胎钢丝橡胶轮胎，内充氮气。导向轮和稳定轮都是带有尼龙丝橡胶轮胎，内充压缩空气或氮气。轮胎与轨道为柔性接触，可有效减少车辆行驶产生的噪声与振动。

（b）齿形钢板嵌接式伸缩缝。轨道梁伸缩缝采用在轨道梁上承重轮、导向轮和稳定轮走行面上分别设置齿形板，每个梁端设5 片，梁缝间前后两片梁梁端的齿形板相互吻合，其安装精确度应达到轨道梁的要求。齿形钢板嵌接式伸缩缝可保证列车在轨道梁上平稳运行，减少因车辆通过伸缩缝产生颠簸，减少噪声与振动。

5 结语

跨座式单轨交通噪声的产生、传播、作用机理较为复杂，现阶段噪声防治措施多采取主动降噪措施，其他噪声防治措施还处于探索阶段，需采取更加合理、有效、先进的噪声防治措施减少轨道交通噪声对沿线声环境敏感点的影响。