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      探討輕軌的震動影響分析

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      探討輕軌的震動影響分析

      1評價時應重點關注的內容

      測量方法測量列車運行振動時,傳感器置于道床上部鋼軌外側05~1.0m范圍內。測量量與評價量測量列車運行振動時,在60km/h運行速度下,測量列車通過時段的VLz10和VLmax值。評價量與測量量相同。預測方法當列車運行時,車輛和軌道系統的耦合振動,經鋼軌通過扣件和道床傳到線路基礎,再由周圍的表土介質傳遞到受振點,如敏感建筑物,較大的振動會產生環境振動污染。影響地鐵環境振動的因素主要包括列車類型、線路結構、地質條件等。地鐵振動傳播特性復雜,預測方法的選擇應根據工程的具體特點確定。預測方法可采用模式預測法和類比預測法。采用類比預測法時,應注意類比對象的可類比性,并在報告書中作出必要的可比性說明。模式預測法原則上適用所有項目。但選用模式時,應特別注意模式的適用條件和參數的選取,如實際情況不能很好滿足模式的應用條件時,要對主要模式進行修正。根據《環境影響評價技術導則城市軌道交通》,運行期振動環境影響預測模式如公式VLz為衰減至預測建筑物內的振級,為列車振動源強,列車通過時段的參考點Z計權振動級,dB;n為列車通過列數,n≥5;C為振動修正項,d為速度修正,dB;Cw為軸重修正,dB;Cl為軌道結構修正,dB;CR為輪軌條件修正,dB;CH為隧道結構修正,dB;CD為距離修正,dB;CB為建筑物類型修正,dB。預測參數的確定城市軌道交通對環境振動的影響程度取決于線路的空間位置(線路形式)、水平布置(線路走向)以及線路埋深,地下隧道的振動影響尤為突出。對環境保護目標的振動影響主要由于列車在隧道中的運行而產生,并且受到車輛、輪軌、軌道、隧道、橋梁、土壤、建筑物結構類型,以及敏感點與振源的相對位置等因素的影響。預測內容重點對地下隧道兩側各敏感點運營期的振動影響進行預測,為振動污染防治措施的提出提供依據,并對采取振動控制措施后的減振效果進行預測。預測范圍振動預測范圍應與評價工作等級所對應的評價范圍相適應,預測點與敏感點相對應。預測量包括軌道交通振動級、軌道交通振動與環境振動現狀疊加后的振動級。軌道交通振動與環境振動現狀疊加后的振動級作為環境振動的評價量。列車通過時段的VLz10和VLmax為軌道交通振動的評價量。

      2應用實例

      地下段列車運行振動源強確定本次延伸線與現已運行線路聯合運行,車輛、軌道等運行條件相似,因此源強類比現有線路振動監測結果,在列車運行速度60km/h條件下,距軌道0.5m處振動源強VLz10為83.7dB。列車運行環境振動影響分析預測條件運行速度。本次評價將地下線段預測點運行速度分為2類,位于兩站區間段,由于該工程站間距離較近,列車實際運行速度無法達到車輛設計的最高運行速度80km/h,根據現有線路調查,列車最大速度僅能達到50~60km/h,因此按70km/h進行預測;位于車站附近,由于列車進站速度逐漸降低,出站后速度逐漸提高,故車站附近預測點的速度明顯降低,一般情況下,車站附近運行速度僅為20~30km/h,因此按40km/h進行預測。敏感點處車速根據可研單位提供的列車運行圖確定各敏感點處列車運行車速。車輛。采用C型車,輛編組,車長64m。運營車輛初期,遠期30對/h。全日開行列數初期128對,中期162對,遠期227對。軌道結構。項目以地下線路為主,采用預應力混凝土長枕整體道床。輪軌。采用50kg/m鋼軌,全線無縫線路,車輪圓整、鋼軌表面平順。隧道。隧道主要為單洞圓形隧道,埋深平均約為14~17m,本次分別預測10m、15m、20m埋深條件下振動環境影響。

      3預測結果與分析

      不同振動功能區內達標距離預測結果預測結果表明:輕軌車輛運行速度越大、埋深越淺對地表振動影響越大。本次車型采用低板國標C型輕軌電動客車,車輛本身采用彈性車輪,橡膠減振措施,且車體相對較輕,振動源強相對較低,運行期對地表振動影響相對較小。列車運行70km/h條件下,軌道埋深10m時,評價范圍內振動預測結果在63.4~76.0dB,軌道埋深15m時,振動預測結果在63.2~73.9dB,軌道埋深20m時,振動預測結果在63.0~72.0dB;列車進出站40km/h運行條件下,軌道埋深10m時,評價范圍內振動預測結果在58.5~71.2dB,軌道埋深15m時,振動預測結果在58.4~69.1dB,軌道埋深20m時,振動預測結果在58.2~67.2dB。按70km/h車速,10m埋深等不利條件預測,線路兩側特殊住宅區內晝夜達標距離均為50m;居民文教區內晝間達標距離為27m,夜間達標距離為39m;混合區、商業中心區、工業集中區和交通干線兩側等振動功能區內晝間達標距離為13m,夜間達標距離為21m。振動預測結果與類比監測結果的對比分析本次延伸線與現有線路相比,在工程技術標準、施工方法、運行時間及車輛等多方面都相同。因此將本次環境振動預測結果與現有運行線路類比監測結果進行比較,在掌握列車運行中產生的振動影響情況及振動影響規律的同時,驗證本次評價環境振動預測的可靠性。對比分析可以看出,本次預測結果比類比監測結果稍高,主要是因為預測參數選取時考慮最不利因素,以便采取嚴格的減振環保措施,確保沿線敏感點振動滿足標準要求,總體看本次振動預測結果基本符合現有線路運行實際。振動影響防治措施振動影響防治措施遵循的原則依據《環境影響評價技術導則-城市軌道交通》中振動治理措施的有關規定,根據VLzmax作為采取減振措施的評價量。采取減振措施的路段長度,應在環境敏感建筑現有長度的基礎上,兩側各增加至少一個車廂的長度,即在線路經過敏感建筑的兩側各增加40m。按不同減振地段采取相應的減震措施。振動影響防治措施與建議目前國內降低軌道交通振動影響防治措施較多,主要有減振器扣件、減振墊浮置板道床等。根據各敏感點振動預測結果,結合上述振動防治措施原則和敏感點周邊環境現狀等條件,對VLzmax超標環境敏感點推薦采取振動防治措施,從而有效降低軌道交通對沿線振動環境敏感點的影響,使敏感點滿足相應標準要求。同時,為了解輕軌運行車輛振動對文物建筑的影響,運行時應加強對文物保護建筑的振動監測,若列車運行振動對保護建筑產生影響時,應及時采取應急措施,降低軌道交通振動對保護建筑的影響。

      作者:劉德敏任建鋒單位:吉林省環境科學研究院

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