【正文】 2022 年前后規(guī)劃建設(shè) 96 條軌道交通線路,建設(shè)線路總長(zhǎng) 2500 多公里,總投資超過(guò) 1萬(wàn)億元,輕軌建設(shè)成為 “十二五”期間基礎(chǔ)建設(shè)投資的熱點(diǎn)之一。但是,輕軌 在各大城市迅速發(fā)展的同時(shí),必將對(duì)城市環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響,如何有效減少和解決負(fù)面影響就顯得尤為重要。 輕軌噪聲污染 ①輪軌噪聲。輪軌噪聲有摩擦噪聲、撞擊噪聲、轟鳴噪聲三種類型。摩擦噪聲,當(dāng)車輛運(yùn)行在小半徑曲線線路時(shí),車輪沿曲線鋼軌并非滾動(dòng)運(yùn)行,產(chǎn)生局部的橫向滑動(dòng),即所謂“卡滯—滑動(dòng)效應(yīng)”,結(jié)合車輪和軌道的振動(dòng)響應(yīng),形成一種高音調(diào)尖嘯。撞擊噪聲,因車輪或鋼軌表面的局部不連續(xù)性產(chǎn)生。轟鳴噪聲,由于車輪和鋼軌接觸表面局部小面積粗糙造成,輪軌接觸區(qū)域越大,所產(chǎn)生的轟鳴噪聲就越少,當(dāng)轟鳴噪聲達(dá)到定點(diǎn)的頻率時(shí)鋼軌將成為主要噪聲源。 ②車輛設(shè)備噪聲。車輛設(shè)備噪聲包括牽引電機(jī)噪聲、齒輪箱噪聲、空壓機(jī)噪聲、空調(diào)制冷設(shè)備噪聲、制動(dòng)噪聲、車輛牽引噪聲、電氣噪聲、受電弓噪聲、車輛運(yùn)行中空氣動(dòng)力噪聲、鳴笛噪聲以及門窗等安裝不牢而產(chǎn)生噪聲等,其中以牽引電機(jī)噪聲、齒輪箱噪聲和空壓機(jī)噪聲為主。 ③高架軌道噪聲。當(dāng)列車行駛于高架鐵路上時(shí),輪軌相互作用所產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)軌道傳遞給支撐結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)將噪聲向周邊地區(qū)進(jìn)行傳播,它比之列車行駛于一般的路堤坡度軌道時(shí)所產(chǎn)生的噪聲級(jí)要高的多,一般要高 20 分貝。 ④地下鐵道的地面承載噪聲。地下鐵道輪軌間相互作用而產(chǎn)生的振動(dòng)被傳遞給隧道結(jié)構(gòu),繼而又傳向周圍的土壤。振動(dòng)通過(guò)土壤再向臨近的建筑物傳播,從而導(dǎo)致地下及墻壁的振動(dòng)和噪聲向建筑物內(nèi)房間的第二次輻射,它是一種低頻聲響,就如同外界振動(dòng)使房間中的窗戶所發(fā)出的聲響。 城市軌道振動(dòng)污染 輕軌的振動(dòng)污染相對(duì)于噪聲污染更為嚴(yán)重,也是輕軌對(duì)環(huán)境污染方面高于常規(guī)公共交通系統(tǒng)的一項(xiàng)。 地鐵的相關(guān)振動(dòng),根據(jù)鐵路部門的實(shí)測(cè),距線路中心線 30m 附近的振動(dòng)可達(dá) 80dB。地鐵列車通過(guò)時(shí),在地面建筑物上引起振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間大約為 10s。在一條線路上,高峰時(shí),兩個(gè)方向 1h 內(nèi)可通過(guò) 30對(duì)列車或更多,振動(dòng)作用的持續(xù)時(shí)間可達(dá)到總工作時(shí)間的 15%~20%。地鐵列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行時(shí),距軌道水平距離 處,振級(jí)平均值為 81dB。 處,振級(jí)平均值為 。同時(shí),地鐵振動(dòng)影響的范圍在很大程度上還取決于列車通過(guò)的速度及隧道的埋深。速度越高,振動(dòng)干擾越強(qiáng),影響范圍越大(列車速度每提高一倍,隧道和地面的振動(dòng)增加 4~6dB)。埋深越大,影響范圍越小。 高架輕軌的相關(guān)振動(dòng)則呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):①輕軌列車振動(dòng)所引起的地面振動(dòng),在某一距離范圍內(nèi),隨距離線路的增加而衰減,在達(dá)一定距離后會(huì)出現(xiàn)反彈增大(約在 40~60m 間),但總趨勢(shì)是隨距離的增大而逐漸衰減。②輕軌系統(tǒng)橋梁的基礎(chǔ)類型對(duì)地面振動(dòng)的影響非常大。采用樁基時(shí),地面振動(dòng)的位移、速度、加速度值均比采用平基時(shí)小許多,且樁基時(shí),地面振動(dòng)隨距線路距離的增加而衰減的速度也較平基時(shí)大。采用不同的橋梁基礎(chǔ),沿線建筑不同樓層的振動(dòng)響應(yīng)也有所不同。采用淺平基礎(chǔ)時(shí),上面樓層的響應(yīng)比下面樓層的強(qiáng)烈,采用樁基時(shí)各樓層的差別就小得多。③高架橋線路與路基線路相比,環(huán)境振動(dòng)將大幅度降低。距線路中心線 30m 處的振動(dòng)強(qiáng)度可降低5~10dB。④高架輕軌的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意避免車橋共振,以減小對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)的影響。 輕軌對(duì)城市景觀的影響 高架部分的軌道交通對(duì)城市景觀往往產(chǎn)生較大影響,主要影響包括下列方面 ①對(duì)自然景觀的破壞。部分高架線路可能會(huì)經(jīng)過(guò)類似于水岸、濕地或者公園等自然景觀。這些景觀點(diǎn)往往也是周邊地區(qū)居民休憩、游玩、活動(dòng)的主要場(chǎng)所,其景觀特征以精致秀麗為主,尺度較小。而高架線路的橋梁形體粗壯有力,尺度龐大,具有人工構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)美和粗獷美其與高架線路橋梁相較而言,兩者之間在尺度、質(zhì)感和色彩等方面都有較大差異,難以協(xié)調(diào)。 ②對(duì)視覺(jué)的影響。 高架線路構(gòu)筑物主要是以水平線條的橋梁和垂直線條的橋柱組成。其中水平方向的橋梁連續(xù)貫通,與人和車輛行走中眼睛的移動(dòng)相順應(yīng),具有運(yùn)動(dòng)、延伸、增長(zhǎng)的意味,有助于視覺(jué)環(huán)境的簡(jiǎn)單化。而垂直線條的橋柱挺拔粗壯,以一定的間隔連續(xù)排列,更多的使人產(chǎn)生崇高、緊張、積極的感受,此 外,粗壯的橋柱所特有的垂直線條與人慣常的視線移動(dòng)方向不一致,會(huì)對(duì)視線起到一定的阻隔作用。從對(duì)視覺(jué)的影響程度而論,在距橋體 5 米以內(nèi),視覺(jué)壓迫感非常大,巨大的 高架橋體直接面對(duì)于人,完全充塞于人的視覺(jué)范圍內(nèi)。隨著距離的拉大,其對(duì)視線的阻隔作用逐漸降低:而到了 75 米以外的距離,高架橋梁在人的視野范圍內(nèi)所占比例相 對(duì)而言已經(jīng)相當(dāng)小了,這時(shí)的高架橋梁,更多地扮演著地標(biāo)性構(gòu)筑物的角色。此外,高架線路對(duì)于陽(yáng)光的遮擋也相當(dāng)明顯,而人的視覺(jué)感受和生理反應(yīng)對(duì)陽(yáng)光的變化都極為敏感,在住宅和公共建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中,日照系數(shù)是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。 較早由此產(chǎn)生的負(fù)面影響事例發(fā)生在 19 世紀(jì) 80 年代末期,當(dāng)時(shí)的曼哈頓島多條主要大道,由于高架鐵路造成的陰影,使得地上的街道反而成了變相的隧道,影響了人們的正常生活,最終不得不拆除了事。 ③色彩原因。相對(duì)于周圍環(huán)境,由于高架橋梁的巨大體量一一連綿數(shù)十公里,使其成為景觀的重要組成部分。因此,橋體的色彩在環(huán)境中產(chǎn)生的效果與影響也就不容忽視。目前,在國(guó)內(nèi)軌道交通系統(tǒng)的高架橋體多以混凝土的本色示人,其灰色的外觀進(jìn)一步加重了橋梁厚重的體量感,使空間氣氛變得沉悶,影響到人的視覺(jué)和心理感受。近年來(lái),隨著人們對(duì)城市面貌的進(jìn)一步重視,有些地方開(kāi)始嘗試著采用以爬藤類植物來(lái)圍覆橋柱和橋梁底面的裝飾手法,但由于日照和空氣灰塵等原因,使植被的生長(zhǎng)受到影響,實(shí)際產(chǎn)生的美化效果并不理想。 噪聲防治措施 輕軌的噪聲防治是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程,主要應(yīng)從聲源降噪和傳播途徑降噪兩方面考慮,特殊情況下的沿線環(huán)境敏感點(diǎn)應(yīng)對(duì)受聲點(diǎn)加以防護(hù)。 ①控制噪聲源。噪聲防治應(yīng)從降低噪聲源著手,盡可能降低列車動(dòng)力系統(tǒng)噪聲。首先從車輛構(gòu)造設(shè)計(jì)上加強(qiáng)防振、吸聲措施,采用阻尼車輪及盤式制動(dòng),車輛踏面修整和車輛兩側(cè)加設(shè)防聲裙等。其次,在軌道及橋梁結(jié)構(gòu)上采取減振降噪措施,如用超長(zhǎng)無(wú)縫鋼軌代替標(biāo)準(zhǔn)鋼軌,以減少車輪對(duì)鋼軌沖擊引起的噪聲和振動(dòng)。在承臺(tái)上設(shè)置彈性聚合物砂漿墊層和配有彈性扣件的整體道床,以利于吸收震蕩波。 ②控制噪聲傳播途徑。可利用沿線土堤、路塹和其他建筑物作聲屏障,控制聲透射和聲繞射。在隧道、車內(nèi)及聲屏障靠近聲源的一側(cè)采用吸音材料。 ③受聲點(diǎn)防護(hù)。主要包括拆遷、改變敏感點(diǎn)使用功能、設(shè)置通風(fēng)隔聲窗等。 ④調(diào)整沿線土地利用區(qū)劃。規(guī)劃部門可根據(jù)噪聲防護(hù)距離合理規(guī)劃軌道交通沿線的城市用地,避免出現(xiàn)新的噪聲敏感點(diǎn)。 振動(dòng)防治措施 車輛選型除考慮車輛的動(dòng)力和機(jī)械性能外,重點(diǎn)還應(yīng)考慮其振動(dòng)防護(hù)措施及振動(dòng)指標(biāo),優(yōu)先選擇噪聲、振動(dòng)值低,結(jié)構(gòu)優(yōu)良的車輛。對(duì)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制主要從鋼軌及線路形式、扣件類型和道床結(jié)構(gòu)三方面進(jìn)行。設(shè)計(jì)中可針對(duì)不同超標(biāo)情況采取適當(dāng)?shù)臏p振措施使敏感建筑物滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)一般減振地段采用重型鋼軌,鋪設(shè)無(wú)縫線路,采用彈性分開(kāi)式扣件,軌底下及鐵墊板下均設(shè)橡膠墊板。較高減振地段采用彈性短軌枕(即短軌枕用橡膠減振套靴包裹)方案。特殊減振地段采用分離支撐式浮置板結(jié)構(gòu)。 城市景觀緩解措施 輕軌的高架線路是景觀環(huán)境的重要組成部分,為緩和高架橋?qū)χ車坝^的沖擊,在橋梁結(jié)構(gòu)除滿足其使用功能外,還應(yīng)滿足美觀及環(huán)境保護(hù)的要求,其中箱梁具有截面簡(jiǎn)潔、底部平整、線條流暢、景觀效果優(yōu)良等特點(diǎn)。增加橋體的美感,使其與周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)。 輕軌引導(dǎo)著土地資源的利用,帶動(dòng)著城市形象提升,有形和無(wú)形的收益顯著。但是,輕軌發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)相應(yīng)的問(wèn)題,如噪聲、振動(dòng)等,因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取一系列預(yù)防和減緩措施,有效控制軌道交通項(xiàng)目自身的環(huán)境影響。輕軌的建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題,是我們保持城市交通可持續(xù)發(fā)展必然要解決好的問(wèn)題