林楚娟,邢詒,梁常德,戚月昆,劉宇宏

(1.深圳市深港產(chǎn)學(xué)研環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司,廣東 深圳 518057;2.深圳市人居環(huán)境技術(shù)審查中心,廣東 深圳 518055)

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地鐵車輛段試車線噪聲源強(qiáng)及傳播規(guī)律實(shí)測(cè)分析

林楚娟1,邢詒2,梁常德2,戚月昆1,劉宇宏1

(1.深圳市深港產(chǎn)學(xué)研環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司,廣東 深圳 518057;2.深圳市人居環(huán)境技術(shù)審查中心,廣東 深圳 518055)

以深圳市前海灣車輛段和橫崗車輛段試車線為例，對(duì)其試車過(guò)程中的噪聲影響源強(qiáng)及傳播情況進(jìn)行實(shí)測(cè)分析。結(jié)果表明，試車線車輛行駛速度約為36 km/h，噪聲源強(qiáng)LeqA約為73 dB左右，試車中噪聲最大值約為83 dB；試車線內(nèi)噪聲源的傳播并不完全遵循一般的線性遞減規(guī)律，在距聲源30 m范圍內(nèi)，距聲源越近，衰減量越小，反之，主要是由于距離聲源越遠(yuǎn)，受到墻體或立柱等阻擋引起的附加衰減就越大。

地鐵車輛段；試車線噪聲；噪聲源強(qiáng)；噪聲傳播規(guī)律；深圳市

近年來(lái)，深圳市地鐵建設(shè)迅猛增長(zhǎng)，已建成運(yùn)營(yíng)的地鐵線路有5條，正在建設(shè)和擬規(guī)劃建設(shè)的線路有11條。這些地鐵線路均需配套建設(shè)車輛段，用于地鐵列車的停放和檢修。由于集約用地需要，這些車輛段基本均規(guī)劃一定規(guī)模的上蓋物業(yè)建設(shè)，其中不少用于解決保障性住房及相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)[1-2]。由于列車的進(jìn)出和檢修后試車的需要，車輛段在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，必然對(duì)其上蓋物業(yè)帶來(lái)一定的噪聲和振動(dòng)影響?，F(xiàn)選取深圳市已建成有上蓋物業(yè)的前海灣車輛段和橫崗車輛段的試車線作為研究對(duì)象，對(duì)其采取實(shí)測(cè)的方式，進(jìn)行噪聲源強(qiáng)和傳播規(guī)律的分析和研究。

1 試車線噪聲源分析

地鐵車輛段試車線是地鐵列車進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能調(diào)試和試驗(yàn)的線路，新車和檢修后的列車都要在試車線上進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和性能試驗(yàn)后才能上線運(yùn)營(yíng)，其線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)通常應(yīng)與正線一致，但試車線布置又受到場(chǎng)地條件限制。試車線一般是根據(jù)車輛段性質(zhì)，在滿足不同層次的試車要求之后確定其方案，其不一定能完全滿足高速試車的要求[3]。

研究表明，列車運(yùn)行速度不同時(shí)，其產(chǎn)生的主要噪聲類型不同，當(dāng)列車運(yùn)行速度>200 km/h時(shí)，以氣動(dòng)噪聲為主，60～200 km/h，以輪軌滾動(dòng)噪聲為主，<60 km/h時(shí)，以列車的輔助設(shè)備及牽引電機(jī)的噪聲為主[4-9]。深圳市的城市軌道交通正線的運(yùn)行速度基本上<80 km/h[10]，在試車線進(jìn)行試車的過(guò)程中，列車速度一般比正線低，因此，深圳市地鐵車輛段內(nèi)列車引起的噪聲，主要為輪軌滾動(dòng)噪聲和牽引電機(jī)的噪聲。

2 研究對(duì)象

2.1 前海灣車輛段及其試車線

前海灣車輛段占地面積約35 hm2，是深圳地鐵1號(hào)線車輛段，位于深圳市前海深港現(xiàn)代服務(wù)業(yè)合作示范區(qū)東南角，前海聯(lián)檢站南側(cè)，平南鐵路深圳西站西側(cè)，南端為濱海大道，西側(cè)空地規(guī)劃為金融商務(wù)中心，北側(cè)為規(guī)劃一環(huán)快速通道。

2.2 橫崗車輛段及其試車線

深圳市橫崗車輛段位于地鐵3號(hào)線橫崗六約站旁，北鄰深惠公路，東靠牛始埔路，西鄰在建的鹽排高速公路及高壓走廊，南面靠山。橫崗車輛段主要構(gòu)筑物為運(yùn)用庫(kù)(含檢查庫(kù)和停車庫(kù))、檢修主廠房、維修公務(wù)大樓、調(diào)機(jī)及工程車庫(kù)、車輛段行政辦公大樓和地鐵公安派出所[11]。其布置在滿足運(yùn)營(yíng)及車輛檢修工藝需要的前提下，進(jìn)行了上蓋物業(yè)的開發(fā)。上蓋物業(yè)以車輛段為基礎(chǔ)，均采用樁基，位于主檢修廠房上方，車輛段平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮上蓋物業(yè)荷載。目前，上蓋物業(yè)已經(jīng)建設(shè)完成，其受到車輛段的噪聲影響主要來(lái)自試車線的運(yùn)營(yíng)及旁邊的運(yùn)用庫(kù)的車輛進(jìn)出。

3 監(jiān)測(cè)方案

(1)源強(qiáng)測(cè)點(diǎn)。在橫崗和前海灣車輛段試車線速度較高處距離外軌道中心線7.5 m處設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。

(2)衰減測(cè)點(diǎn)。在前海灣車輛段試車線速度較高處設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，距離外軌道中心線7.5、15、30 m處各設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)(其中7.5 m處測(cè)定結(jié)果即為源強(qiáng)測(cè)定結(jié)果)。

以上測(cè)定均在試車線正常運(yùn)行情況下，晝間進(jìn)行，連續(xù)測(cè)定試車過(guò)程中至少5次來(lái)回試車運(yùn)行噪聲。記錄監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)每趟列車從試車線起點(diǎn)至終點(diǎn)正常試車過(guò)程中的LeqA和Lmax。測(cè)定點(diǎn)位置見圖1和圖2。

圖1 前海灣車輛段試車線噪聲源及衰減測(cè)點(diǎn)位置

圖2 橫崗車輛段試車線噪聲源測(cè)點(diǎn)位置

4 試車線噪聲源強(qiáng)監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

4.1 測(cè)定結(jié)果

根據(jù)以上監(jiān)測(cè)方案，在2個(gè)車輛段正常試車過(guò)程中測(cè)得的噪聲源強(qiáng)見表1。

表1 試車線噪聲源強(qiáng)監(jiān)測(cè)結(jié)果①

①距離試車線外軌道中心線7.5 m處。

4.2 測(cè)定條件分析

前海灣試車線設(shè)于車輛段東側(cè)，側(cè)邊為敞開形式，線路位于上蓋平臺(tái)下面，有效長(zhǎng)度1 350 m，車輛段列車車型均為B型車，車輛長(zhǎng)度為140 m。試車線采用碎石道床，線路設(shè)計(jì)滿足車輛檢修、靜調(diào)后，進(jìn)行牽引、制動(dòng)、車載信號(hào)設(shè)施等性能試驗(yàn)的要求。該線按正線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)為無(wú)縫線路僅在38號(hào)道岔岔前25 m岔后50 m及擋1、擋9前各50 m范圍鋪設(shè)有縫的25 m長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)軌，以解決鋼軌內(nèi)應(yīng)力釋放問(wèn)題。

橫崗車輛段列車均為B型車，車輛長(zhǎng)度為118.28 m；試車線及出入段除車輛段明喉道岔區(qū)采用P 50鋼軌外均采用P 60鋼軌，60 kg/m鋼軌與50 kg/m鋼軌之間采用12.5 m的60～50異型軌聯(lián)結(jié)；橫崗車輛段試車線采用雙層碎石道床，道碴厚度0.25 m/0.20 m，邊坡1∶1.75；橫崗車輛段試車線全部采用彈性扣件，混凝土軌枕部分采用彈條Ⅰ型。橫崗車輛段試車線采用全封閉措施，線路位于鋼筋砼建筑內(nèi)，試車線頂部局部設(shè)置天窗，因此，橫崗車輛段試車線無(wú)法進(jìn)行橫向傳播實(shí)測(cè)。

橫崗車輛段內(nèi)為封閉結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)過(guò)程基本上不受外環(huán)境噪聲源干擾；前海灣車輛段試車線為敞開結(jié)構(gòu)，其外環(huán)境噪聲干擾源主要為平南鐵路，屬于間歇性干擾，在監(jiān)測(cè)時(shí)盡量避開平南鐵路經(jīng)過(guò)時(shí)間，如有這種情況在實(shí)測(cè)后對(duì)受到外環(huán)境干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理。

4.3 測(cè)定結(jié)果分析

橫崗車輛段與前海灣車輛段試車線均采用碎石道床、重型鋼軌、鋼筋混凝土長(zhǎng)軌枕和彈性扣件(或彈條)，其試車時(shí)的車速均在36 km/h左右，噪聲源強(qiáng)測(cè)定結(jié)果基本上一致，LeqA均在73 dB左右浮動(dòng)，噪聲最大值在83 dB左右浮動(dòng)。

5 試車線噪聲傳播規(guī)律測(cè)定結(jié)果分析

對(duì)前海灣車輛段的試車線進(jìn)行噪聲源衰減監(jiān)測(cè)，在列車通過(guò)的過(guò)程中，在與軌道中心線垂直的同一個(gè)方向上對(duì)距離軌道中心線7.5、15和30 m處的噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)得不同列車經(jīng)過(guò)時(shí)在7.5、15、30 m處的LeqA范圍分別為72.2～73.8 dB、70.2～72.0 dB和64.6～65.6 dB，見圖3?？梢?，LeqA均隨著距離的增加而降低。

圖3 前海灣試車線噪聲源傳播規(guī)律實(shí)測(cè)

把同一個(gè)測(cè)點(diǎn)列車5次經(jīng)過(guò)時(shí)測(cè)定的LeqA進(jìn)行平均，得到在7.5、15和30 m處的LeqA平均值分別為72.9、71.2 和65.1 dB，可見，在距離試車線噪聲源較近的地方，距離從7.5 m增加1倍到15 m，噪聲降低1.7 dB；但是隨著距離的增加，噪聲衰減急劇加快，距離從15 m增加到30 m，噪聲衰減幅度達(dá)到6.1 dB。

根據(jù)噪聲的線性衰減規(guī)律，在不考慮阻擋等情況下，距離增加1倍，噪聲衰減量約為3 dB。從上面監(jiān)測(cè)結(jié)果分析看，車輛段內(nèi)試車線噪聲源并不完全遵循該規(guī)律，噪聲隨著距離的衰減，在較近處的衰減量比一般情況下的線性衰減量低，這可能是由于本次監(jiān)測(cè)斷面設(shè)在試車線靠車輛段內(nèi)一側(cè)，外側(cè)部分柱子等阻擋物對(duì)噪聲存在一定的反射作用；而隨著距離的增加，在離試車線較遠(yuǎn)處的衰減量比一般情況下的線性衰減量高，主要是隨著距離的增加，監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩側(cè)的圍網(wǎng)、柱子、圍墻等建筑物的阻擋，對(duì)噪聲起到很好的衰減作用。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，在距離試車線30 m處，噪聲值為64.6～65.6 dB，平均值為65.1 dB，接近《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096-2008)晝間3類標(biāo)準(zhǔn)值。

6 結(jié)論

(1)地鐵車輛段試車線采用碎石道床形式，鋼筋混凝土軌枕，車輛行駛速度約為36 km/h，噪聲源強(qiáng)LeqA約為73 dB左右，試車中噪聲最大值約為83 dB；

(2)車輛段內(nèi)試車線由于受到柱子、建筑物墻體等的阻擋，其噪聲源的傳播并不完全遵循一般的線性遞減規(guī)律，在距聲源30 m范圍內(nèi)，距聲源越近，衰減量越小，距聲源越遠(yuǎn)，衰減量越大。

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Analysis of the Noise Source Intensity and Its Propagation Rule for the Test Line of Metro Depot

LIN Chu-juan1,XING Yi2,LIANG Chang-de2,QI Yue-kun1,LIU Yu-hong1

(1.ShenzhenIEREnvironmentalProtectionEngineeringTechnologyCo.Ltd.,Shenzhen,Guangdong518057,China;2.TheTechnologyReviewCenterofShenzhenHabitationandEnvironment,Shenzhen,Guangdong518055,China)

Based on the noise measurements of the test lines in the Shenzhen Qianhai Bay and Henggang Metro depots, the noise source intensity and its propagation during testing are analyzed in this paper. The results show that when the driving speed of the test vehicle is about 36 km/h, the intensity of the noise source (expressed in LoqA) is approximately 73 dB, and the maximum is about 83 dB. The spread of the noise from the test line is not fully following the general linear decrease rule. Within the scope 30 meters from the noise source, the nearer to the sound source is, the smaller the attenuation, while the farther away from the noise source, the greater the attenuation.

Metro depot; Noise of the test line; Noise source intensity; Propagation rule of noise; Shenzhen

2015-03-01；

2015-03-06

深圳市2013年政府采購(gòu)項(xiàng)目

林楚娟(1978—)，女，工程師，碩士，從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境工程及環(huán)保相關(guān)課題研究工作。

X827

B

1674-6732(2015)04-0043-04