劉 鵬

（中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 機(jī)械動(dòng)力與環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院，天津300308）

印尼雅加達(dá)至萬(wàn)隆高速鐵路(以下簡(jiǎn)稱“雅萬(wàn)高鐵”)是中國(guó)時(shí)速350 km高速鐵路從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、勘察設(shè)計(jì)、工程施工、裝備制造，到物資供應(yīng)、運(yùn)營(yíng)管理和人才培訓(xùn)等全方位“走出去”的第一個(gè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目一期工程Halim—Tegal Luar段正線長(zhǎng)142.3 km，其中橋梁87.29 km，占比61.34%；隧道17.01 km，占比11.95%；路基38 km，占比26.71%；全線共設(shè)置車站4座；設(shè)計(jì)速度350 km/h的區(qū)段79.6 km，其余為300 km/h及以下。雅萬(wàn)高鐵的聲屏障設(shè)計(jì)應(yīng)符合印度尼西亞生態(tài)環(huán)境部頒布的標(biāo)準(zhǔn)，需要分析其與中國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)的差異，進(jìn)而分析中國(guó)高速鐵路聲屏障通用圖在雅萬(wàn)高鐵的適用性及聲屏障高度的選取。

1 噪聲標(biāo)準(zhǔn)分析

1.1 中國(guó)鐵路噪聲標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)包括聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和鐵路噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)[1]由原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布；噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》(GB 12525—90)[2]由原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局批準(zhǔn)，2008年原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)修改方案。上述兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)屬于國(guó)家強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

（1）《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)規(guī)定，2011年1月1日起環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件通過(guò)審批的新建鐵路干線(含新開(kāi)廊道的增建鐵路)建設(shè)項(xiàng)目?jī)蓚?cè)區(qū)域執(zhí)行4b類聲環(huán)境功能區(qū)環(huán)境噪聲限值，即晝間等效聲級(jí)Leq限值為70 dB(A)、夜間等效聲級(jí)Leq限值為60 dB(A)。除要求鐵路線路兩側(cè)一定距離(如相鄰區(qū)域?yàn)?類，范圍為距鐵路外軌中心線65 m)之內(nèi)執(zhí)行4b類聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值外，同時(shí)還要執(zhí)行不同聲環(huán)境功能區(qū)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值(如2類區(qū)、距鐵路外軌中心線65 m及以外，執(zhí)行晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A))。

（2）《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》(GB 12525—90)是中國(guó)現(xiàn)行有效的鐵路噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)。2008年8月1日，原環(huán)境保護(hù)部頒布了《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》(GB 12525—90)修改方案[3]，其中新建鐵路(含新開(kāi)廊道的增建鐵路)邊界噪聲執(zhí)行晝間70 dB(A)，夜間60 dB(A)。

1.2 印尼鐵路噪聲標(biāo)準(zhǔn)

在印尼雅萬(wàn)高鐵可行性研究階段，對(duì)印尼在噪聲方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行了調(diào)研收集，發(fā)布于1996年的第48號(hào)“關(guān)于生活環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)決議書(shū)”為該國(guó)唯一與噪聲相關(guān)的強(qiáng)制性文件，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可知，印尼沒(méi)有專門針對(duì)鐵路的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，其環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為居民區(qū)晝間、夜間均為55 dB(A)，24小時(shí)全天采用58 dB(A)的限值。測(cè)試時(shí)間是24 h(早晚)隨機(jī)，即白天的16小時(shí)測(cè)量時(shí)間范圍為6:00—22:00，晚上的8小時(shí)測(cè)量時(shí)間范圍為22:00至次日6:00，每一個(gè)時(shí)間段的選取一定要有代表性，白天或晚上至少測(cè)量3個(gè)時(shí)間段。

表1 1996年第48號(hào)“關(guān)于生活環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)決議書(shū)”

1.3 鐵路聲環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

印尼沒(méi)有鐵路噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，只有聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，1996年第48號(hào)“關(guān)于生活環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)決議書(shū)”是雅萬(wàn)高鐵在施工期及運(yùn)營(yíng)期必須執(zhí)行的唯一噪聲標(biāo)準(zhǔn)，居民區(qū)晝間、夜間均執(zhí)行55 dB(A)標(biāo)準(zhǔn)要求。中國(guó)聲環(huán)境功能區(qū)則根據(jù)聲源狀況分為0類區(qū)、1類區(qū)、2類區(qū)、3類區(qū)、4a/4b類區(qū)，并且晝間、夜間噪聲標(biāo)準(zhǔn)不同，如居民區(qū)最常用的2類區(qū)執(zhí)行晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A)的標(biāo)準(zhǔn)要求。中國(guó)鐵路環(huán)境噪聲限值在執(zhí)行《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》(GB 12525—90)的同時(shí)，按照生態(tài)環(huán)境部門要求執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)中的0、1、2、3類相應(yīng)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即與鐵路距離不同，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同。從居民區(qū)晝間、夜間噪聲限值看，印尼晝間噪聲限值嚴(yán)于中國(guó)，夜間較寬松。

2 聲屏障技術(shù)應(yīng)用分析

聲屏障是鐵路沿線降噪的有效措施之一，必須滿足產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范的要求。中印兩國(guó)的氣候不同，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同，有必要對(duì)聲屏障技術(shù)的適用性進(jìn)行分析。因雅萬(wàn)高鐵橋梁占比較大(61.34%)，在此以橋梁聲屏障為代表進(jìn)行分析。

2.1 聲屏障設(shè)置高度分析

采用聲學(xué)有限元-無(wú)限元耦合仿真方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。在圖1所示的2D(x-y平面)聲學(xué)有限元-無(wú)限元模型中，區(qū)域Ω0為聲學(xué)有限元區(qū)域，Ω1為聲學(xué)無(wú)限元區(qū)域，S0為結(jié)構(gòu)聲學(xué)邊界，S1為有限元與無(wú)限元域耦合邊界。

圖1 有限元-無(wú)限元聲學(xué)仿真模型

模型輸入的等效聲源通過(guò)某客運(yùn)專線聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間噪聲源辨識(shí)測(cè)試結(jié)果計(jì)算分析得到，預(yù)測(cè)雅萬(wàn)高鐵橋梁區(qū)段、24 h全天、5個(gè)速度等級(jí)條件下無(wú)聲屏障和2種常規(guī)高度聲屏障的等效聲級(jí)，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2所示。

由表2可知，橋梁區(qū)段安裝2.3 m高聲屏障時(shí)噪聲達(dá)標(biāo)的速度級(jí)為200 km/h；安裝3.3 m高聲屏障時(shí)噪聲達(dá)標(biāo)的速度級(jí)為300 km/h。在250 km/h和300 km/h的高速段安裝3.3 m高聲屏障較2.3 m高聲屏障有更好的降噪效果?？紤]印尼噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求，建議雅萬(wàn)高鐵橋梁聲屏障設(shè)計(jì)采用3.3 m高聲屏障。

2.2 聲屏障結(jié)構(gòu)檢算

（1）根據(jù)印尼當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速資料，沿線萬(wàn)隆山區(qū)極端風(fēng)速為47 m/s，據(jù)此分別對(duì)350 km/h、橋梁寬度12.6 m的3.3 m高插板式金屬聲屏障和非金屬聲屏障進(jìn)行了結(jié)構(gòu)檢算，金屬聲屏障滿足相關(guān)規(guī)范的要求，非金屬聲屏障不滿足相關(guān)規(guī)范的要求。因此，橋梁插板式聲屏障采用3.3 m高金屬聲屏障。

（2）金屬聲屏障為鋁合金材質(zhì)，根據(jù)《鐵路聲屏障聲學(xué)構(gòu)件》(TB/T 3122—2019)[4]，聲屏障聲學(xué)構(gòu)件中的金屬材料耐鹽霧性應(yīng)符合《建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板》(GB/T 17748—2016)[5]中的規(guī)定，耐鹽霧性等級(jí)小于或等于1級(jí)，滿足耐鹽霧性要求的鋁合金板材可適用于印尼的當(dāng)?shù)貧夂颉?/p>

3 結(jié)論

（1）印尼雅萬(wàn)高鐵噪聲標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行1996年第48號(hào)“關(guān)于生活環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)決議書(shū)”，房屋和居住區(qū)晝間、夜間噪聲限值均為55 dB(A)，晝間噪聲限值嚴(yán)于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）通過(guò)對(duì)聲屏障高度及結(jié)構(gòu)的分析，建議在橋梁聲屏障設(shè)計(jì)中采用軌頂以上3.3 m高插板式金屬聲屏障。

表2 橋梁區(qū)段不同高度聲屏障條件下全天等效聲級(jí) dB(A)