摘要:振動(dòng)是城市軌道交通項(xiàng)目造成的主要環(huán)境影響。通過(guò)梳理現(xiàn)有減振措施的相關(guān)成果認(rèn)識(shí)到,現(xiàn)階段主流的減振措施可使軌道交通項(xiàng)目的振動(dòng)影響得到有效控制;梳理相關(guān)技術(shù)規(guī)范及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合一線工作經(jīng)驗(yàn),提煉出軌道交通項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收調(diào)查中振動(dòng)影響調(diào)查的要點(diǎn);并對(duì)調(diào)查的重點(diǎn)環(huán)節(jié)如確定振動(dòng)敏感點(diǎn)、復(fù)核敏感點(diǎn)各項(xiàng)特征、選點(diǎn)監(jiān)測(cè)等進(jìn)行了闡述和分析,并列舉出減小運(yùn)行期振動(dòng)影響的措施建議。
關(guān)鍵詞:道路環(huán)境工程;減振;軌道交通;竣工環(huán)保驗(yàn)收
1軌道交通項(xiàng)目的振動(dòng)影響問(wèn)題
振動(dòng)是城市軌道交通項(xiàng)目造成的主要影響。受影響建筑物內(nèi)人員可能察覺(jué)到一定程度的震感,造成不適,嚴(yán)重者室內(nèi)資產(chǎn)甚至建筑物均可能受損。近年來(lái)隨著軌道交通工程減振技術(shù)的發(fā)展,減振橡膠浮置板整體道床、鋼彈簧浮置板整體道床等技術(shù)的發(fā)明和更新,使得軌道交通運(yùn)行中帶來(lái)的振動(dòng)影響大幅減小,也在一定程度上降低了工程選線的困難程度。盡管如此,北京、廈門(mén)等地近幾年投入運(yùn)行的軌道交通項(xiàng)目仍有群眾反映存在振動(dòng)影響,原因可能是減振措施落實(shí)不到位、線位變化后減振措施沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整或調(diào)整不合理等。因此,做好軌道交通項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收工作中的振動(dòng)影響調(diào)查,確保減振措施落實(shí)到位,切實(shí)關(guān)系到軌道交通線路沿線群眾生產(chǎn)生活的正常開(kāi)展。
2現(xiàn)階段主流的減振措施及其效果
關(guān)于軌道交通項(xiàng)目的減振措施的研究與實(shí)踐較多。李向東等[1]在關(guān)于軌道交通項(xiàng)目振動(dòng)控制途徑的現(xiàn)狀研究中總結(jié)出現(xiàn)有的主流減振措施及其效果,見(jiàn)表1。其中梯形軌枕減振道床和鋼彈簧浮置板軌道的減振效果非常明顯,分別達(dá)到20 dB和25 dB以上;孫飛等[2]發(fā)現(xiàn)不同減振措施的有限減振頻段不同,如梯形軌枕的有效減振頻段為40~63 Hz,鋼彈簧浮置板的有效減振頻段為12.5~200.0 Hz;蘇浩等[3]在關(guān)于減振措施效果評(píng)價(jià)的研究中發(fā)現(xiàn),隧道壁處的振動(dòng)數(shù)據(jù)較道床和軌道波動(dòng)性更小,適合作為減振措施的評(píng)價(jià)量。
項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)通常會(huì)對(duì)不同措施的減振效果、成本、實(shí)施與維護(hù)難度等進(jìn)行比較??傮w來(lái)看,只要在環(huán)評(píng)階段對(duì)項(xiàng)目振動(dòng)影響進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)并清晰地提出減振措施要求;在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段根據(jù)詳勘后的線位微調(diào)結(jié)果,結(jié)合環(huán)評(píng)的原則性要求提出科學(xué)的措施設(shè)計(jì);在建設(shè)階段切實(shí)保障減振措施并根據(jù)設(shè)計(jì)要求落實(shí),軌道交通項(xiàng)目的振動(dòng)影響是可以得到有效控制的,同時(shí)也可確保全線減振措施的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益達(dá)到最優(yōu)。
3竣工環(huán)保驗(yàn)收調(diào)查中的振動(dòng)影響調(diào)查要點(diǎn)
《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范 城市軌道交通》(HJ/T 403—2007)是軌道交通項(xiàng)目開(kāi)展竣工環(huán)保驗(yàn)收調(diào)查工作最主要的技術(shù)依據(jù)。另外,因軌道交通項(xiàng)目是以生態(tài)環(huán)境影響為主的建設(shè)項(xiàng)目,還應(yīng)同時(shí)參考《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范 生態(tài)影響類(lèi)》(HJ/T 394—2007)。
梳理上述兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合筆者從事建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)保驗(yàn)收調(diào)查的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),得出軌道交通項(xiàng)目振動(dòng)影響調(diào)查的技術(shù)要求主要包括以下幾個(gè)方面:
3.1調(diào)查范圍
HJ/T 403—2007未對(duì)調(diào)查范圍進(jìn)行限定;HJ/T 394—2007則要求調(diào)查范圍原則上與環(huán)評(píng)評(píng)價(jià)范圍一致,當(dāng)工程內(nèi)容發(fā)生變更導(dǎo)致環(huán)境影響范圍變化時(shí)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。一般來(lái)說(shuō),軌道交通項(xiàng)目環(huán)境振動(dòng)的調(diào)查范圍為外軌中心線兩側(cè)60 m以內(nèi)區(qū)域。
3.2調(diào)查內(nèi)容
為了解軌道交通項(xiàng)目的振動(dòng)環(huán)境影響,主要的調(diào)查內(nèi)容包括3個(gè)方面:一是調(diào)查范圍內(nèi)的振動(dòng)敏感點(diǎn)分布情況及其主要特征,二是減振措施落實(shí)情況,三是工程試運(yùn)行以來(lái)的振動(dòng)影響。其中,振動(dòng)影響通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)和公眾意見(jiàn)調(diào)查的結(jié)果體現(xiàn)。
3.3監(jiān)測(cè)要求
(1) 監(jiān)測(cè)對(duì)象
振動(dòng)敏感點(diǎn)。
(2) 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
有車(chē)時(shí)應(yīng)監(jiān)測(cè)每列車(chē)通過(guò)時(shí)的VLz10和VLzMAX,無(wú)車(chē)時(shí)應(yīng)監(jiān)測(cè)VLz10。
(3) 監(jiān)測(cè)頻次
監(jiān)測(cè)應(yīng)不少于1晝夜,晝夜各1次,每次測(cè)試不少于5對(duì)列車(chē)通過(guò)。
(4) 監(jiān)測(cè)時(shí)間
監(jiān)測(cè)應(yīng)在正常工作日(周一至周五、不包括節(jié)假日)進(jìn)行,晝間、夜間各選在代表其列車(chē)車(chē)輛運(yùn)行平均密度的某一小時(shí)監(jiān)測(cè)。
(5) 監(jiān)測(cè)方法
一般采用《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法》(GB 10071—88),若振動(dòng)敏感點(diǎn)涉及古建筑,還應(yīng)采用《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50452—2008)中的相應(yīng)方法。
(6) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
一般執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 10070—88),若振動(dòng)敏感點(diǎn)中涉及古建筑,還應(yīng)執(zhí)行GB/T 50452—2008。
(7) 其他要求
HJ/T 403—2007提出,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)避開(kāi)地下有下水道、地下室等能夠影響振動(dòng)源振動(dòng)傳播規(guī)律的設(shè)施。但我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展至今,大多數(shù)城市建筑均存在地下車(chē)庫(kù)等設(shè)施,該要求通常難以滿足。
4軌道交通項(xiàng)目振動(dòng)影響調(diào)查的重點(diǎn)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)述
4.1確定振動(dòng)敏感點(diǎn)
項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)給出了環(huán)評(píng)階段線位涉及的振動(dòng)敏感點(diǎn),但實(shí)際建設(shè)線位通常會(huì)因?yàn)槌醪皆O(shè)計(jì)階段的詳勘成果進(jìn)行一定調(diào)整,導(dǎo)致振動(dòng)敏感點(diǎn)也發(fā)生變化;另外軌道交通項(xiàng)目一般建設(shè)周期較長(zhǎng),驗(yàn)收調(diào)查階段可能出現(xiàn)新增敏感點(diǎn)。故驗(yàn)收調(diào)查階段須對(duì)沿線振動(dòng)敏感點(diǎn)進(jìn)行重新確定。
因軌道交通工程主要在地下敷設(shè),難以像公路、鐵路項(xiàng)目等進(jìn)行直觀的沿線調(diào)查,一般會(huì)采用以下步驟開(kāi)展敏感點(diǎn)的確定工作:
(1) 將施工圖線位疊圖至常用的地圖軟件中;
(2) 選擇幾個(gè)有地面施工區(qū)域的典型點(diǎn)位如起點(diǎn)、終點(diǎn)、區(qū)間風(fēng)亭或部分站點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì),對(duì)疊圖的準(zhǔn)確性進(jìn)行核對(duì)和矯正;
(3) 在地圖軟件中,沿著核對(duì)后的線位確定振動(dòng)敏感點(diǎn);
(4) 對(duì)于因線位調(diào)整新增的敏感點(diǎn)或新建敏感點(diǎn),以及因線位調(diào)整與線位距離發(fā)生變化的原敏感點(diǎn),均應(yīng)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,其他沒(méi)有發(fā)生變化的原敏感點(diǎn)隨機(jī)選擇開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核,確定最終的振動(dòng)敏感點(diǎn)清單。
4.2復(fù)核敏感點(diǎn)各項(xiàng)特征
環(huán)境影響報(bào)告書(shū)給出的振動(dòng)敏感點(diǎn)列表一般包括以下幾個(gè)方面:敏感點(diǎn)名稱(chēng)、樁號(hào)、相對(duì)于線位的方位(左或右)、距離(與軌道中心線)、高差(與軌道平面)、敏感點(diǎn)性質(zhì)(學(xué)校、醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)、行政機(jī)關(guān)、居住小區(qū)等)和概況、照片等。其中樁號(hào)(不同位置行車(chē)速度可能不同)、距離、高差等因素均會(huì)影響列車(chē)運(yùn)行引起建筑物振動(dòng)的強(qiáng)度,比如在速度較快的行車(chē)區(qū)間、位于軌道正上方且軌道埋深較淺的建筑物將受到較強(qiáng)的振動(dòng)影響;不同性質(zhì)的敏感點(diǎn)則對(duì)應(yīng)不同的振動(dòng)耐受值。故需要利用工程資料和軌道列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)對(duì)振動(dòng)敏感點(diǎn)的各項(xiàng)特征進(jìn)行復(fù)核。一般來(lái)說(shuō),“樁號(hào)”和“距離”利用工程線路平面圖,“高差”利用工程線路縱斷面圖進(jìn)行確認(rèn);敏感點(diǎn)性質(zhì)等則須在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中進(jìn)行核實(shí),特別是敏感點(diǎn)環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果須對(duì)應(yīng)“特殊住宅區(qū)”“居民、文教區(qū)”和“混合區(qū)、商業(yè)中心區(qū)”等標(biāo)準(zhǔn)屬性,應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)分辨確認(rèn)。
4.3選點(diǎn)監(jiān)測(cè)
(1) 關(guān)于布點(diǎn)原則的思考
HJ/T 403—2007未對(duì)振動(dòng)監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)原則進(jìn)行規(guī)定。在工程性質(zhì)較為相近的公路項(xiàng)目環(huán)保驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范HJ 552—2010中,規(guī)定了對(duì)聲環(huán)境敏感點(diǎn)開(kāi)展現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)原則,其中一個(gè)原則是“環(huán)評(píng)要求采取降噪措施且已采取的,監(jiān)測(cè)比率不少于50%;環(huán)評(píng)要求采取降噪措施但未采取的,監(jiān)測(cè)比率不少于50%”。但總體來(lái)說(shuō),公路項(xiàng)目環(huán)評(píng)中要求對(duì)聲環(huán)境敏感點(diǎn)采取降噪措施的比例較小。軌道交通項(xiàng)目作為市內(nèi)公共交通的一部分,通常是穿越人員密集的城市中心區(qū),需要對(duì)振動(dòng)敏感點(diǎn)采取減振措施的比例較大。所以參考這一原則選取振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)位數(shù)量過(guò)多,從經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)不盡合理。
在實(shí)際工作中,通常考慮振動(dòng)敏感點(diǎn)處的區(qū)間行車(chē)速度、距離、高差及減振措施等特征,選取典型點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測(cè);未列入監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的敏感點(diǎn)則必須有同等條件的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位作為表征。
(2) 關(guān)于監(jiān)測(cè)時(shí)間的思考
為了充分測(cè)試、磨合各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和信號(hào)系統(tǒng),同時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)人員作業(yè)進(jìn)行培訓(xùn),軌道交通需要不少于3個(gè)月的試運(yùn)行時(shí)間。其中部分時(shí)間為載重試運(yùn)行,即在車(chē)廂內(nèi)放置沙袋,模擬正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的載人重量,車(chē)廂放置沙袋情況見(jiàn)圖1。因?yàn)檐?chē)廂載重與否帶來(lái)的振動(dòng)影響不同,所以振動(dòng)監(jiān)測(cè)工作除根據(jù)HJ/T 403—2007的常規(guī)要求開(kāi)展外,還應(yīng)盡量選在列車(chē)載重試運(yùn)行的階段進(jìn)行,確保監(jiān)測(cè)結(jié)果可代表真實(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。
4.4公眾意見(jiàn)調(diào)查中的振動(dòng)影響調(diào)查
軌道交通項(xiàng)目造成振動(dòng)影響與否及其影響程度,直接關(guān)系到沿線群眾的切身感受和利益。于是,區(qū)別于大多數(shù)其他類(lèi)別項(xiàng)目,軌道交通項(xiàng)目的竣工環(huán)保驗(yàn)收公眾意見(jiàn)調(diào)查應(yīng)包含試運(yùn)行期振動(dòng)影響調(diào)查的相關(guān)問(wèn)題,并把調(diào)查結(jié)果作為判斷振動(dòng)影響的重要依據(jù)。
調(diào)查問(wèn)題的設(shè)置可參照:您正常生活或工作中,是否能感覺(jué)到軌道交通項(xiàng)目運(yùn)行造成的振動(dòng)影響?相應(yīng)回答可從振動(dòng)影響的程度上設(shè)置為:無(wú)影響/影響輕微/影響較大/振動(dòng)嚴(yán)重影響生活或工作,或者從發(fā)生的頻率上設(shè)置為:從未感覺(jué)到/偶爾感覺(jué)/經(jīng)常能感覺(jué)到/只要列車(chē)通過(guò)就有感覺(jué)。
5減小運(yùn)行期振動(dòng)影響的措施建議
驗(yàn)收調(diào)查工作結(jié)論一般會(huì)提出對(duì)于運(yùn)行期后續(xù)的振動(dòng)影響開(kāi)展持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)、適時(shí)補(bǔ)充完善減振措施的建議。對(duì)于軌道交通項(xiàng)目運(yùn)行期的振動(dòng)影響,尹賢賢[4]開(kāi)展了關(guān)于軌道服役性能劣化機(jī)理的研究,認(rèn)為軌道離散支承結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼設(shè)置致使車(chē)輛以某速度運(yùn)行通過(guò)軌道時(shí)直接激發(fā)的軌道系統(tǒng)超諧共振響應(yīng),最終引發(fā)了鋼軌波磨的產(chǎn)生;張伯林等[5]關(guān)于鋼軌打磨措施減振效果的研究則證實(shí),對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨,改善了鋼軌表面的不平順狀態(tài),使得軌道振動(dòng)影響大幅降低。驗(yàn)收調(diào)查工作可參考上述研究成果提出關(guān)于減小運(yùn)行期振動(dòng)影響的具體措施建議。
6結(jié)語(yǔ)
關(guān)于軌道交通項(xiàng)目減振措施的研究與實(shí)踐較多,在詳細(xì)勘察、科學(xué)設(shè)計(jì)和充分落實(shí)的前提下,現(xiàn)階段主流的減振措施已可使軌道交通項(xiàng)目的振動(dòng)影響得到有效控制。本文提煉了軌道交通項(xiàng)目振動(dòng)影響調(diào)查的要點(diǎn),對(duì)調(diào)查過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和方法進(jìn)行了闡述,同時(shí)對(duì)于驗(yàn)收調(diào)查工作中可提出的減振措施建議進(jìn)行了進(jìn)一步的思考,供同行與建設(shè)單位參考。
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作者簡(jiǎn)介:路艷梅,女,貴州畢節(jié)人,工程師,本科,從事環(huán)保咨詢、生態(tài)損害鑒定評(píng)估工作。