声屏障控制范围与附加长度的确定.pdf

给水 排水／ 环境 工 程 声屏障控制范围与附加长度的确定 刘冀钊 铁道 第三 勘察 设计 院机 械环 工 处 ， 天 津3 0 0 2 5 1 摘要 根据 京 沪高速铁 路 暂行规 定 确 定 的原 则推 导 了声屏 障 附加 长度 的理论 计 算方 法 ， 采 用菲 涅耳 数 一前 川表 法估 算 了 不 同距 离、 不 同高度 声 屏 障 的 降噪 效果 ， 并 通 过 现 场 实测 结 果 提 出了声屏 障设计 中应采 用 的控 制 范 围。 关键 词 声屏 障 ；附加 长度 ； 控 制 范 围 中图分 类号 X 8 3 9 文献标 识码 B 文 章编 号 1 0 0 42 9 5 4 2 0 0 5 0 6 0 1 2 60 2 Co nt r ol l e d Rang e and Addi tional Ex t ent o f Ac o us tic Baffl e L i u J h a o Abs t r ac t e x t r ap o l a t e t h e a l g orit h m o f a ddi t i o na l e x t e n t o f a c o us t i c b a f fl e b y f o l l o wi n g J i n g Hu Hi g h s p e e d Ra i l wa y T e n t a t i v e P r o v i s i o n， a pp r o x i ma t i n g t he v a ried de n o i s e ef f e c t o f a c o us t i c ba f f l e wi t h di f f e r e nt di s t an c e an d he i g ht ， pr o po s e p r e f e r r e d c on t r ol l e d r a n g e t h a t s h a l l b e t a ke n i n ac o u s t i c b a f fle de s i g n t h r ou g h fie l d s u r v ey ， K e ywo r ds a c o us t i c ba f fle；a ddi t i o na l e x t e nt ；c o nt r o l l e d r a n ge Aut hor’S addr e s s M e c h a ni c al En v i r o nmen t Eng i n e e rin g S e c t i on TS DI ，T i a n j i n 3 0 0 2 5 1 随着环境 保护事业的深入发展及人 民生 活水平 的 日益提高 ， 列车 的速度 经过 5次大提 速后 有较 大 的提 高 ， 铁路沿线 的噪声 污染 已成为亟待解决 的突出 问题 。 国 内外通常采用声屏 障降低 铁路 噪声 污染 ， 但 声屏 障 附加长度多长 、 敏感 点距 离铁路 多远 设 置声屏 障经 济 技术性能最 优 ， 已成 为声 屏 障设 计 与 审批 中 的难 点 。 笔者就声屏障 附加长度 、 控制范围 的确定进行探讨 。 1 声屏障 附加长度 的确定 1 ． 1 声屏障理论 附加长度 理论上 ， 声屏障附加 长度 应保 证声 源通 过声屏 障 末端传至接收点 的声级值较 由声 源经声屏障顶端绕射 收 稿 日期 2 0 0 50 20 4 作 者简 介 刘冀 钊 1 9 6 5 一 ， 男 ， 高 级 工 程 师 ， 1 9 8 8年 毕业 于 兰州 铁 道 学 院环境 工程 专业 ， 工学学 士 。 后 的声级值低 1 0 d B以上 ， 即声源 经声 屏 障顶 端绕 射 传至接 收点 的声级值 远远高于声源在声 屏障外传至接 收点 的声级值 ； 京 沪高 速铁 路 暂行 规定 以下简 称 暂 规 则要求 “ 声屏 障附加 长度的计算 以声波侧 向 绕射和侧 向直达声导致声屏障插入损 失降低量不 大于 其 1 0 ％为依据 ， 计 算声屏障 的附加长度 ”， 按 照 暂规 要求有如下公 式 A L L P J一 P 2 1 P 3一 P 2 ／ P ．一 P 2 ≤ 0 ． 1 2 式 中 △ 声屏障插入损失 ， d B； 。 无声屏障时 由 A点传至 c点 的声级值 ， d B； 有声屏障时 由 A点传至 c点 的声级值 ， d B ； 由 曰点传 至 c点 的声级值 ， d B 。 一 J ＼厂 铁 路 A B 图 1 声 屏 障 附加长 度示 意 由于空气 吸收 、 地面吸收与绕射损 失相 比较小 ， 为 计算简单 ， 可忽略不计 。 L P 】L P一1 0 l o g L I ／ R 0 3 将轮轨 噪声视 为轨道 中心线上方 由连续互不相干 声偶极子构 成的有限长 声源 ， 运 行列 车稳 态噪 声声场 以铁路 为对称 轴呈蝶形 分布 ， 且列 车运 行噪 声在距 线路 中心 1 ／ 3车长 考虑货车按约 2 5 0 m计 范 围内遵 守线源衰减 规律 ， 则 有 L P 3L P一1 0 l o g L 2 ／ R 0 c o s O 4 由公 式 1 、 2 、 3 、 4 可推出 1 0 l o g L 。 L ／ L 。 ≥ 0 ． 9 AL 5 料净 、 场地清 。同时 ， 在 施工 过程 中 ， 发现 新 型钢轨 伸 缩 器存在 以下问题 ， 建议进 一步改进 。 1 改进 型钢 轨伸缩 器尖 轨末端 伸 出大垫板 仅有 0 ． 0 8 m， 与长轨联 焊 比较 困难 ； 并且 ， 由于焊缝 伸 出大 垫板较短 ， 线路弹性不 一致 ， 于 焊接 接头 寿命 不利 ， 建 议对该部分尺寸适 当修改 。 2 改进 型钢轨伸缩 器预铺 后轨 道 电路 导线 孔眼 1 26 加工困难 ， 建议 出厂前在基本轨 和尖轨 轨腰上预 留。 参考文献 【 1 】 吴存 孝． 无 缝线 路【 M】 ． 北 京 中国铁 道 出版 社， 2 0 0 0 ． 【 2 】 铁运 【 1 9 9 9 】 1 4 6号 ． 铁路 桥隧 建筑物 大修维 修规 则【 S 】 ． 【 3 】 蒋金 洲 ． 阜淮线 淮河 大桥 无缝 线 路设 计 【 R】 ． 北京 铁 道 部科 学 研 究 院， 2 0 0 4 ． 【 4 】 王 敬安 ． 跨 区间无缝 线路 技术综 述【 J 】 ． 铁 道标 准设计 ， 2 0 0 4 3 ． 铁道 标 准设 计R A I L WAY S T A ND A RD DE S I G N 2 0 0 5 6 维普资讯 刘冀钊一 声 屏 障控 制范 围与 附加 长度 的确 定 当声屏障插入损失为 1 0 d B时 ， 由式 5 可得 L ， 4 0 m 时 ， 附加长度 L1 0 5 m L ． 6 0 m 时 ， 附加长度 L1 5 8 m L 。 8 0 m时 ， 附加长度 L 2 1 1 m 1 ． 2声屏 障实际附加长 度 由于声屏 障理论 附加长度较长 ， 在实际设计 中没有 实施 ， 目前铁路声屏障附加长度一般按每侧 5 0 m设计 。 2 声 屏障控制范围 声屏 障控制范 围不 但 与声屏 障 长度相 关 ， 而且 与 声屏 障高度 直接相关 。声屏 障越 高 ， 降 噪效果越好 ， 但 声屏 障不可能无 限高 ， 目前 设 计 中声屏 障 一般 2 ． 5～ 3 ． 5 m高。 2 ． 1 不 同距离 、 不同高度声屏障 降噪效 果 依据菲涅耳数一 前 川表 法估 算 ， 按无 限长 声屏 障 ， 8 0 0 Hz 等效频 率 ， 2 ． 5， 3 ， 3 ． 5 m高 声屏 障 ， 地 面高 1 ． 5 m处 ， 声 屏 障引起 的反 射 降低 量按 2 ． 0 d B计算 ， A声 级插入损失计算结果见 表 1 。 表 1 屏障 距外 轨 中心 4 m 时 的插入 损失 d B 路堤 高 3 r n 路 堤高 4 rn 与 铁路 距 离／ m 2 ． 5 rn 3 rn 3 ． 5 rn 2 ． 5 rn 3 r n 3 ． 5 r n 声 障 声 障 声 障 声障 声障 声 障 3 0 l 0 ． 0 l 0． 5 l 2 ． 4 l 1 ． 0 l 1 ． 6 l 2． 9 4 5 9 ． 5 9 ． 8 l 1 ． 7 l 0． 0 l 0． 3 l 2． 0 6 0 9 ． 0 9 ． 3 l 1 ．1 9． 3 9． 8 l 1 ． 6 8 0 8． 6 9 ． 0 l 0 ． 8 9 ． 0 9 ． 4 l 1 ． 2 2 ． 2 声 屏障实际降噪效果测试 一 般情 况下 ， 声 屏 障实 际降 噪效果 劣 于理论 降 噪 效果 ， 为 了探索声屏 障的实际降噪效果及其控制 范围 ， 本 次在京秦线 、 秦 沈客运专线进行 了实地 测试 ， 部分结 果 见 图 2 、 图 3 。 路堤高度 4 ． 0 m 测点高度 地面 以上 1 ． 5 m 声屏 障高度 2 ． 5 m 路肩至轨顶 高度 0 ． 9 6 m 声屏 障至线路 中心距离 4 ． 0 m 声屏 障材料 C j Q系列 测试仪 器 L D 3 0 0 0 型便携式双通 道噪声 分析仪 由测试结果可知 频 率为 1 0 0 0 H z时， 距 铁路 3 0 m 处声屏障插入损失约为 1 1 d B， 距铁路 4 5 m 处声屏 障插 入损失约为 7～ 8 d B， 距铁路 6 0 m处声屏 障插 入损失约 为 6～ 7 d B， 距 铁路 8 0 m处声屏 障插入 损失 约为 4～5 d B， 距铁路 6 0～8 0 m处声屏 障插入损失 明显降低 。 3 结论 声屏 障附加 长度原 则上 应满 足理 论计算 要求 ， 根 铁道 标 准设 计RA I LW AY S T A ND AR D DE S I G N 2 0 0 5 6 90 80 ∞ 70 60 翟}5 0 4 o 3 0 有声屏障 1 2 5 0H z ㈣ A 6 3 ． 9d B 8 8 ． 1 dB 7 7 ．4d B 给 水排 水／ 环 境 工程 无声屏障 1 2 5 0Hz L A 5 7 ． 3 d B 81 ． 1 d B 6 7 ． 9d B 、 一』 1 J 乞 ． 、 ] J 1 、 -13 ￡ 广 。 L 1 ‘ ． 1 2 4 8 1 6 3 1 ． 5 6 3 1 2 5 2 5 0 5 0 0 l k 2 k 4 k 8 k 1 6 k㈣ A 频率／ Hz 图 2 距 线路 中心 6 0 m 处 列车 通过 时 的 1 ／ 3倍频 谱 图 9 0 80 萋7 0 60 50 4o 3 0 有声屏障 无声屏障 1 2 5 0H z L A 1 2 5 0H z L A 6 0 ． 8 d B 8 2．8 dB 73 ． 3 d B 5 6 ． 8 d B 8 0 ．0d B 6 8 ． 2d B _ J 户． r 1一 1 厂 L n _ 7 ． 1 2 5 2 5 0 5 0 0 l k 2 k 4 k 8 k 1 6 k 频率／ Hz h L ㈧ 图 3 距线 路 中心 8 0 m 处 列车通 过 时的 1 ／ 3倍 频谱 图 据 中国 目前 的经济 技术 条件 可 以采用 5 0 I n的附加 长 度 ， 但 声屏 障的控 制 范 围不 宜超 过 6 0～8 0 I n， 即敏感 点距铁路 6 0～8 0 I n以 内可 以考虑 设 置 声屏 障 ， 超 过 6 0～ 8 0 I n时不宜采用 声屏障措施 。 参考 文献 [ 1 】 北 方交通 大学 ． 内燃机 车牵 引噪 声源 和列 车 轮轨 噪 声源 的特 性分 析 与研究 [ R 】 ． 北 京 1 9 9 9 ． f 2 1 北 方交 通大学 ． 我 国铁路 环境 噪声控 制研究 [ R】 ． 北 京 1 9 8 8 ． 武广铁路客运专线 建设前期筹备工作顺利展开 备 受 关注 的武广 铁路 客 运 专 线 建设 前期 筹 备 工作 正 在 顺 利展 开 。今年 上 半年 ， 这 条铁路 试 验 段将 开 工建设 。这是 记 者 日前从在 珠 海 召开的 组 建 武 广 铁路 客 运 专 线公 司协 调 会 上 获 得 的信 息 。 武 广铁路客 运专 线是我 国 目前规 划修 建 的 9条客 运专 线 中 里程 最长 的线路 。这 条铁 路 北 起 湖北 武 汉站 ， 南 至广 东新 广 州 站 。 跨越 鄂 湘 粤 三 省 ， 正 线 长 9 6 8 ． 4 2 1 k m， 桥 隧 比 例 占全 线 的 6 1 ． 9 ％ 。 投 资估 算 ll 6 6亿元 ， 计 划工期 5 4个月 含 6个月 的调 试 期 。铁 道部 先期成 立的 武 广铁路 客 运 专 线公 司筹 备 组 经过 积 极 工作 。 目前 已完成 全线 8 2 ％ 的地质 勘探任 务 ， 一些 重点控 制 工 程 的设 计也 已通过初 步 审查 。 中外 联 合体 担 当的 工程 试验 段 施 工即将展 开 ， 控 制 工程的 六大隧道 施工招 标将在 近期进 行。 来 自铁道 部发 展计 划 司和 湖 北、 湖 南、 广 东 三省 发 改委 、 国 土厅 、 投 资公 司的 负责 人 共 商 了公 司组 建 的相 关 事 宜 ， 并 原 则 通 过 武 广铁路 客 运 专 线有 限 责任 公 司章 程 合 资 建设 经 营 武广铁路 客 运 专线合 同书以及 建设 项 目征 地拆 迁 实施协 议 。 据 2 0 0 50 51 6 人 民铁道 1 2 7 维普资讯