浅析环保城市轨道交通

提要:本文通过对国内轨道 交通 发展 前景、环境现状、主要污染类型、特点、产生机理和 影响 因素等方面的 分析 ，提出从规划设计、施工和运营三个方面进行综合环境污染治理的措施，以实现环保的城市轨道交通。

关键词:国内轨道交通;规划设计、施工、运营环保措施

1国内轨道交通发展的环境现状2城市轨道交通规划设计阶段的环保措施

城轨交通的环境污染，主要以建成通车后的振动和噪声污染为主，其次为电磁辐射污染和景观污染等。防治措施通常采用主动和被动两种形式。主动防治即先行分析污染源、污染产生的机理、影响因素，而后对症下药，从污染产生的源头上采用先进的技术设计手段，阻断或削弱污染。

2.1城市轨道交通的振动和嗓声

2.1.1城市轨道交通振动、噪声的特点、产生机理和影响因素

城市轨道交通的振动和噪声随着列车运行间隔(一般2}6 min)、运行时间(一般早5:00;晚11:00)呈现出间歇性和非全天候的特点，其主要产生于轮轨系统和动力系统。列车运行时产生的振动属于随机振动问题，其引起的振波通过结构传到周围地层，进而通过土壤向四周传播，诱发附近结构及建筑物的二次振动。导致振动的主要因素有:轨道不平顺引起的随机性激振源、车轮偏心引起的周期性激振源、车轮通过轨缝、道岔时的瞬间激振源和轮轨碰撞等。噪声分为空气声和固体声，一般通过声源、传播途径和接受点三个方面来分析，除轨轮噪声为线声源外，其余均为点声源。噪声级的强度主要由轨道设置位置确定:地下车内噪声大于地面噪声;高架噪声大于地面噪声。影响噪声的因素主要有:列车速度、轮轨结构、钢轨波磨、钢轨类型、最小曲线半径、车辆设备、活塞风、通风系统、隧道结构及埋深、高架结构振动辐射、集电弓摩擦和列车运行产生的气流噪声等。

运营城轨的振动和噪声不是相互独立的，二者之间在某种程度上存在着必然的联系，大部分的运营噪声往往是轮轨相互撞击而产生的，其减振降噪的技术措施，应以控制振动为主，振动减小意味着占噪声主导地位的固体声也随之减小。 在轨道交通路网规划和可行性 研究 前期，采取的环保措施是:以现场环境调查或环评报告为依据，对环境敏感点尽量绕避，对可能的小半径段落尽量采取增大曲线半径的做法，但此两点往往受地形、地物、地质、线路敷设方式、城市规划等条件的制约不易实现。 设计阶段减振的环保措施主要体现为主动控制，即选用减振性能优良的机车车辆、桥隧结构和轨道结构形式，利用阻尼等技术从降低振源的激振强度、切断或削弱振动的传播途径等方面进行合理、有效、 经济 的选型和结构设计，以达到控制振动的目的。 我国的机车车辆制造技术与世界先进水平相比，尚存在一定的差距，所以在开发、研制的同时，应积极引进发达国家减振性能优良的机车车辆，降低其机电系统及悬挂系统产生的振动和噪声，此举不失为一种良好的策略。如广州地铁2号线机车车辆的核心技术来源于技术先进的德国公司，测试运行表明，机车车辆的振动和噪声均满足环保要求。 高架结构设计采用减振、隔振措施，如桥梁采用钢筋混凝土梁、支座采用橡胶支座，并避免系统产生共振现象;地下隧道结构尽量采用质量、刚度大，整体性能好的矩形隧道结构，或者增设隔振层等措施，一般均能收到较好的减振效果。

(1)选用重型钢轨

有研究表明，增加钢轨质量可以减少高频振动，提高轨枕抗冲击能力。我国现行轨道交通线路推荐采用的钢轨形式，除车场线外，正线及辅助线一般均采用60 kg/m钢轨，经与50 k岁m钢轨对比分析结果显示，可以降低10%的振动冲击。

(2)采用无缝线路

轨道设计为无缝线路轨道，可以减少钢轨接头，从而有效地避免了由于接头冲击产生的振动。

(3)轨道扣件减振设计

(a)轨道减振器扣件 (b)柔性扣件

该扣件是将橡胶粘贴在钢板和轨底之间，并于上板和底板间放置减振器，限制轨道横向位移，实践运用表明，这种扣件可以提供较强的隔振能力。

(c)洛德扣件(Lord)

该扣件采用胶结垫板，隔振效果与轨道减振器扣件相当。

(4)道床减振设计

(a)套靴式弹性支撑块道床结构(LVT) (b)浮置板式整体道床2.1.2.2控制噪声的设计措施

轨道交通的噪声主要来自以下几个方面:轨道结构、高架结构的振动辐射作用、车辆设备和机电系统等，其中，前两项在振动设计中已作了充分考虑。对车辆设备的噪声控制可进行车辆特殊设计，如增加裙板(如香港西铁)或车底设置吸附结构使之达标;机电系统噪声可采用减少集电弓数量、安装集电弓外罩和提高接触网拉力等措施。

另外，对地面和高架线路，可以通过设置合理的声屏障(含树障)，有效的降低噪声。

2.2电磁辐射污染 研究

在轨道交通系统中，所有的电动设备附近都会产生电磁场，而电磁场不但对交通沿线的通讯和信号产生电磁干扰，更重要的是对人类健康存在着潜在的不利 影响 。其主要辐射源有:牵引供电系统、供电电源系统以及列车运行中火花放电造成的宽频带射频电磁干扰。目前国内对此项污染的 理论 研究和实践比较欠缺，在工程建设中的具体做法是尽可能的拉大彼此之间的距离。但作为环保轨道交通的一个方面，还须从理论和设计的角度引起人们的重视。

2.3.观污染的环保设计措施

景观污染主要指横亘于市区的高架轨道交通结构，由于造型欠佳或是与周边环境、建筑缺乏协调或是人的审美观差异而导致人们在视觉和心理上不舒适和压抑的感受。其本身对人和周围的建筑、设备不构成任何伤害。这类污染可通过设计精巧、通透、优美的梁型和墩柱以及做好与周边环境的规划协调来实现。

3城市轨道交通施工期间的环保措施

(1)优化施工场地设计方案，尽量减小影响范围。

(2)加强施工管理，严格控制部分环境影响大的机具的作业影响。

(3)力求选用振动、噪声小的机具或作业方式。

(4)文明施工，降低人为噪声。

(5)对水、大气、固体废弃物等污染采取相应的治理措施，使其达到排放标准。

4城市轨道交通运营期间的环保措施

运营期间轨道交通的环保，主要是指线路开通后的被动环境污染防治 问题 ，主要有以下几种措施:

(1)轨道交通列车运行时，由于钢轨腹板较薄，横向刚度小，轨腰容易产生振动，引起噪声，防治措施是在轨腰两侧粘贴减振橡胶和钢板，达到衰减阻尼振动和噪声的作用。日本高速铁路采用这种方式后，噪声降低了3-5 dB。

(2)在钢轨踏面部分涂增粘物质，可以减小车轮在轨顶面的滑动，从而有效的减小滑动摩擦产生的噪声;在小曲线钢轨内侧涂油，可以减小振动和啸叫噪声。

(3)车轮定期琏修、打磨，使之圆顺，对减小撞击和滚动产生的振动和噪声效果明显。

(4)消除钢轨局部不平顺，可有效的减小振动和撞击噪声。

5结束语

城市轨道交通在成为新型交通工具的同时，也成了 现代 化都市的一种象征和标志，由此看来，它不能仅仅停留在实现最大交通功能的层面上，而是要以文明、发达的城市窗口形象展现在世人面前，这就要求轨道交通的方方面面有一个较高的起点。目前，国内的轨道交通规划、建设已进入一个“快速拉升”阶段，环保不力的经验、教训国内外比比皆是，本文正是基于这种“建设面广，建设速度快，环保措施考虑少”的现状，从规划、设计、施工和运营等四个方面提出较为系统的环境污染治理措施，以期对建设环保的城市轨道交通起到一定的借鉴作用。

参考 文献 [2]郑长聚环境噪声控制工程[M].北京:高等 教育 出版社，1988.

[3]焦金红等.轨道结构的减振降噪措施[j].上海:同济大学，2002

(1).