跨座式單軌交通運營期噪聲影響與防治措施研究

賈 凡

（山西省交通環境保護中心站（有限公司），山西 太原 030032）

跨座式單軌交通是城市軌道交通的一種，通過單根軌道支持、穩定和導向車輛，車體使用橡膠輪胎，輪胎跨在軌道梁上行駛。跨座式單軌交通具有噪聲值低、轉彎半徑小、爬坡能力強等特點。本文將跨座式單軌交通運營期噪聲的產生、傳播、作用機理進行分析，以重慶軌道交通二號線延伸段為例，說明跨座式單軌交通運營期噪聲的影響程度和防治措施[1]。

1 國內研究現狀分析

目前我國在北京、重慶等地的部分城市軌道交通采用了跨座式單軌交通，部分學者就列車運營產生的噪聲進行了分析。李兆華對跨座式單軌交通現狀與發展方向進行了研究[2]；劉蘭華等人對技術導則中噪聲預測和參數修正進行了合理性分析[3]；喻楊將噪聲的數值模擬分析運用到氣動噪聲特性中[4]。

從國內研究成果來看，在跨座式單軌交通噪聲預測、影響方面取得了部分研究成果，但跨座式單軌交通具有一定的地域特點，且降噪措施方面國內外研究較少，通過選擇特定項目開展專項研究具有必要性。

2 項目概況及噪聲防護措施

2.1 項目概況

重慶軌道交通二號線延伸段位于重慶市大渡口區和巴南區境內，起點位于大渡口區的新山村站站后折返線終點，與軌道交通二號線相接，終點止于巴南區的魚洞站，與軌道交通三號線南延伸段相接。工程實際線路全長12.019 km，共涉及23 處聲環境保護目標，由于軌道沿公路中心線布設，環評階段現狀監測及預測結果表明，軌道未建設時該區域環境噪聲超標。

2.2 噪聲防護措施

重慶軌道交通二號線延伸段為跨座式單軌交通，全線為高架段，沿線均未設置聲屏障，采取使用充氣輪胎、齒形鋼板嵌接式伸縮縫等主動降噪措施進行噪聲防治。

3 噪聲影響研究

3.1 噪聲源分析

重慶軌道交通二號線延伸段由高架線、車站、車輛段和變電站等設施組成，工程產生的噪聲主要包括軌道交通噪聲、車輛段等設施產生的噪聲。本文主要研究高架線列車運行噪聲，即沿線敏感點受到軌道上行駛列車產生的交通噪聲影響。

3.2 噪聲監測布點原則

噪聲監測點位選擇重慶軌道交通二號線延伸段沿線的代表性聲環境敏感點。監測點位布置原則：

a）考慮單軌軌道交通實際噪聲影響范圍，重點選擇受軌道交通噪聲影響較大的敏感點進行監測。

b）監測單位盡量覆蓋建設前期測點和建設前期預測超標較大的敏感點。

c）根據軌道交通兩側建筑物的高度、軌道交通軌道的高度進行垂直監測布點，了解軌道交通噪聲垂直分布情況。

d）考慮噪聲實際影響范圍，監測點位主要設在臨路第一排面對軌道和城市主干道一側。

e）考慮到軌道交通全線在城市主干道西城大道、渝南大道C 段中央隔離帶敷設，且目前西城大道、渝南大道C 段車流量較大，為判斷城市軌道交通噪聲貢獻值、軌道交通噪聲影響程度，布點時同時布置軌道交通環境噪聲監測點（有列車通過時監測）和背景噪聲監測點（即無列車通過時監測），便于分析軌道交通噪聲實際的影響程度。

3.3 噪聲監測結果及分析

3.3.1 工程建設前后噪聲監測結果及對比分析

為分析軌道交通列車運行對沿線聲環境質量的影響，將項目建設前和項目運營后噪聲監測值進行對比分析（建設前監測結果為項目未建設時噪聲監測值，驗收監測結果為運營后噪聲監測值），噪聲監測結果見表1。

表1 軌道交通建設前后敏感點噪聲值統計一覽表

通過實地考察，項目開工后軌道下方的西城大道、渝南大道C 段未進行改擴建，項目建設前期的噪聲現狀監測值具有代表性。項目運營期和項目建設前共同聲環境敏感點共16 處，綜合建設前后兩次監測結果，晝間、夜間聲環境質量變化為：

a）晝間 12 處敏感點實際環境噪聲值較建設前降低，減少量為0.7～4.9 dB；3 處敏感點實際環境噪聲值較建設前增加，增加量為0.8～2.8 dB；1 處敏感點實際環境噪聲值與建設前一致。

b）夜間 13 處敏感點實際環境噪聲值較建設前降低，減少量為0.7～11.7 dB；3 處敏感點實際環境噪聲值較建設前增加，增加量為0.6～4.3 dB。

綜上，大部分敏感點實際聲環境質量現狀比建設前有所改善，3 處敏感點較建設前增加。經調查分析，改善原因為公路改擴建后路面更加平整、車輛滯留時間短使得噪聲產生量減少，增加的主要原因是城市主干道車流量較項目建設前大幅度增加。

3.3.2 實際監測結果與建設前預測結果對比分析

為分析軌道交通列車運行對沿線聲環境質量的影響，將實際監測結果與建設前預測結果進行對比分析。

本項目建設前期對各敏感點環境噪聲（有列車通過時噪聲）和背景噪聲（無列車通過時噪聲）進行了預測，預測結果表明晝間和夜間噪聲值部分超標，這與運營期實際聲環境敏感點噪聲監測情況基本一致。

運營期測量值較建設前期預測噪聲值變化情況：4a 類區晝間最大值減少0.8 dB，夜間最大值減少7.4 dB；2 類區晝間最大值減少0.5 dB，夜間最大值減少0.4 dB，運營期聲環境質量與建設前期預測結果基本一致，且影響有所降低，未導致軌道交通沿線聲環境質量惡化。

3.3.3 噪聲影響分析

重慶軌道交通二號線延伸段沿線聲環境質量較建設前期未惡化，列車噪聲貢獻值較小，對環境噪聲值增量較小，超標敏感點均主要受到城市道路交通噪聲影響，項目沿重慶大渡口區西城大道和巴南區渝南大道布設，區域其他噪聲源為城市主干道交通噪聲和沿線社會生活噪聲，本項目為次要噪聲影響。

4 噪聲防治措施研究

重慶軌道交通二號線延伸段未采取設置聲屏障等傳統交通噪聲防治措施，而是通過采取使用充氣輪胎、齒形鋼板嵌接式伸縮縫等主動降噪措施減少噪聲的產生，監測結果表明上述措施能有效減少列車運行對聲環境的影響。

a）單軌跨座式軌道交通不具備安裝聲屏障條件原因如下：

（a）跨座式單軌結構形式區間只有軌道梁，車輛騎跨在軌道梁上運行，軌道梁上無安裝聲屏障的條件。

（b）若將聲屏障安裝在軌道梁下方的橋墩蓋梁上，兩個墩柱間距離約10～40 m，聲屏障僅能固定在蓋梁側面，會影響蓋梁強度產生安全隱患，且固定點之間距離太遠，無法滿足聲屏障的安裝條件，此方案不可行。

（c）如果從地面安裝聲屏障，車輛在路面投影寬度為3 m，中央綠化帶寬度約2.5 m，聲屏障將侵占道路寬度，且從地面延伸到車輛位置，聲屏障面積太大，造價太高，此方案亦不可行。

（d）通過查閱國內外跨座式單軌交通工程設計資料及已運營工程的驗收材料，沒有在跨座式單軌安裝聲屏障先例，安裝聲屏障技術不成熟。

b）采取使用充氣輪胎、齒形鋼板嵌接式伸縮縫等主動降噪措施原因如下：

（a）充氣輪胎。走行輪、導向輪、穩定輪均為橡膠輪胎。走行輪系無內胎鋼絲橡膠輪胎，內充氮氣。導向輪和穩定輪都是帶有尼龍絲橡膠輪胎，內充壓縮空氣或氮氣。輪胎與軌道為柔性接觸，可有效減少車輛行駛產生的噪聲與振動。

（b）齒形鋼板嵌接式伸縮縫。軌道梁伸縮縫采用在軌道梁上承重輪、導向輪和穩定輪走行面上分別設置齒形板，每個梁端設5 片，梁縫間前后兩片梁梁端的齒形板相互吻合，其安裝精確度應達到軌道梁的要求。齒形鋼板嵌接式伸縮縫可保證列車在軌道梁上平穩運行，減少因車輛通過伸縮縫產生顛簸，減少噪聲與振動。

5 結語

跨座式單軌交通噪聲的產生、傳播、作用機理較為復雜，現階段噪聲防治措施多采取主動降噪措施，其他噪聲防治措施還處于探索階段，需采取更加合理、有效、先進的噪聲防治措施減少軌道交通噪聲對沿線聲環境敏感點的影響。