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文檔簡介
1、京環(huán)函 2021 900 號附件 3北京市地方標準?地鐵噪聲與振動控制標準?修訂編制說明征求意見稿北京市?地鐵噪聲與振動控制標準?編制組2021年 11月工程名稱:地鐵噪聲與振動控制標準提出單位:北京市環(huán)境保護局業(yè)務主管部門:輻射平安管理處環(huán)境噪聲管理處標準主管部門:科技和國際合作處承當單位:北京市勞動保護科學研究所編制組主要成員:張斌、戶文成、宋瑞祥、張麗娟、鄔玉斌、王蓓蓓、吳瓊、吳丹、何蕾、趙環(huán)宇、吳瑞、劉玉友目錄1 工程根本情況 11.1 任務來源 11.2 標準歸口單位、編制單位及編制人員 1.2 原標準存在的問題及標準修訂的必要性 1.3 主要工作過程及技術路線 3.3.1 工作過程
2、 33.2 技術路線 44 標準編制法規(guī)政策依據、技術依據及編制原那么 5.4.1 法規(guī)政策依據 54.2 技術依據 74.3 與現行法律、法規(guī)、標準標準的關系 8.4.4 編制原那么 95 主要技術規(guī)定說明 1.0.5.1 范圍 1.0.5.2 標準性引用文件 1.0.5.3 術語定義 1.0.5.4 根本要求 115.5 地上線噪聲控制 115.6 地下線振動控制 1.2.5.7附錄 A 列車運行噪聲與振動參考源強及測量方法 1.45.8附錄B振動預測模型185.9附錄C數值仿真預測 1.96 實施本標準的管理措施及建議 2.4.地鐵噪聲與振動控制標準?編制說明1 工程根本情況1.1 任務
3、來源2021 年,北京市質量技術監(jiān)督局 ?關于印發(fā) 2021年北京市地方標準制修訂工程 方案的通知?京質監(jiān)標發(fā) 202153 號將本標準列為地方標準制修訂二類工程, 即研究工程。 2021年,北京市質量技術監(jiān)督局以 ?關于印發(fā) 2021年北京市地方標準 制修訂工程方案的通知? 京質監(jiān)標發(fā) 202174號將本標準列為地方標準制訂一 類工程工程編號: 20211028,由北京市環(huán)境保護局負責組織制訂,北京市環(huán)境保 護局、北京市規(guī)劃委員會、北京市交通委員會作為主管部門。2021年 9月,北京市質量技術監(jiān)督局下發(fā) ?關于征集 2021年北京市地方標準制 修訂工程的通知?京質監(jiān)發(fā) 2021 98 號,將
4、本標準列為制修訂二類工程,由北 京市環(huán)境保護局負責組織修訂。2021年 3月,北京市質量技術監(jiān)督局下發(fā) ?關于印發(fā) 2021年北京市地方標準制 修訂工程方案的通知? 京質監(jiān)發(fā) 202122 號,將本標準變更為修訂一類工程項 目編號為 20211049,由北京市環(huán)保局委托北京市勞動保護科學研究所進行標準修 訂。1.2 標準歸口單位、編制單位及編制人員北京市環(huán)境保護局提出并歸口。本標準由北京市環(huán)境保護局組織實施。 本標準起草單位:北京市勞動保護科學研究所 本標準主要起草人:張斌、戶文成、宋瑞祥、張麗娟、鄔玉斌、王蓓蓓、吳瓊、 吳丹、何蕾、趙環(huán)宇、吳瑞、劉玉友2 原標準存在的問題及標準修訂的必要性?
5、地鐵噪聲與振動控制標準? DB11/T 838-2021作為我國第一部針對地鐵引起 的環(huán)境噪聲與振動問題系統(tǒng)研究制訂的控制標準,自 2021年4月 1日實施以來,逐 漸成為北京地區(qū)地鐵線路建設工程及其周邊物業(yè)開發(fā)工程噪聲與振動環(huán)境影響評價及措施設計所必須依據的標準。本標準的應用不僅解決了地鐵噪聲與振動控制標準缺失的問題,防止出現減振降噪措施使用不當、效果未得到充分發(fā)揮等情況,而且 有效減緩了地鐵運營對其沿線居民產生的環(huán)境噪聲與振動影響。本標準已在北京多條地鐵線路的噪聲與振動環(huán)境影響評價工作中被廣泛引用, 并有效效勞于數十個地鐵周邊物業(yè)開發(fā)工程的環(huán)境噪聲與振動影響評價工作。與此 同時,本標準在北
6、京地區(qū)的廣泛推廣與應用,得到了環(huán)保部、北京市環(huán)保局及眾多 評價單位等有關單位的高度認可。近年來隨著北京市地鐵線路的建設力度不斷加大,北京城區(qū)軌道交通線網日漸 加密與不斷延伸,雖然滿足了居民不斷增長的軌道交通效勞需求,但地鐵運營給周 邊居民帶來的噪聲與振動影響較以往日益凸顯。而現行的?地鐵噪聲與振動控制標準? DB11/T 838-2021已不能完全滿足地鐵 及周邊建設工程噪聲與振動預測需要,亟需根據北京地鐵及城市開展新變化及新要 求對標準進行修訂,主要表達在以下幾個方面:1新車型及新的列車編組形式的出現, 如:地鐵 14號線、16號線為 A 型車, 編組分別為 6 輛 A 型車編組和 8 輛
7、A 型車編組;地鐵 6號線、7 號線雖然仍為 B 型 車,但是其編組為8輛B型車,較原標準中規(guī)定的6輛B型車編組出現了不同。2列車運行車速的增加,如地鐵 6 號線、7 號線、 14號線、 15 號線、16 號 線的設計車速都高于80km/h,新機場線設計車速那么到達了 120km/h。3地鐵埋深的增大,如地鐵 6號線西延工程的埋深為14.7 m32.8m,地鐵7號線埋深為 14.2m28.4m, 8 號線三期的埋深為 13.6m36m, 14 號線的埋深為16m28m, 19號線一期埋深為 11m28m。因此基于北京地鐵及城市開展新變化及新要求,對標準進行修訂勢在必行。本標準修訂后,將更好地完
8、善北京市地鐵噪聲和振動預測評價方法、控制措施 的選擇與設計方法,更加符合實際情況,預測精度更高,可操作性更強,為我國其 他城市地鐵噪聲與振動控制工作的開展、標準的制修訂工作提供重要的指導。3主要工作過程及技術路線3.1工作過程(1) 2021年3月,北京市勞動保護科學研究所組織有關單位及研究人員成立了 標準編制工作組,同時對工作組的成員進行了分工并制定了詳細的工作方案。各成 員按照工作方案的安排,嚴格認真執(zhí)行方案。按照工作的職責的要求,編制組成立了專門的組織機構保障標準按時保質完成 工作,組織機構圖見圖3.1。編制工作組根據工程的要求,編制組確定了各工作小組的工作內容和工作職責,見表3.1表3
9、.1工作內容及職責編 制 工 作 組分工具體分工工作職責振動小組測試振動源強、傳播規(guī)律及減振措施效果的測試數據處理對測量結果進行處理和分析資料文獻振動標準、文獻的查閱噪聲小組測試噪聲源強、傳播規(guī)律及降噪措施效果的測試數據處理對測量結果進行處理和分析資料文獻噪聲標準、文獻的查閱(2) 2021年4月6月,收集、整理北京市4、5、6、7、8、9、10、14、15號線、大興線、房山線、昌平線等多條地鐵線路的線路型式、埋深、減振降噪措施、 周邊敏感建筑物等情況。對國內外相關標準及研究工作進行調研,并開展對減振降噪產品的調研。32021年 7月12 月,在北京市地鐵運營及其分公司、北京京港地 鐵的積極配
10、合下,開展地鐵隧道內的相關測試前期協(xié)調溝通工作。整理并分析 2021 年2021年編制組在北京市地鐵測試相關工作的數據及報告。42021年 1月12月,完成了北京市地鐵 5、6、7、8、9、10、14、15號線、 昌平線、房山線等地下線振動源強、措施效果、距離衰減和地上線噪聲源強、措施 效果、距離衰減等測試、數據整理及分析工作。同時,在監(jiān)測地下振動時,對隨距 離衰減的地面振動及敏感建筑物的環(huán)境振動情況進行監(jiān)測。同時,編制組利用數值仿真技術針對在地鐵周邊敏感建筑物的振動預測進行了 研究。52021 年 1 月4 月,通過對國內外相關標準和研究成果的調研,結合北京 市對已運行地鐵的噪聲與振動實測數
11、據的分析,對?地鐵噪聲與振動控制標準?修 訂,并編制修訂后的 ?地鐵噪聲與振動控制標準? 及其編制說明征求意見稿 初稿。62021年 5月,編制組召開了?地鐵噪聲與振動控制標準?及其編制說明征 求意見稿初稿的專家審查會。專家組聽取了編制組對標準修訂主要內容的匯報 及說明,經質詢、討論,專家組一致認為標準征求意見稿修訂內容合理,可進行公 開征求意見。72021年 9月,北京市環(huán)保局輻射處、 法制處對?地鐵噪聲與振動控制標準? 征求意見稿及其編制說明進行了審議,提出了完善標準編制說明內容等相關建議。 編制組根據意見進行了修改完善,形成了?地鐵噪聲與振動控制標準?及其編制說 明征求意見稿。3.2 技
12、術路線針對標準的研究,標準編制工作組按照圖 3.2 的技術路線開展各項工作。標準標準研究減振降噪措施調研I振動與噪聲測試分析源強及措施評價控制措施選擇方法研究標準編制相關標準標準收集硏究主要減振降噪企業(yè)廠家調研振動與噪聲源強分析振動與噪聲傳播規(guī)律分析研究噪聲與振動控制措施效果測試措施的分級與評價針對不同類型情況進行控制措施選擇與分析,給出設計要點圖3.2技術路線4標準編制法規(guī)政策依據、技術依據及編制原那么4.1法規(guī)政策依據(1) ?中華人民共和國環(huán)境保護法?第十條國務院環(huán)境保護行政主管部門,對全國環(huán)境保護工作實施統(tǒng)一監(jiān)督管 理;縣級以上地方人民政府環(huán)境保護行政主管部門,對本行政區(qū)域環(huán)境保護工作
13、實 施統(tǒng)一監(jiān)督管理。縣級以上人民政府有關部門和軍隊環(huán)境保護部門,依照有關法律的規(guī)定?資源保護和污染防治等環(huán)境保護工作實施監(jiān)督管理。第四十二條 排放污染物的企業(yè)事業(yè)單位和其他生產經營者,應當采取措施,防 治在生產建設或者其他活動中產生的廢氣、廢水、廢渣、醫(yī)療廢物、粉塵、惡臭氣 體、放射性物質以及噪聲、振動、光輻射、電磁輻射等對環(huán)境的污染和危害。(2) ?中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法?第四條國務院和地方各級人民政府應當將環(huán)境噪聲污染防治工作納入環(huán)境保 護規(guī)劃,并米取有利于聲環(huán)境保護的經濟、技術政策和措施。第六條國務院環(huán)境保護行政主管部門對全國環(huán)境噪聲污染防治實施統(tǒng)一監(jiān)督管理縣級以上地方人民政府
14、環(huán)境保護行政主管部門對本行政區(qū)域內的環(huán)境噪聲污染 防治實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。各級公安、交通、鐵路、民航等主管部門和港務監(jiān)督機構,根據各自的職責, 對交通運輸和社會生活噪聲污染防治實施監(jiān)督管理。第三十六條 建設經過已有的噪聲敏感建筑物集中區(qū)域的高速公路和城市高 架、輕軌道路,有可能造成環(huán)境噪聲污染的,應當設置聲屏障或者采取其他有效的 控制環(huán)境噪聲污染的措施。第三十七條 在已有的城市交通干線的兩側建設噪聲敏感建筑物的,建設單位 應當按照國家規(guī)定間隔一定距離,并采取減輕、防止交通噪聲影響的措施。第三十九條 穿越城市居民區(qū)、文教區(qū)的鐵路,因鐵路機車運行造成環(huán)境噪聲 污染的,當地城市人民政府應當組織鐵路部門
15、和其他有關部門,制定減輕環(huán)境噪聲 污染的規(guī)劃。鐵路部門和其他有關部門應當按照規(guī)劃的要求,采取有效措施,減輕 環(huán)境噪聲污染。3?地面交通噪聲污染防治技術政策?地面交通噪聲污染防治技術政策?中規(guī)定了合理規(guī)劃布局、噪聲源控制、傳 聲途徑噪聲削減、敏感建筑物噪聲防護、加強交通噪聲管理五個方面的地面交通噪 聲污染防治技術原那么與方法。地面交通噪聲污染防治應遵循如下原那么: 堅持預防為主原那么,合理規(guī)劃地面交通設施與鄰近建筑物布局; 噪聲源、傳聲途徑、敏感建筑物三者的分層次控制與各負其責; 在技術經濟可行條件下, 優(yōu)先考慮對噪聲源和傳聲途徑采取工程技術措 施,實施噪聲主動控制。堅持以人為本原那么,重點對噪
16、聲敏感建筑物進行保護。4?北京市環(huán)境噪聲污染防治方法?第八條 新建、改建、擴建可能產生噪聲污染的建設工程,應當遵守國家有關 建設工程環(huán)境保護管理的規(guī)定。第二十條 新建、改建、擴建的高速路、快速路、主干路、城市高架路、鐵路 和城市軌道,經過已有的噪聲敏感建筑物集中區(qū)域時,應當采取噪聲污染防治措施。 采取噪聲污染防治措施所需的費用列入工程造價。第二十一條 在已有的道路、鐵路、城市軌道兩側建設噪聲敏感建筑物的,建 設單位應當采取必要的噪聲污染防治措施,使噪聲敏感建筑物室內聲環(huán)境質量符合 國家規(guī)定的標準。4.2 技術依據本標準的技術依據,主要參照以下標準或標準:GB 3096-2021聲環(huán)境質量標準G
17、B 8624-2021建筑材料及制品燃燒性能分級GB/T 8485-2021建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法GB 10070-88城市區(qū)域環(huán)境振動標準GB 10071-88城市區(qū)域環(huán)境振動測量方法GB 12348-2021工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準GB/T 13441.1-2007 機械振動與沖擊 人體暴露于全身振動的評價 第 1 局部: 般要求GB 50009-2021建筑結構荷載標準GB 50118-2021民用建筑隔聲設計標準GB 50157-2021地鐵設計標準GB 50368-2005住宅建筑標準GB 50463-2021隔振設計標準GB/T 50833-2021城市軌道交通工
18、程根本術語標準CJJ 96-2003地鐵限界標準HJ/T 90-2004聲屏障聲學設計和測量標準HJ/T 403-2007建設工程竣工環(huán)境保護驗收技術標準 城市軌道交通HJ 453-2021環(huán)境影響評價技術導那么 城市軌道交通HJ 2034-2021環(huán)境噪聲與振動控制工程技術導那么JGJ/T 170-2021地鐵引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值及其測量方法標準DB11/1028-2021居住建筑門窗工程技術標準DB11/T 1034.1-2021交通噪聲污染緩解工程技術標準 第 1 局部 隔聲窗措施DB11/T 1034.2-2021交通噪聲污染緩解工程技術標準 第 2 局部 聲屏障措施DB3
19、1/T 470-2021結構噪聲限值及測量方法城市軌道交通(地下段)列車運行引起的住宅室內振動與ISO 14837-1:2005 機械振動 由軌道交通系統(tǒng)引起的結構噪聲與振動 第 1 局部:一般指南( Mechanical vibration Ground-borne noise and vibration arising from rail systems Part1:General guidance)4.3 與現行法律、法規(guī)、標準標準的關系根據?中華人民共和國環(huán)境保護法? 、?中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法? 、 ?北京市實施中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法方法?和?北京市環(huán)境噪聲 污染
20、防治方法?,本標準修訂完成并實施后,將有效促進地鐵噪聲振動預測方法及控 制技術的標準應用,減緩地鐵噪聲和振動對周邊環(huán)境的影響,從而保護環(huán)境,保障 人體健康,防治環(huán)境噪聲與振動污染,有力貫徹上述法規(guī)環(huán)境保護要求。(1) 與現行法律、法規(guī)的關系為貫徹?中華人民共和國環(huán)境保護法? 、?中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法? 和?北京市環(huán)境噪聲污染防治方法?等法律、法規(guī)規(guī)定,防范和控制地鐵噪聲與振 動污染,合理科學配置地鐵噪聲與振動控制措施。(2) 與現行標準標準的關系?聲環(huán)境質量標準?(GB 3096-2021)和?城市區(qū)域環(huán)境振動標準?(GB 10070-88) 規(guī)定了各功能區(qū)的環(huán)境噪聲與振動的限值,
21、這兩個標準是噪聲與振動控制應用設計 的目標,即通過采用控制措施使各功能區(qū)符合相應的環(huán)境要求。對于噪聲,某些工 程降噪措施不可行或單獨采取工程降噪措施無法滿足 GB3096 的要求時,應采用建 筑物防護措施以保證室內聲環(huán)境質量符合 ?民用建筑隔聲設計標準?(GB50118-2021) 的要求。?地鐵設計標準? (GB 50157-2021)較全面地對地鐵新建工程和相關的環(huán)境保 護設施的設計進行了規(guī)定, 但環(huán)境保護措施的設計主要依據環(huán)境影響報告相關文件, 以及環(huán)境保護主管部門批復意見所確認的環(huán)境保護目標及其污染防治要求確定;其 設計目標值也要根據環(huán)境影響報告相關文件,以及當地環(huán)境保護主管部門確認的
22、環(huán) 境功能區(qū)標準或污染物排放標準來確定。其設計思想和設計過程不便于環(huán)境主管部 門的審查和批復。城市軌道交通需要上何種措施,措施是否合理,措施的具體參數 如何,環(huán)境主管部門缺乏判定的依據,因此本標準作為其設計和應用的一個配套文 件。本標準中噪聲與振動控制措施還應符合 ?隔振設計標準?( GB 50463-2021)、?建 筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法? (GB/T 8485-2021)、?環(huán)境噪聲與振動控制 工程導那么?(HJ 2034-2021)、?居住建筑門窗工程技術標準?(DB11/1028-2021)等相 關標準標準的要求。4.4 編制原那么 為使修訂后的?地鐵噪聲與振動控制標準?
23、在防治地鐵噪聲與振動問題時發(fā)揮 應有的作用,為減振降噪措施提供技術性指導,標準在修訂過程中確定了以下四條 原那么:( 1 )與現行環(huán)境法律、法規(guī)、政策協(xié)調配套 本標準以現行環(huán)境保護法律法規(guī)為準繩,與我國現行的環(huán)境法律、政策、技術 政策協(xié)調配套,與現行的環(huán)境保護方針相一致。( 2)以數據和事實為根底 本標準的編制以地鐵噪聲與振動的相關理論為根底,結合北京市地鐵噪聲與振 動的實地測量數據和結果為依據編制。( 3)現狀與未來相結合 本標準編制應結合北京市地鐵現狀與未來地鐵開展,使地鐵噪聲與振動控制措 施的應用設計既著眼于解決眼前的噪聲與振動污染問題,同時也考慮到未來地鐵的 開展規(guī)劃,從根本上緩解地鐵
24、的噪聲與振動污染問題。( 4)可操作性強以北京市地鐵的現狀及開展為根底, 提出的地鐵噪聲與振動預測方法更加科學、簡明、合理,噪聲與振動控制措施的設計和選擇更加可行、合理。5 主要技術規(guī)定說明5.1 范圍本標準適用于指導地鐵建設工程環(huán)境影響評價工作,為環(huán)境影響評價提供技術 支持;標準的內容在初步設計、施工設計中可參照執(zhí)行。通過標準減振降噪措施的 使用,發(fā)揮減振降噪控制措施的效用,從而減輕或防止地鐵對其周邊周圍環(huán)境的噪 聲與振動污染。5.2 標準性引用文件本標準中的標準性引用文件為現行的國家、行業(yè)、地方標準。5.3 術語定義為了能夠使本標準與國家及北京市現行的標準中的術語定義相一致,修訂過程 中對
25、如下定義進行了修訂。(1) 修訂了“振動加速度級的定義,與國家現行標準相一致。(2) 將“ Z 計權振動加速度級 Z weighted vibration acceleration leve 的術語修 訂為“ Z 振級 Z-vibration level 。(3) 修訂了“最大 Z 振級的定義,與國家現行標準相一致。(4) 修訂了“隔聲窗的定義,定義與?交通噪聲污染緩解工程技術標準第 1 局部 隔聲窗措施?相一致。(5) 新增了 “交通噪聲隔聲指數RtrA的術語定義,因在對隔聲窗隔聲性能設計時,需要對“交通噪聲隔聲指數RtrA 進行解釋。(6) 刪除了“隧道壁 Z 振級、背景振動、地鐵環(huán)境振動
26、的定義,在標準正文 中未應用到該術語定義。5.4 根本要求1平安是地鐵運營首要前提,減振降噪措施的使用需保證地鐵平安運營。2地鐵噪聲與振動控制應滿足周邊居民的正常生活需求, 綜合考慮地鐵埋深、 線路位置等因素,且滿足經濟技術可行、平安合理的根本原那么。3地鐵噪聲與振動應首先從污染源的排放進行控制,主要包括:采用運行過 程中產生噪聲與振動較小的車輛;采用重型無縫鋼軌;采用共振頻率避開地鐵輪軌 振動頻率的橋梁結構;隧道結構的形式應有利于降低地鐵振動的傳播;軌道結構形 式應防止產生鋼軌異常波磨或側磨等。4新建地鐵工程的噪聲與振動控制,應結合其周邊的土地利用規(guī)劃,對未來 規(guī)劃為敏感建筑物的地塊,采取合
27、理的減振降噪措施或預留未來可采取建筑減振降 噪措施的條件。5地鐵噪聲與振動的控制,應結合地鐵遠期的運營方案和預測的客流量進行 設計,減振降噪措施既滿足眼前的環(huán)保要求,又要滿足長期的規(guī)劃要求。6地鐵噪聲與振動的新技術、新材料應滿足地鐵運營平安、地鐵設計年限、 維修養(yǎng)護便利、減振降噪效果持久等要求。7地鐵噪聲與振動控制應滿足三同時的原那么。5.5 地上線噪聲控制5.5.1 一般要求 當受地鐵噪聲影響的敏感建筑物環(huán)境噪聲超過國家標準規(guī)定限值時,應對地鐵或敏感建筑物采取噪聲控制措施。按照?地面交通干線噪聲控制技術政策? ,地鐵噪 聲控制應優(yōu)先從源頭上降噪,其次是傳播途徑降噪,最后是接收點的保護;從滿足
28、 的標準來看,受保護的敏感點,其環(huán)境噪聲應優(yōu)先滿足?聲環(huán)境質量標準? ,當采取 源頭及傳播途徑降噪無法滿足 GB 3096-2021?聲環(huán)境質量標準?要求時,應使敏感 建筑物室內聲環(huán)境質量滿足 GB 50118-2021?民用建筑隔聲設計標準?的要求。原標準“ 地鐵線路兩側通過測量或按照 HJ 453預測超標的敏感建筑物應采 取噪聲控制措施 的規(guī)定, 與原標準中 所表達的內容一致, 故本標準中將 5.1.1 與 5.1.2 合并為 。原標準 中的表達易產生歧義, 故本標準將 分為了 和 ,給出了在確定敏感建筑物環(huán)境噪聲超標量時分別采用實測、類比測試及預測方法時的依 據,并規(guī)定了地鐵噪聲源強測量
29、的方法及參考源強值。目前,地鐵噪聲控制中最常見、利用率最高且最為有效的控制措施為聲屏障和 隔聲窗措施, 本標準中主要針對聲屏障和隔聲窗措施提出了相應的設計和選用要求。5.5.2 聲屏障我國對于聲屏障的相關標準較多,有 HJ/T 90?聲屏障設計標準?、?鐵路聲屏 障技術要求?、?公路聲屏障技術要求?等相關標準。對于本標準中聲屏障的設計 年限、平安性能、防腐性能、防火性能等要求,主要以國家現行標準為準。對于聲屏障高度的設計, HJ/T 90?聲屏障設計標準?中進行了詳細的規(guī)定,本 標準中也不再進行描述,直接進行了引用。對于聲屏障長度的設計,由于 HJ/T 90?聲屏障設計標準?中提出的計算和設計
30、 方法較為復雜,適合于對噪聲研究較為熟悉的人員,不滿足聲屏障工程設計的需求。 本標準中針對聲屏障的長度,提出了計算方法。該計算方法參考了德國對于鐵路聲 屏障長度的設計方法。經計算和數值模擬仿真計算,滿足北京市地鐵降噪需求。對于聲屏障的型式, 當聲屏障高度高于 5m 時,考慮到北京市的風壓及地鐵運營 的空氣動力壓力,存在影響地鐵正常運營平安的隱患,故可按照聲屏障等效高度的 原理,將聲屏障設置為折彎型或弧形。當鄰近地鐵線路兩側有高層敏感建筑物時, 直立和折彎型聲屏障的防護效果缺乏,可根據地鐵線路的運營平安及措施的經濟技 術可行性,設置半封閉 /全封閉聲屏障。隔聲窗 本標準中修訂了隔聲窗設計隔聲量確
31、實定方法,隔聲窗設計隔聲量確實定方法 應參考?交 通噪聲污染緩解工程技術標準 第 1 局部 隔聲窗措施? DB11/T 1034.1-2021 中的規(guī)定執(zhí)行,且其設計交通噪聲隔聲指數應不低于 30dB。5.6 地下線振動控制5.6.1 一般要求1地下線引起的環(huán)境影響主要有兩個方面,一是引起環(huán)境振動,二是引起敏 感建筑物室內的二次輻射噪聲,地鐵的振動控制措施應使環(huán)境振動及室內二次輻射 噪聲滿足國家或行業(yè)現行標準要求。 2地鐵振動控制措施設計應根據敏感建筑物的環(huán)境振動 /二次輻射噪聲的超標 量為根底進行設計。 環(huán)境振動/二次輻射噪聲超標量確實定, 可通過實測、 類比測試、 公式預測、數值仿真預測的
32、方式獲得。對于既有線路,優(yōu)先推薦通過實測的方式獲 得;當無法實測時,可通過類比測試、公式預測、數值仿真預測的方式獲得;對于 在建、擬建的線路,應通過類比測試、公式預測或數值仿真預測的方式獲得。本標準中新增了數值仿真預測的方法, 對地鐵引起的振動及二次輻射噪聲進行預 測。數值仿真預測是對于地鐵引起的振動進行精細化預測的方法,是編制組近年來 在北京市地鐵振動數值仿真預測步驟和經驗總結的根底上提出的。具體預測方法及 標準編制依據參見 5.8節(jié)。 3地鐵減振措施應綜合考慮采用多種減振措施, 防止單獨依靠軌道減振措施。4古建筑、含有精密儀器的建筑物、影劇院等特殊振動敏感建筑物對振動較 為敏感,應進行專題
33、研究決定控制措施。5.6.2 軌道減振措施分級與選擇1減振措施分級減振措施分級的指標為“減振措施在地鐵振動源強點的最大Z振級1Hz80Hz相對插入損失。 2021年至今北京市新開通了 6號線、 7號線、 8號線、 9號線、 10號 線二期、 1 4號線、 1 5號線、 1 6號線、房山線、昌平線、亦莊線等多條線路,采取的 減振措施種類也在不斷增加。因此編制組在參考原標準中減振措施分級標準的根底 上,對20 1 0年后開通的 6號線、 7號線、 9號線、 1 0號線二期、 14號線、亦莊線等多條 線路的減振措施效果進行測試分析。根據減振措施分級的指標及編制組對北京市地 鐵線路中常用軌道減振措施的
34、實測結果, 將減振措施分為四個等級重新進行了劃分。減振措施選用時,應考慮未采用減振措施和已采用減振措施兩種情況,對于已 采用減振措施的軌道,其減振措施選取時,應考慮到措施共同作用時的減振效果。 設計時應當對各類減振措施標稱減振量的計算方法和單位進行確認,以確保和本標 準所規(guī)定的最大Z振級相對插入損失的頻率范圍和測點位置相一致。(2) 振動措施設計時,還應考慮使距城市軌道交通線路 10m內敏感建筑物室內 二次結構噪聲到達 HJ 170中規(guī)定的限值要求。( 3)軌道減振措施的長度應大于敏感建筑物沿地鐵線路的長度,而減振措施長 度增加的區(qū)段,通常被稱作為減振措施的過渡段。編制組通過對梯形軌枕、川型軌
35、 道減振器、固態(tài)浮置板道床、液態(tài)浮置板道床過渡段的測試,并根據實測與預測相 結合的方式,提出了措施延長的長度s的計算公式。根據實測數據分析,為保證減振 措施減振效果,過渡段的長度應大于 1/2車長。(4)敏感建筑物的共振是振動和二次結構噪聲超標的重要原因之一。對于地鐵 線路兩側被確認可能產生共振的敏感建筑物,宜通過測量或數值仿真計算的方式獲 取敏感建筑物的共振頻率。減振措施的采用可能改變原有軌道振動源強的頻率分布特性,減振措施應防止 振動源強峰值頻率與敏感建筑物(包括敏感建筑物與周圍土層系統(tǒng)、敏感建筑物自 身、敏感建筑物樓板或墻壁局部)固有頻率接近,避開共振產生超標現象。5.7 附錄 A 列車
36、運行噪聲與振動參考源強及測量方法5.7.1 噪聲源強測量方法( 1 ) 類比條件 噪聲參考源強與車輛條件、軌道敷設方式以及道床類型因素有關,在進行類比 測量時,應保證上述的條件相同,其類比測量的結果才具有可比性。( 2) 測試方法地鐵噪聲源強的測量參照 ISO 3095?聲學 鐵路應用 軌道機車車輛發(fā)射噪聲測 量?和?環(huán)境影響評價技術導那么 城市軌道交通? (HJ 453-2021)規(guī)定的方法,測量 點根據車速、運行工況、軌道鋪設形式進行選擇。按照標準的要求,測量點放置在 距近側軌道中心線 7.5米處,高于軌道平面 1 .5米,使用防風罩,測量列車的車頭和 車尾通過測量點的通過噪聲,同時記錄最
37、大值。修訂了噪聲源強的取值方法,編制組發(fā)現當取 5 列車的算術平均值時,列車噪 聲源強的數值差異為1dB左右。但當取10列車的能量平均值時,得到的列車噪聲源 強數值差異為 0.5dB 左右。當單列車的聲源源強相差 5dB 以上時,其算術平均值可 能低估了聲音的能量,而能量平均值那么更符合能量的平均,故修訂時編制組將算術 平均值修改為了能量平均值。3參考源強B 型車的參考源強和修正主要是通過對 13 號線、昌平線、房山線、 15 號線等地 鐵噪聲的測量得到。A 型車的參考源強主要是通過 14 號線的地鐵噪聲測試得到。 A 型車源強修正主 要參考 B 型車。振動源強測量方法1測點位置 對于單線圓形
38、隧道,振源測點在隧道壁上且垂直于地面的切點處。該處約位于 軌面上方 1.9m 處。北京市地鐵隧道的類型有常見的有三種: 圓形隧道、馬蹄形隧道、 矩形隧道。為了能夠統(tǒng)一不同類型隧道形式的測試位置,且便于測試,編制組將 3 種類型的隧道源強測點位置進行了統(tǒng)一。此外,隧道壁測點位于地鐵行車方向右側洞壁處,而一般行車方向右側宜布置 消防水管、弱電電纜、 FAS/BAS 電纜、漏泄同軸電纜、區(qū)間 等地鐵設備設施。 弱電電纜、 FAS/BAS 電纜、漏泄同軸電纜等電纜布置位置多為隧道壁切線位置上下。 下列圖為某地鐵線路隧道內照片。圖地鐵地下線的隧道內部圖由圖中可以看出,行車方向右側隧道壁切線位置各種線路較
39、多,在隧道壁切線 位置可能無法布點;此外,由于隧道道床的高度可能由于措施的不同,施工工藝的 誤差等原因,造成1.9m位置并不一定適合所有的地鐵斷面,且在實際測試時,可能 很難通過肉眼準確的找到圓形隧道壁切線處的洞壁測點。為了便于測試工作的正常進行,且不會由于測點位置的不同造成數據的偏差, 編制組針對隧道壁的測點位置問題做了測試研究工作。編制組在某地鐵測試斷面,在洞壁位置處同時布置了3個測點,測點位置分別為距道床1.9m、1.6m、1.2m處。該斷面共測得290組列車通過時的垂向振動數據, 得到各測點的VLzmax值。下列圖為某列車通過時,各測點的時域信號圖,圖洞壁不同測點位置垂向振動的時域信號
40、圖由時域信號可以看出,1.2m處的振動明顯大于1.6m和1.9m處。對290組數據 進行了時變參量分析,分析采用 GB/T 13441.1-2007中的 W新計權,得到各組數據 在不同測點處列車通過時的 VLzmax值。通過對數據的整理分析得到,1.6m與1.9m測 到的各組數據的VLzmax值相差不大,其振動數值范圍根本一致,振級均值相差0.5dB; 而1.2m與1.9m測到的各組數據的VLzmax值相差較大,振級均值相差4.5dB。利用統(tǒng) 計學方法,對1.6m與1.9m測到的各組數據的VLzmax值進行了差異性分析。通過對 在1.6m與1.9m處測得的VLzmax值通過3種檢驗方式,得到的
41、P值均大于0.05,故 認為在兩點測得的 VLzmax值在整體分布上無顯著性差異,數據分布的平均水平無顯 著性差異,數據離散程度上無顯著差異。因此,可以說在洞壁1.6m1.9m處測得的地鐵通過時的 VLzmax值根本一致。測 點位于1.6m 1.9m之間位置測得的源強數據均可接受。故源強測點位置應位于隧道洞壁軌面上 1.9m處,但是由于管線布置位置的不同, 可根據實際情況進行布置,但布置位置應位于為 1.9m±0.3m范圍內,才可保證測到 的源強數據在可信范圍內。(2) 列車頻次根據編制組對地鐵內列車的實測,發(fā)現在相同的斷面,由于車輛不同導致的振 源數據差異較大,且每天每個斷面經過的
42、列車數量為100-300列左右。由于振動的影響是一種能量,多個振動影響的平均也應該是能量平均,因此,在取均值時,將算術平均修訂為能量平均。當以 5 列車的算術平均值作為結果時,由于測量時間段的不同,導致的測量結果差異較大,不同斷面的差異為 1dB5dB 不 等。當將列車數量擴大至 50 列車且取能量平均時,不同時間段測得的數據得到的值 差異約為0.5dB1dB。當將列車數量擴大至100列車且取能量平均時,不同時間段測 得的數據得到的值差異最大不超過 0.6dB。所以5列車的算術平均值認為不能作為所 有列車經過時的振動源強的實際值。故修訂稿中,將振動源強取值方法為“取100列車的能量平均VLzm
43、ax值作為源強。3振動參考源強根據附錄A.2中的監(jiān)測方法,B型車的源強以5號線、6號線、7號線、8號線、 9號線、 10號線、亦莊線的地鐵線路的振動得到。根據附錄 A.2 中的監(jiān)測方法, A 型車的源強以 14號線地鐵線路的振動得到。對于不同的車型,地鐵列車的參考源強 VLzmax值給出了兩個在不同計權曲線下 的參考值。5.8 附錄 B 振動預測模型1當地鐵源強通過實際測試 /類比測試 /參考源強修正的方式得到后,受地鐵 振動影響的敏感建筑物振動超標量的預測與敏感建筑物到地鐵線路的距離以及敏感 建筑物的類型有關。2地鐵列車的參考源強在附錄 A.2 中給出,但是由于車速、軌道減振措施、 直彎道、
44、車輛載重等情況的不同,應對參考源強進行修正。修正量包括: C 軌道減振措施 、 C 車速 、 C 彎道 、 C 輪軌條件 。3對于 C 距離的修正值, 編制組通過對地下線隧道源強及其相對應地面上 0m、 10m、 20m、 30m、 40m、 50m、 60m 處的環(huán)境振動同時監(jiān)測,得到地鐵引起的環(huán)境 振動隨水平距離及軌道埋深變化的振動衰減公式。當敏感建筑物為鄰近地鐵的首排建筑物時,其 C距離的修正值根據附錄B中給出 的公式計算得到;當為非首排的敏感建筑物時, C 距離的修正值還包括首排建筑物對 環(huán)境振動的阻隔衰減量,如附錄 B 中表 B.4 所示。4當需要對敏感建筑物室內環(huán)境振動進行預測時,
45、應進行類比測試或進行數值仿真預測。5.9 附錄 C 數值仿真預測地鐵列車運行引起的振動影響預測研究方法主要包括類比測試、數值模擬以及 通過實測和計算結果統(tǒng)計分析得出的經驗預測方法,類比測試法和經驗預測法僅能 給出離散位置處的振動情況,預測結果單一粗略,為此,近年來人們已把注意力集 中到了數值計算領域,并已取得了初步成果,尤其是有限元法。隨著數值計算方法 和計算機技術的快速開展,數值仿真方法在地鐵振動影響精確預測評價和控制措施 設計中得到越來越多的應用推廣,并逐漸成為重大敏感建筑結構地鐵振動影響分析 及控制設計的主要研究手段。地鐵列車運行所致周邊建筑結構的振動響應過程十分復雜, 傳播過程涉及鋼軌
46、、 扣件、道床、隧道、巖土、根底、建筑結構及梁板柱構件等局部,其中地下巖土介 質具有無限延伸性、材料非線性及分布不均勻性,各種結構幾何形狀也復雜多樣, 數值仿真方法可以深入細致的反映地鐵列車振動的產生開展全過程,揭示各種減振 降噪措施機理,計算結果全面詳細。但是,數值仿真在實際工程應用中需解決計算精度和計算效率問題。地鐵振動 響應數值仿真模型通常非常復雜龐大,對計算機硬件要求較高。早期該方面數值仿 真模擬通常采用二維模型和 2.5維有限元模型, 隨著計算機技術的開展, 進行三維地 鐵振動影響計算已成為可能,但需在高性能計算效勞器或工業(yè)云計算平臺上進行計 算分析,普通計算機仍無法滿足計算要求。地
47、鐵振動響應數值計算精度影響因素復雜多樣,加之地鐵列車荷載具有高頻低 幅振動特性,數值仿真計算需對列車荷載模型、人工邊界條件、材料物理參數、網 格劃分等關鍵技術進行準確處理,否那么會產生較大的計算誤差。影響數值仿真計算精度的關鍵技術影響數值仿真計算精度的關鍵技術包括:1列車荷載模型及輸入方法 。準確的列車荷載模型及輸入方法是保證有限元 數值計算精度的前提條件,也是國內外學者研究的重點和難點問題,目前國內外學 者已提出了多種列車荷載數學模型及輸入方法。早期的研究將列車荷載簡化為移動的周期力和移動的慣性力,后來考慮了車輛-軌道的動力相互作用等多種列車荷載模 型。但值得一提的是由于受列車型號、運行狀態(tài)
48、、線路條件、車輪和軌道圓順度等 多因素影響,不同線路、不同車輛的振動源強差異性很大,在進行實際地鐵振動影 響數值計算分析時,盡量開展現場地鐵振動實測或相似條件的類比源強測試,依此 作為計算模型輸入列車鼓勵荷載。2幾何模型搭建與材料物理參數取值。建立符合實際情況的幾何模型和材料 物理參數是保證數值計算精度的根本條件。為此需嚴格按照隧道、建筑結構設計圖 紙搭建盡量精細化數值仿真模型,并定義準確的材料物理參數,巖土模型需根據地 勘資料進行土層劃分和參數定義。3邊界條件設置。進行巖土與結構動力相互作用分析時,巖土通常被視為半 無限區(qū)域中的介質,為獲取較準確的計算結果而又不至于使計算區(qū)域過大,有限元 模型通常只截取關心結構臨近有限區(qū)域作為計算對象,在截取的有限元模型邊界上 需建立人工邊界,以模擬連續(xù)介質的輻射阻尼,
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