轨道交通项目振动环境影响评价
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轨道交通项目振动环境影响评价
5.2.1 概述
轨道交通振动由列车运行时轮轨之间的相互撞击所产生，然后经轨枕、道床向线路两侧扩散传播，轨道交通振动所形成的振动波是由横波、纵波、表面波等构成的复杂波动现象，影响因素复杂，传播形态变化不定，其影响只能通过实验统计结果定义分析。相关实验结果表明，轨道交通振动的主要影响因素包括车辆条件、轮轨条件、轨道结构、隧道结构、隧道埋深、地质条件、地面建筑物类型及距离等。根据AA市既有轨道交通线路振动影响的现场测试统计，轨道交通地下线和地面线振动影响范围较大，一般在线路两侧 60m 范围；高架线路振动影响范围较小（振动通过桥梁桥墩传播振动至地面，再由地面向四周扩散），一般在线路两侧 20m 范围。
1、评价量与评价标准
环境振动评价因子为铅垂向 Z 振级 VLz，其评价量为 VLZ10 值。评价区域执行《城市区域环境振动标准》（GB10070-88），详见下表。
表1-1 环境振动执行标准值表
适用地带范围 昼间（dB） 夜间（dB）
特殊住宅区 65 65
居住、文教区 70 67
混合区、商业中心区 75 72
工业集中区 75 72
交通干线道路两侧 75 72
铁路干线两侧 80
80
由轨道交通列车运行产生的室内二次辐射噪声执行《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》（JGJ/T170-2009），见下表。
表1-2 建筑物室内二次辐射噪声限值
区域 昼间 dB(A) 夜间（A）
0 类 38 35
1 类 38 35
2 类 41 38
3 类 45 42
4 类 45
42
2、环境保护目标
轨道交通振动环境影响主要表现为列车通过时的振动对人体、建筑物及精密仪器和设备的影响，以及由于振动激励引起的固体结构声影响。故轨道交通振动环境保护目标主要为工程沿线的学校、医院、居民住宅、机关办公建筑、文物古迹、实验室或精密仪器单位等。通过对规划线路的现场调查，规划线路方案的主要振动环境敏感目标见下表。
表1-3 主要振动环境敏感点
线位 位置 敏感点
16 号线南延线 起点至长江埔站 润筑幼儿园、横岗花半里、
长江埔站至阿波罗站 荷坳社区
园山站至东兴站 龙村
福坑站至西坑站 安良村
、
、
、
5.2.2 振动环境影响预测
1、振动预测模式
（1） 预测经验公式
当列车运行时，车辆和轨道系统的耦合振动，经钢轨通过扣件和道床传到线路基础，再由周围的地表土壤介质传递到受振点，如敏感建筑物，较大的振动会产生环境振动污染。影响环境振动的因素主要包括车辆类型、线路结构、轮轨条件、地质条件、建筑物类型等。
根据《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》（HJ453-2008）确定列车运行振动 VLZ 预测及修正项，其基本预测公式如下： 线位 位置 敏感点
数码城站至终点 AA广播电视大学、天健现代城
13 号线北延 上屋北站至市中医院站 园领村、鸿景花园、园岭小区、恒富花园、园岭旧村、石岩园岭幼儿园、隆兴花园
市中医院站至光明城站 凤凰村、凤凰小学
光明城站至同观路站 茶怀村
同观路站至观光站 光明大第、光明大地幼儿园、九龙台
观光站至东周路站 面前岭小区、前路小区、周家村、光明新区实验学校
东周路站至公明南路 将围新村、公明人民医院、光明新区高级中学、将石新村
公明南路至公明广场 明日之星幼儿园、龙挺阁、天汇城一期
公明广场至长春北路站 富豪花园、长春花园、公明第二幼儿园
长春北路站至下村站 元山围合式小区、上村社区、百世珑庭、公明第二小区
下村站至公明北站 凯奇幼儿园、跑台路居民点
6 号线支线南延 华夏路站至碧眼站 碧眼新村
碧眼站至终点 凤新路居民点、北区湖畔小区、荔园区
12 号线北延 松岗站至沙浦站 松岗实验学校、御景城、沙浦围花园
沙浦站至步涌站 中海西岸华府、大田西区小区、才华学校、金龙名居小区步涌上埔小区、西边旧区小区、祠堂北小区
步涌站至沙三站 步涌村、阳光幼儿园、北帝堂二路居民区、沙四村东路居
民区、幸福家园、蚝四村、森业楼
沙三站至蚝乡站 沙井大街居民区、沙三社区、耗一村、蚝二村、辛养村、耗业小学、康城花园、蚝乡路居民区、丰泽园、汇源蚝庭冠群实验学校、蚝二学府花园
蚝乡站至海上田园东站 锦绣公寓、德丰围街居民区、民主新村
11 号线东延 福田站至岗厦北站 普林斯顿国际幼儿园
岗厦北站至华强南 福田中学、中山大学附属第八医院、福田小学拆建教学楼和宿舍楼、金海花园、福星北住宅区、福田外贸大厦东侧高楼、华强花园、医疗中心小区、AA市中医院、赛格苑中电小区、下步庙北区、爱华住宅小区、旧墟村、锦龙新居
n
式中： 1 n
VLz VLz 0,i C
i1
（式2-1）
VLz0,i ——列车振动源强，列车通过时段的参考点Z 计权振动级，单位dB；
n——列车通过列数，n ≮5；
C——振动修正项，单位dB。振动修正项C，按下式计算。
C = CV + CW+ CL + CR + CH + CD + CB （式5.2.2-2）
式中：
CV —— 速度修正，单位dB；
CW—— 轴重修正，单位dB； CL——
轨道结构修正，单位dB； CR—— 轮轨条件修正，单位dB； CH—— 隧道结构修正，单位dB； CD—— 距离修正，单位dB； CB—— 建筑物类型修正，单位dB。
（2） 振动源强
一般将隧道结构振动级作为列车经过时产生的振动激励量，即振动源的强度， 简称源强，其源强大小与车辆类型、轨道构造、隧道条件及运行速度等因素有关。 目前国内城市轨道交通车辆类型主要有 A、B 两种，轨道结构均为无缝线路、整体道床；隧道结构可分圆形、马蹄型、矩形等，其中圆形隧道为主。根据《城市 轨道交通振动和噪声控制简明手册》，通过对部分城市轨道交通振动的测量，其 源强见下表。
表2.-1 国内部分轨道交通列车运行振动测量值
线路名称 车辆生产厂商 车辆长度
（m/辆） 车辆自重
（t/辆） 车型 车辆编组 列车速度
（km/h） 测点与轨道距离（m） 振动源强
（VLzmax）
广州地铁一号线 德国 24.4 37 A 6 60 0.5 87.0
天津地铁 长春 19.0 37 B 4 60 0.5 87.0
上海地铁一号线 德国 23.5 38 A 6 60 0.5 87.4
北京地铁一号线 长春、北京 19.0 37 B 6 60 0.5 87.2
结合《AA市城市轨道交通规划环境影响跟踪评价报告》，对已运营的AA地铁 1 号线区间隧道进行振动源强类比监测。根据监测结果，列车以 70~80km/h 的速度在单线圆形隧道内运行时，地下段振动在隧道底部近轨外侧 0.5~1.0m 处的 Vlzmax 为
89.8~93.4dB，Vlz10 为 86.8~90.4dB；折合成 60km/h，Vlz10 约为84.3~87.9dB。
综上，确定本次规划环评地下线振动源强 Vlz10 为 87.9 dB（列车速度为60km/h，无缝线路，普通整体道床，单圆隧道）。
（3） 其它预测参数 ①车辆轴重的影响
式中：
CW =20 lg（W1/W0） （式 5.3.2-3）
W1——车辆轴重；W0——参考车辆轴重。
②列车运行速度的影响振动速度修正量 CV 为：
式中： CV =20 lg（v/v0） （式 5.3.2-4）
v——列车实际运行速度v0——源强速度，60km/h。
③轨道条件影响
隧道振动的大小与轮轨条件有很大关系，车轮与钢轨表面的粗糙不平、波纹状磨损等可使振动频率高频成分增加，一般 Z 振级可按增加 2～5dB 考虑。评价轮轨条件按 60kg/m 焊接长钢轨，车轮圆整、钢轨顶面平顺考虑，则 CR =0。
④轨道结构的影响
一般轨道弹性越大，质量越大，轨下振级越小，目前国内轨道交通线路采用的钢轨类型相同（均为 60kg/m 钢轨），轨道结构对振动的影响主要体现在道床结构、扣件类型的选取上。下表列出了不同轨道结构的振动修正值 CL。
表2-2 不同轨道结构的振动修正值 CL
道床结构、轨道扣件类型 CL（dB）
普通钢筋混凝土整体道床 0
轨道减振器式整体道床 -3～-5
弹性短轨枕式整体道床 -8～-12
橡胶浮置板式整体道床 -13～-20
钢弹簧浮置板式整体道床 -20～-30
⑤隧道结构的影响
不同隧道结构振动修正量可按下表确定。
表2-3 不同隧道结构振动修正量 CH
序号 地铁隧道结构类型 CH（dB）
1 矩形隧道 +1
2 单洞隧道 0
3 双洞隧道 －2
4 车站区段隧道 －4
⑥距离衰减 C D
距离衰减修正 C D 与工程条件、地质条件有关，导则建议采用类比方法确定修正值。当地质条件接近时，可选择工程条件类似的既有轨道交通线路进行实测， 按下式计算。
a. 隧道垂直上方预测点（当L≤5m 时）
