铁路桥梁段噪声影响及其治理措施研究

张瑞东

国能神华准能集团基建管理中心铁路项目部 内蒙古 鄂尔多斯 010300

在我国,铁路交通是一项速度快、能耗小、污染小,安全系数高的交通工具,它不受天气环境的影响,对技术要求也不是很高,同时它还能很好的适应我国不同的地域环境,因此,近几年我国铁路得到了高速发展。随着我国的经济发展,城市化进程的推进,我国铁路增加了列车的数量,提高的运行的速度,逐渐导致一部分铁路包围了居民区,导致铁路沿线的居民深受铁路噪声的影响,对我国铁路的建设和出行怨声载道。由此可见,铁路噪声已经为人们的日常生活带来负面影响,危害到人们的身体健康的同时也阻碍了铁路事业的发展。本文以大准铁路为例,详细介绍铁路噪声的形成及分类,针对噪声的影响应该如何解决问题。

一、铁路噪声的分类

铁路环境噪声主要是通过两部分组成,一部分是铁路沿线环境噪声,另一部分是铁路固定噪声。铁路沿线噪声是列车在运行的过程中辐射所产生的;铁路固定噪声是列车枢纽客站、机务段及铁路工厂辐射产生的。从根本上来讲,这两种噪声的形成及频率强度都是不同的,所以其对环境的污染也各不相同[1]。

(一)列车运行噪声。列车在运行的过程中动力装置会发出一定的噪声,因为列车的车轮与钢轨在接触中会产生摩擦,同时列车在高速运行时会产生动力空气,这种空气也会产生一定的噪声,所以列车在运行过程中大体可以概括为轮轨噪声和车体噪声,这种噪声只要列车运行就会产生的,且会随着周围的环境天气有一定的变化。一旦遇到风力比较大的天气,那么列车与空气之间产生的动力空气较强,噪声也比较大。

(二)列车运行间歇噪声。通过列车自身发出来的噪声有机车鸣笛声和列车通过曲线及列车发生碰撞产生的声音。所以列车在运行过程中噪声的产生可以分为内部噪声和外部噪声。内部噪声可以直接影响乘务员及旅客的情绪和健康;外部噪声主要是对轨道周围的居民产生影响,尤其是对一些学校、医院等声环境保护地区产生干扰。

二、铁路桥梁段噪声的特点及影响

列车在大准铁路段通过铁路桥梁时,其运行速度会影响铁路桥梁的承重,列车通过与轨道摩擦产生振动,通过振动来向铁路桥梁的墩台、承重梁等一些结构传递能量,从而引起桥梁的墙壁或其他建筑物的低频噪声,简称“二次噪声”。

(一)铁路桥梁段噪声的特点。铁路桥梁噪声除了具有铁路噪声的特点外,其噪声的辐射水平会随着桥梁的高度发生变化,高度越高,其噪声越大,衰减速度也比较快。此外,噪声的辐射水平还会随着距离轨道中心距离的增加而增大,所以在建设铁路桥梁轨道时需要注意轨道平面的高度差和距离差。其次,因为铁路桥梁发生的噪声与地面有一定的距离,所以路边的建筑物起不到隔绝噪声的效果,地面对其吸声的效果也比较小,这就是为什么铁路桥梁段居民噪声增大的原因[2]。

(二)铁路桥梁段噪声的影响。铁路桥梁除了会向外辐射噪声外,其噪声对居民的生活环境和身体健康也造成了影响。很多低频的噪声在空气中传播时,因为空气分子振动比较小,能量消耗比较少,所以其传播的方向及距离会更远,穿透力也会更强,可以轻易的穿透障碍物进入到人耳。噪声进入人耳后会穿透儿骨,导致人的交感神经紧张,心跳过速,血压升高,有些人突然接收到噪声会产生负面情绪,例如激动、易爆易怒、烦躁等等。夜晚受到这种噪声的影响会导致人们神经衰弱,影响睡眠质量,从而导致失眠,记忆力下降等情况[3]。

三、铁路桥梁段噪声控制措施

(一)铁路桥梁结构方面。考虑到铁路桥梁的振动特性和辐射的特点,在处理噪声时需要根据不同铁路的实际情况来进行解决。在大准铁路中则需要通过噪声声源、传播的途径和声护环境这三方面来采取控制措施。坚持以人为本的原则,要对居民区做重点保护,建立一些隔绝噪声等敏感声音的隔离带,还要合理的规划铁路的路线,尽量避免居民区[4]。

因为铁路桥梁的噪声辐射比较长,声场强度比较复杂,所以其主要控制措施是根据桥梁建设结构的不同来选择因地制宜的降噪措施。因为桥梁为了稳固,一般都会选择较大的抗挠抗扭刚度,所以在桥梁的梁部应该选择感热迟钝的材料,混凝土的结构质量比较大,当列车通过时受到震动所引起的反应比较小,所以噪声会比较小[5]。

(二)传播途径中控制噪声。通过在铁路桥梁的两侧安装隔声屏障来减少噪声。根据近几年国内外的研发发现,在铁路桥梁线路中安装隔声屏障可以有效的降低噪声的辐射,隔声屏障的工作原理是阻止噪声的传播,隔离和衰弱声源,让其失去辐射能力。由于铁路桥梁结构的不同,所以产生的噪声强度和频率也不同,目前我国科学家正在积极研发不同形式的隔声屏障,尽力做到隔绝所有噪声[6]。

(三)保护受声物。在解决铁路桥梁的噪声时,不仅要控制声源的传播途径和改变桥梁结构,还需要保护受声物,减少铁路噪声对其影响。对于铁路桥梁附近的底层建筑物,需要增加墙体厚度的同时提高其表面密度。此外,还需要调整建筑物的功能和建设方向,尽量使建筑物远离铁路桥梁轨道,从而达到减小铁路噪声对周围环境的影响。其次,可以在建筑物的门窗上满安装吸声材料,通过门窗吸收大部分噪声,减少室内的噪声辐射。最后,还可以在建筑物的墙体表面增加吸声层,让居民在夜晚休息时可以不被打扰,通过门窗和窗体有效的隔绝噪声[7]。

(四)合理规划铁路线路。目前我国铁路路线中有很多不合理的地方,所以需要对其进行重新合理的规划,特别对于穿越城区的铁路桥梁。所以,在进行铁路路线规划时,需要根据列车经过的候车站来做出路线规划,同时要预估出来该路线产生噪声的传播范围,并且要将铁路路线规划与城市发展建筑融合在一起。在不影响正常路面交通的情况下,还要远离居民区及需要安静环境的场所,避免其受到噪声的污染[8]。

通过上述可以发现,解决铁路桥梁噪声是一项十分复杂的工程,其路线在规划过程中需要涉及到居民区、学校和医院等敏感建筑,同时还要在铁路桥梁建设的过程中采用结构质量比较大的材料,只有这样才能从根本上解决铁路噪声问题。所以,在铁路项目的设计阶段,技术人员需要对施工现场及周围的环境进行详细的勘察,并且要测量铁路距离居民区的距离,利用铁路噪声预测软件来计算降噪方案的可行性[9]。

结束语

综上所述,随着我国社会经济的发展,轨道交通的不断建设,人们的出行越来越方便。本文阐述了铁路噪声的产生和分类,分析了铁路桥梁段噪声产生的原因及带来的危害,最后又针对目前铁路噪声的问题提出一些解决方案。根据铁路噪声的产生原理和传播的途径可以看出,铁路噪声的强度比较高,它可以穿过大部分的障碍物直接进入人耳,并对人的工作生活带来一定的影响,想要解决铁路噪声的问题,则需要从三方面入手：铁路桥梁的质量建设、传播途径的控制及对受声物的保护。因为我国国土面积较大,且不同地区的地理环境及气候条件也不同,所以需要根据不同的区域采取不同的解决措施,单一的使用一种降噪措施不能达到理想的效果。因此,想要得到良好的降噪效果,需要根据当地实际需要,同时采用多种措施才能起到降噪的效果。