軌道交通工程環(huán)境振動(dòng)控制與管理探析

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摘要:城市軌道交通為大眾出行提供便捷，但在其發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了一定的危害，帶來環(huán)境振動(dòng)，影響到城市軌道交通沿線居民的工作以及生活。同時(shí)，對(duì)科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院等處的精密儀器造成一定的影響，還可能因?yàn)檎駝?dòng)損壞沿線地區(qū)的建筑，使其受到不同程度的破壞。為了進(jìn)一步推動(dòng)城市軌道交通發(fā)展，減少其對(duì)環(huán)境的不昨影響，提出環(huán)境振動(dòng)控制策略。

關(guān)鍵詞:城市軌道;交通工程;振動(dòng)控制

0引言

國家環(huán)保部在2014年初出臺(tái)文件《關(guān)于做好城市軌道交通項(xiàng)目環(huán)境影響的通知》，通過文件約束城市軌道交通建設(shè)工作，讓環(huán)保與城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)可以協(xié)調(diào)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)交通規(guī)劃環(huán)評(píng)對(duì)項(xiàng)目環(huán)境的約束作用。在相應(yīng)要求下確定項(xiàng)目選址選項(xiàng)內(nèi)容，優(yōu)化相應(yīng)工作的進(jìn)行方式。目前，在城市軌道交通設(shè)計(jì)方面，國家相關(guān)部門還出臺(tái)了很多規(guī)范性文件，提出工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)工作以及在環(huán)境振動(dòng)控制方面的技術(shù)要求，以保證工作可以有效進(jìn)行。

1城市軌道交通環(huán)境振動(dòng)控制與管理目標(biāo)

1.1考量城市軌道工程各環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境振動(dòng)的控制力度

城市軌道交通工程在建設(shè)階段應(yīng)該考慮到環(huán)境振動(dòng)引發(fā)的問題，了解工程各環(huán)節(jié)工作內(nèi)容，從交通環(huán)境監(jiān)督層面出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)工作的管理力度，分析城市軌道交通工程在設(shè)計(jì)、環(huán)評(píng)、施工、運(yùn)營等環(huán)節(jié)存在的問題，在方案制定階段給出合理的管控方式;編制合理科學(xué)全面的制度，為管理工作提供依據(jù)，加強(qiáng)制度的落實(shí)力度，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)工作進(jìn)行嚴(yán)格把控，最大程度提升交通軌道建設(shè)工作的合理性［1］。

1.2完善振動(dòng)控制檢測(cè)評(píng)價(jià)體系，建立振動(dòng)控制產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

目前，國家與行業(yè)對(duì)輪軌狀態(tài)提出了管控要求，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的管理(圖1為軌道交通環(huán)境振動(dòng)引發(fā)機(jī)理)，分析輪轂狀態(tài)，掌握軌道交通工程運(yùn)營情況，分析建設(shè)方案內(nèi)容。城市軌道交通建設(shè)各環(huán)節(jié)均按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，使工程在建設(shè)與運(yùn)維等階段的工作，可以按照規(guī)范要求進(jìn)行，確定施工行為是否標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)軌道交通項(xiàng)目的建設(shè)工作進(jìn)行合理嚴(yán)格的把控，提高城軌減振產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使其具備良好的管控效果［2］。另外，根據(jù)振動(dòng)產(chǎn)品控制要求，打造工程驗(yàn)收評(píng)價(jià)體系，提高輪軌狀態(tài)管理水平，從源頭處解決引發(fā)工程振動(dòng)的問題。

1.3建立環(huán)境振動(dòng)運(yùn)營的后評(píng)估體系

在城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)期間，關(guān)注工程環(huán)境振動(dòng)控制工作，建立環(huán)境振動(dòng)運(yùn)營的后評(píng)估體系，將振動(dòng)控制作為工程運(yùn)營維護(hù)的一部分內(nèi)容，由此可以確定軌道病害處理內(nèi)容，提高相應(yīng)工作的治理水平。比如針對(duì)工程在鋼軌波磨方面的問題，可以通過科學(xué)有效的檢測(cè)評(píng)估技術(shù)體系，對(duì)工程作業(yè)進(jìn)行全面、細(xì)致的管控，規(guī)避由波磨引發(fā)的次生振動(dòng)問題。

2環(huán)境振動(dòng)控制與管理策略

2.1工程建設(shè)全周期管理

1)分類管理。在城市軌道交通建設(shè)工作中，進(jìn)行環(huán)境振動(dòng)控制，開展相關(guān)工作的全過程管理，完成環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)的分類管理任務(wù)。如果僅采用環(huán)評(píng)導(dǎo)則進(jìn)行環(huán)境振動(dòng)的預(yù)測(cè)，會(huì)使相應(yīng)工作精度欠缺，不能獲得良好的效果。因此，要調(diào)整環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)的作業(yè)方式，找出沿線振動(dòng)的敏感點(diǎn)，應(yīng)該確定敏感點(diǎn)、振動(dòng)控制要求、線路和位置間關(guān)系、行車條件等相應(yīng)因素對(duì)振動(dòng)控制起到的作用，進(jìn)行關(guān)系確定以及類別劃分;對(duì)不同的敏感點(diǎn)選擇相應(yīng)的預(yù)測(cè)方式，由此提高預(yù)測(cè)工作的執(zhí)行效果［3］;在振動(dòng)控制階段確定敏感點(diǎn)，使用人工智能和數(shù)值仿真等方式，可以提高預(yù)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度。2)綜合設(shè)計(jì)。目前，國家高度關(guān)注城市軌道交通設(shè)計(jì)的減振工作，在項(xiàng)目建設(shè)期間應(yīng)該保證方案內(nèi)容合理，方案應(yīng)該從減振層面考量工作內(nèi)容并進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。我國多個(gè)城市在軌道交通設(shè)計(jì)方面均引入科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，完成減振設(shè)計(jì)編制工作，選擇軌道減振的方式，確定減振需求并為其設(shè)置減振軌道，從而可以將沿線區(qū)域敏感點(diǎn)形成的影響降至最低。圍繞軌道減振方法設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，控制輪軌振動(dòng)向外輻射的數(shù)量，采用此種方式確實(shí)可以在減振方面取得一定的成效，但也會(huì)增加輪軌的作用力，會(huì)出現(xiàn)車內(nèi)噪聲增大、鋼軌波磨等問題。在城市軌道交通檢測(cè)設(shè)計(jì)期間，需要從工作成效考量，收集各方面參數(shù)，通過降低車內(nèi)噪聲量值、降噪車輪量值等方法，提高減振作業(yè)效果。在方案設(shè)計(jì)階段，針對(duì)高價(jià)地段可以選擇軌道降噪的方式，從而可以有效減輕橋梁結(jié)構(gòu)二次輻射形成的噪聲量。在設(shè)計(jì)減振方案期間，為了降低鋼軌波磨形成的不良影響，盡可能防止在小半徑曲線位置進(jìn)行大功率減速與加速的行為［4］。3)提高過程控制力度。在軌道工程施工期間，應(yīng)該確定軌道管理要點(diǎn)，采用精調(diào)的方式提高減振效果，同時(shí)還會(huì)在軌道狀態(tài)檢查期間，通過對(duì)沿線軌道進(jìn)行精確調(diào)整，提高軌道的幾何平順度，規(guī)避病害。目前，考慮到工作需求，對(duì)原有的工程驗(yàn)收方式進(jìn)行合理的調(diào)制，提高軌道工程驗(yàn)收的管控力度，引入先進(jìn)設(shè)備，并且對(duì)驗(yàn)收測(cè)量的方法進(jìn)行優(yōu)化。通過精密儀器完成軌道狀態(tài)沿線測(cè)量驗(yàn)收工作，提高驗(yàn)收管理的工作效果，還可以有效控制輪軌振動(dòng)，讓線路平順性大幅度提高。4)優(yōu)化減振產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)評(píng)價(jià)方法。在減振工作進(jìn)行階段需要確定減振產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該隨著工作的進(jìn)行提高源頭管理程度，分析振動(dòng)控制產(chǎn)品法律標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際工作情況總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)存在的不合理之處，對(duì)其進(jìn)行完善，提高產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理性并應(yīng)用經(jīng)過完善后的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行減振管控工作，完成檢測(cè)評(píng)價(jià)，從而可以提升檢測(cè)結(jié)果的可靠性，為工程建設(shè)順利開展提供支持［5］。另外，還應(yīng)該關(guān)注減振產(chǎn)品準(zhǔn)入制度，完善制度內(nèi)容，產(chǎn)品上線應(yīng)用的門檻也會(huì)因?yàn)橄鄳?yīng)工作的進(jìn)行而隨之提高。

2.2運(yùn)營期評(píng)估監(jiān)測(cè)

1)提高運(yùn)營期軌道狀態(tài)養(yǎng)護(hù)維修規(guī)程的合理性。目前，在軌道交通建設(shè)工作期間，按照2019年交通部出臺(tái)的17號(hào)文件進(jìn)行軌道狀態(tài)驗(yàn)收工作。在該文件中對(duì)新建的軌道交通工程建設(shè)給出新的要求，按照相應(yīng)要求對(duì)工程進(jìn)行合理的管控，由此可以使運(yùn)營單位的工作更好地開展，在運(yùn)營單位管理期間通過合理的控制，為軌道質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保障，提升線路運(yùn)營品質(zhì)，降低因軌道狀態(tài)引發(fā)的系統(tǒng)損傷與振動(dòng)問題，有效規(guī)避相應(yīng)問題帶來的次生災(zāi)害。在我國大力推進(jìn)城市軌道交通建設(shè)期間，應(yīng)關(guān)注其建設(shè)質(zhì)量，為了進(jìn)一步推動(dòng)工程建設(shè)，需要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維環(huán)節(jié)運(yùn)營品質(zhì)與軌道狀態(tài)管控工作的重視程度，完善運(yùn)營養(yǎng)護(hù)的操作規(guī)程，通過合理的手段規(guī)避運(yùn)營災(zāi)害，構(gòu)建良好的乘車環(huán)境［6］。2)編制振動(dòng)常態(tài)化監(jiān)測(cè)管理制度。在運(yùn)營初期需要觀察沿線振動(dòng)敏感點(diǎn)，收集沿線減振措施的實(shí)施情況，應(yīng)該編制常態(tài)化監(jiān)測(cè)方案，對(duì)沿線進(jìn)行科學(xué)、全面的監(jiān)管，工作人員需要定期進(jìn)行測(cè)試。通過在線測(cè)試評(píng)估減振措施的實(shí)施效果，可以掌握沿線不同區(qū)域軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測(cè)得到的結(jié)果，對(duì)部分軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，有效處理鋼軌波磨或有橋梁結(jié)構(gòu)引發(fā)的二次輻射、噪聲等問題。3)落實(shí)輪軌病害養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)制度。運(yùn)營過程中，輪軌磨耗會(huì)隨著時(shí)間加劇，在此過程中輪軌出現(xiàn)超限風(fēng)險(xiǎn)。但是目前軌道病害養(yǎng)護(hù)工作執(zhí)行不到位，在軌道應(yīng)用階段會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，影響到周邊居民生活與工作。當(dāng)下應(yīng)該分析輪軌病害養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)制度存在的漏洞，完善制度內(nèi)容，嚴(yán)格按照制度要求處理輪軌病害。此外，建立關(guān)于輪軌病害的分類評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出鏇修、打磨的管理辦法，在精細(xì)化管理方式下，降低輪軌病害形成的不良影響。

3結(jié)語

目前，需要關(guān)注城市軌道交通工程在環(huán)境振動(dòng)控制方面的實(shí)施情況，快速發(fā)現(xiàn)環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)因預(yù)測(cè)精度不足帶來的問題，確定項(xiàng)目不同階段進(jìn)行減振工作的控制要點(diǎn)，圍繞區(qū)域特征以及建筑使用功能進(jìn)行預(yù)測(cè)。除此之外，引入先進(jìn)施量技術(shù)，確定工作進(jìn)行方式，由此可以良好地開展減振監(jiān)測(cè)評(píng)估工作，掌握線路狀況，有針對(duì)地開展減振控制工作。

作者:張宇 單位:深圳市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站