某国际旅游度假区周边开发受轨道交通振动影响的方案优化.pdf
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1、期四第年0材建海程与料材P64息信闻新沿前技科某国际旅游度假区周边开发受轨道交通振动影响的方案优化马骏(上海国际旅游度假区置业有限公司,上海2 0 13 19)摘要:以某国际旅游度假区周边开发项目为例,分析预测了其地下穿行的轨道交通线路运营对环境振动的影响。本案轨道交通线路设计时速为16 0 km/h,远高于国内一般轨道交通线路运行时速。由于目前该轨道交通尚未进行建设,无法直接获取其实际的振动影响和传播衰减规律,因此通过类比振源的实际测试结果,结合半经验模型法进行分析预测,最终从减振降噪的角度对园区开发设计方案优化对策。关键词:轨道交通振动;国际旅游度假区开发;减振中图分类号:TU311.3文
2、献标志码:A文章编号:10 0 6-117 7(2 0 2 3)0 4-6 4-6 9doi:10.3969/j.issn.1006-1177.2023.04.013Optimization of an International Tourism Resort Zosm Resort Zone Development Affected by Metro VibrationMaJun(Shanghai International Tourism and Resorts Zone Properties Co.,Ltd.,Shanghai 201319,China)Abstract:The impa
3、ct of vibration caused by the metro around an international tourism resort zone has beenstudied and predicted in this paper.The speed of the metro was about 160 km/h which was much higher than the gener-al metro in China.The impact of the vibration and attenuation law of vibration propagation cant b
4、e directlyachieved because the metro has not been constructed yet.The actual vibration of the metro nearby and the semi-em-pirical model have been applied to analyze the impact.The optimization of vibration reduction has been proposed.Keywords:metro vibration;international tourism resort zone develo
5、pment;vibration reduction0引言随着我国工业化高速发展,城市规模逐渐扩大,地铁在城市内部中、长距离的交通运输中具有不可或缺的地位和作用。与此同时,随着区域经济一体化进程的推进,城市之间的城际铁路以及城市内部机场、高铁等交通促使外场站之间的市域快线等轨道交通系统的建设也迅速发展起来。另外,在城市发展的同时,土地资源紧缺的现实日渐凸显,轨道交通站点、区间穿越或靠近人们居住生活环境已经成为常态,甚至建设以城市轨道交通为导向的发展区(TOD)也成为了各大城市轨道交通建设的主导方向。基于此,城市对交通运输需求与沿线人们生活、生产对环境需求之间的矛盾也日渐突出,进一步推动了轨道交通
6、引发的环境振动预测评估研究的发展,并逐渐成为一门新兴学科-3 。轨道交通引起的环境振动预测是复杂的,存在许多未知和不确定因素。另外,在不同的设计阶段,对于不同的评估对象环境振动的预测精确性和要求也往往不同,预测方法也有所差异。传统的经验公式法计算快捷、预测成本低,适用于初步评估,可对影响范围进行初步界定和分析。数值模拟分析和测试等方法预测精期四第年材建海程与料材P65息信闻新沿前技科度好,但工作量大、预测成本高,更适用于详细设计阶段。本文以某国际旅游度假区周边开发项目为例,分析预测了其地下穿行的轨道交通机场联络线对运营环境的振动影响,并对后续园区周边开发方案提出相应的减振策略。1项目概况1.1
7、园区开发概况项目开发区域位于某国际旅游度假核心区北侧(以下简称度假区北片区),当前阶段现场清理工作已完成。根据规划,度假区北片区开发定位为城市自然生态绿地,同时结合自身发展需求及其与旅游度假核心区功能的配套与互补情况,计划开发以主题酒店、精品酒店和精品花园等为主要功能的业态。该项目目前处于概念设计阶段,主要由滨水景观带、生态防护区以及沿滨水景观带呈东西向布局的3 处建设地块组成,其中建设地块包括西侧1 2 层的精品酒店、中部2 4层的度假酒店以及东侧1 2 层的商业建筑等,总平面布置示意图见图1A:西侧0 1-0 3 地块,1-2 层,精品酒店B:中部0 1-0 6 地块,2-4层,度假酒店路
8、C:东侧0 1-18 地块,1-2 层,商业、特色餐饮道D:拟建轨道交通线路高速C高AB速河一场道北围区核心路区度假图1项目开发建设总平面布置示意图(Fig.1 General layout diagram of project development and construction)1.2轨道交通线路概况拟建轨道交通当前阶段已完成初步设计,并开工建设。该线路为连接本市东、西两大机场的联络线,全长约6 8 km,设9 座车站,包含3 个地面站和6 个地下站。主要技术参数如下:(1)车速:16 0 km/h。(2)车辆:CRH6F市域动车组,轴重17 t。(3)轮轨及线路:采用双块式无轨道,定
9、长为25m、线密度为6 0 kg/m,轨道为材质U75V的无螺栓孔钢轨;采用无缝线路和WJ-8B扣件;平面最小曲线半径对应的一般地段长为15 0 0 m,困难地段长为13 0 0 m;纵断面最大坡度为2%,困难情况占3%。(4)园区区段内隧道:通过度假区北片区区段为地下段,隧道断面为圆形,单洞双线,设置中隔墙;隧道管片外径为13.6 m;道床采用C40混凝土现浇结构;轨顶埋置深度约为2 4.3 2 6.9 m。(5)土体:软弱土。1.3园区与拟建轨道交通的关系根据当前规划方案,北片区建设用地位于拟建机场联络线两个站点区间,均为地下线区段,主要包括3个地块,轨道交通线路与各地块的平面相对位置见图
10、1及表1。表1开发地块与轨道交通线路平面相对位置关系一览表(Tab.1 List of the plane relative position relationship betweenthe development plot and the rail transit line)地块地块功能穿越及平面位置关系西侧0 1 0 3精品酒店侧穿,边线最近距离约2 7 m中部0 1 0 6度假酒店侧穿,边线最近距离约2 m东侧0 1 18商业沿边线侧穿2振动评价标准现阶段,我国环境振动的评估主要采用国家标准CB100701988城市区域环境振动标准,其中城市各类区域的铅垂向乙振级标准值限值见表2期四第年
11、材建海程与料材P66息信闻新沿前技科表2 城市各类区域铅垂向乙振级标准值限值(Tab.2 Standard value limit of vertical Z-vibration level oflead in various urban areas)振动环境各时段限值/dB适用地带说明功能区类别昼间夜间特殊住宅区6565特别需要安宁的住宅区居民、文教区7067纯居民区和文教、机关区一般商业与居民混合区;工业、商混合区、商业中心区7572业、少量交通与居民混合区:商业集中的繁华区城市或某一区域内明确规划的工工业集中区7572业区车流量不少于10 0 辆/h的道路交通干线道路两侧7572两侧车流
12、量不少于2 0 列/d的铁道外铁路干线两侧8080轨3 0 m外两侧的住宅区另外,与噪声影响不同,调查研究表明若外界引发的住宅振动略超出人体舒适度(感知水平),居住者会不适和不满,因此制定振动限值标准非常重要。我国的振动限值标准依据可接受烦恼度制定,通过各类区域暴露反应关系的现场调研结果确定。此外,其他较多国家均依据感知阈值制定建筑物室内和周边环境振动限值标准。以英国标准BS52282建筑工地和露天场地的噪声和振动控制(Noise and vibration control onconstruction andopen sites)为例,振动感知阅值的速度峰值的典型范围是0.14 0.3 0
13、mm/s,振动速度与感知对比情况如表3 所示表3 振动速度与人体感知对比 5(Tab.3 Comparison between vibration rate and humanperception)速度峰值/mmsl)人体感知0.14人体可能刚刚感知振动,对于低频振动不敏感0.30人体可能在建筑物室内刚刚感知振动振动已超出人体感知水平导致居住者产生不满,1.00如予以事先告知,人体暂时可以容忍振动除了极其短暂的振动,振动已达到可能无法容忍10.00的人体感知水平综合考虑本项目开发园区业态特点,环境振动评估限值取值标准如下:(1)对度假酒店,取夜间限值6 7 dB进行控制。(2)对商业区块,取夜
14、间限值7 2 dB进行控制(3)对环境有较高品质要求的建筑一充一一精品酒店,取特殊住宅区环境振动限值6 5 dB,同时参考基于振动感知闯值的速度峰值限值0.3 0 mm/s进行控制3基于半经验模型法的振动预测分析3.1预测评价方法城市轨道交通建设及运营期间将会向周边环境释放振动、噪声等工程污染,本地块内拟建的轨道交通工程为地下线,将先于园区建设,因此,目前阶段的预测分析以运营阶段的振动预测分析为主。轨道交通产生的环境振动及其传播是一个非常复杂的过程,它与列车类型、行车速度、隧道埋深、水平距离、地质条件和轨道结构类型等诸多因素有关,当进行振动预测时,应根据实际需求、客观条件等选用合适的预测模式。
15、该园区拟建设的轨道交通联络线设计运行时速达16 0 km/h,远高于国内一般轨道交通线路运行时速,可供参考的预测模型参数较少。综合考虑各方面条件,采用HJ4532018环境影响评价技术导则-城市轨道交通 6 中的半经验模型法,按下式进行预测分析。VL7mx=VLzomax+CvB(1)式中:VLzmx为预测点处的最大Z振级,dB;VLzomax为列车运行振动源强,dB;Cv B为振动修正值,dB,主要根据列车速度、轴重及簧下质量、轮轨条件、隧道形式、距离、建筑物类型和行车密度等参数进行修正。3.2类比源强振动测试国内已开始运营的16 0 km/h市域快线及其可供参考的类比测试数据目前还较少,考
16、虑到度假区北片区地处淤泥质软土地区,土体动力特性之间的差别对振动波的传播影响较大,因此,本次分析时对度假区北片区附近一条已经在运营的轨道列车E号线引起的地表振动进行测试,并通过半经验公式推导其列车源强,作为本次分析预测的类比振动源强E号线列车运行时速为10 0 km/h,为地铁A型列车,轴重16 t,为无缝双线地下隧道,轨顶埋深约9.6 m。振动测试参考JGJ/T1702009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进行,测点通过GPS系统进行定位,分布于E号线轨道边线约8 0 m(单侧)内的地表范围,沿横跨轨道方向布置V1V14共14个测点,对各测点垂直于地面Z方向的振动
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