城市鐵路節(jié)約型敷設(shè)與環(huán)境及景觀的協(xié)調(diào)優(yōu)化

徐文輝

重慶市軌道交通總公司，中國·重慶 400000

1 引言

為了更好地建設(shè)城市軌道交通（鐵路），以論文進(jìn)行拋磚引玉，介紹特定比例的半地下半地上斷面敷設(shè)的研究、處置方法，供大家參考。

2 城市軌道（鐵路）地面敷設(shè)的各種因素影響

①地面敷設(shè)軌道（鐵路），對積水腐蝕，可用路堤泄水或帶縱向坡度的路塹引流來解決，但路堤堆筑工作量大，要影響城市景觀；路塹要解決棄土的處置。

②對道路交叉節(jié)點的干涉，用立交解決，但要增加將來的道路改造難度，其中，上架要增加噪聲和景觀影響，地下穿越投資較大。

③防治垃圾污染和安全隱患，用巡查和清掃，雖簡單，但投入人力較多[1]。

3 綜合兼顧、進(jìn)行全面協(xié)調(diào)優(yōu)化的建設(shè)辦法

本辦法綜合了地面敷設(shè)方式的節(jié)資和半地下槽形敷設(shè)方式的降噪排水特點，通過必需的輔助設(shè)施的巧妙聯(lián)系和各種尺寸優(yōu)化，兼顧了城市軌道（鐵路）和城市生活工作的各自需求，在整體和各方面都基本實現(xiàn)了協(xié)調(diào)互助[1]。

其方案形式如圖1所示，將往返車道并列合建在街道的中央隔離帶上，形成路塹，使鐵路軌面下降0.9m，較淺，不干涉地下管線，并將挖掘路塹的土石方平堆在兩側(cè)人行道上，使人行道高于汽車路面0.4m，如圖1的兩側(cè)所示，通過增設(shè)一級臺梯聯(lián)接汽車路面，利用臺梯可以行走來保證人行道寬度不變。

在緊靠路塹側(cè)壁結(jié)合公路邊緣，豎立相對鐵路軌面高為2.6m 的吸音墻板來隔音，并兼做公路?？埠头雷沧o(hù)墻的混凝土模板，隨著澆注凝結(jié)而自然固定成墻，形成相對于汽車路面高為1.7m，相對人行道地面高為1.3m 的兩面并列長墻，來起隔音、護(hù)欄、防垃圾入侵作用。同時使3.8m 高的列車上部外露1.2m 左右，以利于通風(fēng)、采光、防災(zāi)，并通過升高的人行道配合隔音墻的恰當(dāng)高度，使街道兩邊的行游人員能互相看清，而不影響景觀和商店的吸引力，如圖1的左右兩人的視線所示。

圖1 城市鐵路及街道橫剖與兩側(cè)行人對看示意圖

其中將往返列車軌道合并建在公路中央隔離帶，既不干涉汽車聯(lián)系人行道，又可比分建鐵路少建兩道?？埠透粢糇o(hù)墻，還可用公路寬度來增加衰減噪聲的路程。在路塹的往返列車軌道之間，加建1 道吸音隔音墻，以增加吸音隔音效果，并配合左右外墻，為將來可以經(jīng)濟(jì)方便地加建上蓋作為頂面公路，留下樁基用地[2]。

4 綜合兼顧、全面協(xié)調(diào)優(yōu)化相關(guān)因素的建設(shè)辦法的效果分析和影響預(yù)防

4.1 節(jié)省資金效果

①與地鐵投資5.0×108元/km 相比，地面敷設(shè)可節(jié)約建設(shè)投資3.0×108元/km 以上。

②與高架方式或半地下深路塹方式的投資相比，可節(jié)約建設(shè)投資1.0×108元/km 以上。

4.2 隔音效果分析

若用高于鐵道軌面2.6m 的水泥木絲板作隔音墻，則環(huán)保清潔、經(jīng)濟(jì)耐用，其吸聲系數(shù)見表1是可以實現(xiàn)隔聲目標(biāo)的。

表1 材料吸聲系數(shù)表

4.2.1 實測噪聲數(shù)據(jù)的借鑒

筆者所在公司于2004年4月考察了中國北京、長春、大連3 市的城市鐵路噪聲和防治情況，發(fā)現(xiàn)在相同條件下，碎石道床的噪聲最小，在距鐵軌40m 外，可降到70dB 以下。故用碎石道床配上路塹、隔音墻、防振墊圈、防振扣件和綠化等，則可使噪聲在距鐵軌30m 外降到70dB 以下[3]。

4.2.2 吸音隔音模式的理論分析

圖2是噪聲傳播阻隔吸收示意圖，圖中隔音墻相對于鐵道軌面的高度為2.6m，與列車兩側(cè)面的距離均為0.6m，起始噪聲主要被限制在隔聲墻與列車外側(cè)壁之間。根據(jù)波的發(fā)射角與波源直徑及波長的關(guān)系是公式（1）sinθ=1.22（λ是波長；d 是波源直徑，即傳遞波的間隙尺寸），則高頻率聲波因波長λ小，散射角小，近似直線傳播，如圖2中所示的輪軌噪聲傳播線路一樣，將被多次反射和折射吸收后，才從隔聲墻頂傾斜散射出去。根據(jù)表1所列的材料吸聲系數(shù)可以得知，聲波頻率越高，在折射時，被吸收減弱的程度越大，而可以使噪聲在圖2所示的多次反射折射吸收后減弱很多；再加上從墻頂散射出去時，近似直線傳播的程度越強，從而使高頻聲波將與地面成傾斜角度地從墻頂向鐵道兩側(cè)傳播，增加與路邊房屋的路程，達(dá)到使噪聲被吸收減弱得更多之目的。

因此，依據(jù)輪軌生產(chǎn)的噪聲是以高頻率為主的，則可以使輪軌噪聲在圖2所示傳播的多次反射折射后，再加上聲波上傾而增加了到房屋的傳播路程，則可以使噪聲在距鐵軌30m 外被吸收衰減到70dB 以下。同時因接近直線性散發(fā)而使公路和人行道等低空區(qū)域形成如圖2兩側(cè)所示的聲影區(qū)，達(dá)到更好的降噪目的。

圖2 噪聲傳播阻隔示意圖

如果在隔音墻內(nèi)壁附生有絨狀苔蘚和爬壁藤等，則吸聲效果更好，還起綠化美化作用。

4.3 視野保護(hù)

①從圖1所示的兩人對看情況可知，墻余下高度相對人行道只有1.3m，查《工效學(xué)基礎(chǔ)》的表1所列數(shù)據(jù)可知中國較低人體地區(qū)（四川）的成年女性平均眼高為1.420m，因而可知人行道上的行人平均眼高至少高于隔聲墻0.120m，再加上圖1中越過墻頂?shù)囊暰€下斜而增加的視野，使成人一般都可以看清對面墻背后的行人腰部以上情況，而不影響對人和商店的觀察效果，還能使人產(chǎn)生興趣，因為他們可以感到“雖有墻遮壁蒙，仍可見人笑花紅”。

②對列車上乘客的視野保護(hù)。體現(xiàn)在列車高度在3.8m以上，比2.6m 高的墻高1.2m，可使站坐乘客視野無礙，暢觀窗外。

4.4 地下管線的保護(hù)

地下管線的保護(hù)體現(xiàn)在重要管線一般埋深較大，如圖1下部所示1.0m 深的路塹是不會干涉它的，可用增加蓋板進(jìn)行保護(hù)。普通管線深度多數(shù)大于1.0m，受干涉的少數(shù)又容易改埋。

4.5 行人橫穿的預(yù)防

行人橫穿的預(yù)防體現(xiàn)在形成了如圖1上部所示的高于公路1.7m 的連續(xù)墻，使人很難翻越。還可促使行人只能走處于車站的天橋（地道）過對面去，而增強車站吸引客流效果。

4.6 外界垃圾入侵的預(yù)防

外界垃圾入侵的預(yù)防能由1.7m 高的連續(xù)墻來遮擋完成。

4.7 墻體景觀美化

將高于公路1.7m 的墻體外側(cè)面上種上爬壁藤，插入廣告畫來美化增收，或分段繪制浮雕壁畫，則隨著墻體的蜿蜒展露，自然產(chǎn)生“壁畫廣告映綠墻，無盡畫廊舞彩裳”的效果。

5 結(jié)語

通過對綜合兼顧全面優(yōu)化辦法的闡述和效果分析，不難看出：“淺路塹配隔墻、輔以墊高的人行道”，既可大幅度節(jié)省城市軌道交通的投資，又能控制噪聲影響，還能保護(hù)和發(fā)展其他方面的需要。建議支持深入研究并推廣建設(shè)。