鐵路全封閉聲屏障降噪效果試驗研究

李佳佳

摘要：我國主要的噪音控制措施是采用直立式聲屏障礙，其包含聲影區范圍內有很好的降噪效果。現階段，半封閉聲屏障和全封閉聲屏障被廣泛地應用到城市交通中，但使用在鐵路范圍內的極少，為了保護鐵路的生態環境，保護小鳥類的野生動物全封閉聲屏障在深圳特區被首例應用。為了實現更好的降噪效果，使用了間接的辦法進行了鐵路現場的測量，測量結果明確了全封閉聲屏障降噪有良好特性，上述監測數據僅為我國高速鐵路聲屏障進行選型及設計優化帶來參考。

關鍵詞：高速鐵路;全封閉聲屏障;測試研究

1.測試工程概況

通過資料顯示，現階段我國高速鐵路總長達到3萬km，聲屏障作為降噪設備廣泛使用在我國高速鐵路中，全封閉聲屏障應用于國內外鐵路的非常少。深茂鐵路原設計速度為 200 km /h，與景區“小鳥天堂”鳥類棲息大約水平距離 800 m，要有效降低鐵路運行的噪聲給鳥類棲息環境帶來影響，設置使用了全封閉聲屏障了，長約 2 km，這是我國首個高速鐵路線路使用全封閉聲屏障案例。本文從該區段全封閉聲屏障作為研究對象，剖析全封閉聲屏障在高速道路應用的價值，并提供出對應的基礎數據。

本次測試的動車組型號為 CRH2C-2068，全封閉聲屏障區域段與江門站距離僅為 2. 7 km，從江門站到聲屏障區段運行時，要連續通過其約半徑為600m與半徑約為1200 m的兩段不同曲線，該段全封閉聲屏障區段內設計列車運營速度必須低于120 km /h，本次測試速度低于135km /h。

2.測量方法

本次選用的測試方法主要參照HJ/ T90-2004《聲屏障聲學設計和測量規范》，分別在前后安裝聲屏障測量，根據相同的受聲點位置和參考位置的聲壓級。由于測量時聲屏障已安裝完成，無法進行移除，因此只能采用間接法測量分析的辦法進行聲屏障降噪的效果測試。對于聲屏障安裝前效果選擇了其等效的其他測點進行測試。為了實現兩個測點之間的等效性，選擇測點時充分參考了地形、地貌、聲源特性、周圍建筑物反射、氣象與地面條件都具有相似性的測點。

使用多通道噪聲的數據采集系統分別記錄測點處不同動車組通過該測點的噪聲與時域信號。

3.測試點布置

要實現降噪效果數據分析的精準性，本次測試在全封閉聲屏障斷面測點定位于 K134 + 500，其對照斷面設置為K134+900，兩測點之間距離比較相近，都屬于高架線路箱的梁直線區域段，此測點的列車運行速度基本相同，其聲源特性基本一致，周圍環境比較開闊，對照斷面100 m之外均為現狀公路，環境背景噪聲比聲屏障斷面高，本次測試過程中需要充分考慮背景噪聲帶來的影響。全封閉聲屏障斷面測試點與對照斷面測試點都位于深茂鐵路的下行線側，兩個測試斷面測點位置幾乎完全相同，如表 1-3所示：

4.全封閉聲屏障降噪效果

以上述分析數據為基礎，對全封閉聲屏障范圍內距離、高度、運行速度都不相同的降噪效果全面進行分析，當動車組運行速度為 107 ～ 132 km /h時，全封閉聲屏障對應距線路距離、高度不同的降噪效果均可達 16～18 dB 。如表2所示：

5.結論與建議

深茂鐵路屬于我國高速鐵路中首例應用全封閉聲屏障的，本次測試根據使用間接測量法對全封閉聲屏障的降噪效果進行測試和分析，結論如下：

（1） 全封閉聲屏障有大幅降低列車運行時通過噪聲的作用，不存在聲亮區，安裝在不同高度的受聲點，其降噪效果都能有所保障。

（2） 全封閉聲屏障體現出寬頻降噪的全方位性能，如果噪聲達到400 Hz 以上，其降噪量更高，可達到10 dB以上; 噪聲達到630 Hz 以上降噪效果更加明顯，可高達15 dB 以上。

（3） 本次測試的條件中，距線路距離、高度不相同，全封閉降噪效果高達 16～18 dB。測試全封閉聲屏障區域段列出運行速度偏低，最高速度僅為 132 km /h，和高速鐵路正常高速運行中速度差距很大，因此本次研究成果僅僅只用于分析全封閉聲屏障的頻域降噪相關特性，為設計全封閉聲屏障優化提供參考，不能完全代表全封閉聲屏障使用在高速運行區域路段的實際作用，還有待進行后續的進一步研究和分析。

參考文獻：

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