噪声期末考试.doc

《铁路环境振动与噪声》期终考试：
1、作业要求
对某条新规划的轨道交通线进行铁路噪声详评。
调查的基本数据如下：
某轨道交通线，地面行驶，V=80Km/h，机车类型：动车组（电力），B型车（标准B型车车宽2.8米，车高3.8米，车体有效长度19.8m），白天（6：00-20：00）每小时4列，晚上（20：00-23：00）每小时2列，编组形式2动4拖，对这条轨道交通线沿线某小区的一敏感建筑物进行环境噪声评价。
从沿线敏感点中选取某小区进行计算。该小区距铁路最近一栋楼为6层，距铁路中心线距离为25米。
方法：采用美国高速铁路环境噪声评价方法
标准：中国铁路噪声标准
2、中国铁路噪声评价标准
根据国家标准GB/T 3450-1994可知我国铁路边界噪声限值
表1 铁路边界噪声限值LAeq (dB)
昼间
70
夜间
55
3、美国高速铁路环境噪声评价方法
3.1暴露声级
高速铁路的噪声源包括：高速列车的牵引噪声、轮轨噪声和空气动力学噪声。离开铁路轨道中心15m处的参考暴露声级如表2
表2 离轨道中心15m处的参考暴露声级
牵引形式
列车类型
噪声源
噪声源参数
参考值
长度l
距离轨面高
SELref
lref
vref
K
电力牵引
X2000
牵引噪声
lp
1
75
22.5
144
15
Talgo(电力式)
Amtrak HST
轮轨噪声
lt
0.3
85
203.4
144
28
内燃牵引
RTL - 2
牵引噪声
lp
3.2
83
23.4
32
10
Talgo (涡轮式)
轮轨噪声
lt
0.3
91
203.4
144
20
动车组
Pendolino
牵引噪声
lp
3.2
86
23.4
32
1
IC-T
轮轨噪声
lt
0.3
91
203.4
144
20
动力集中型
中华之星
牵引噪声
lp
3
80
22
32
15
轮轨噪声
lt
0.3
91
190
144
20
当实际列车长度和速度与表中给定的长度和速度不同时，按如下公式修正

式中——第i个子噪声源的修正参考暴露噪声级；
——第i个子噪声源的参考暴露噪声级；
——第i个子噪声源的参考列车长度；
K——列车速度修正系数；
——第i个子噪声源的参考列车速度
——机车长度或列车长度
3.2噪声的衰减
在计算铁路噪声时，应考虑地面、地形、屏障、房屋建筑等对噪声的衰减作用。
3.2.1地面衰减
地面衰减用衰减系数G表示，各种不同情况下地面衰减系数G按下式计算
（适用于“软”地面） (4.2)
（适用于“硬”地面）
轨道交通地面行驶，即属以下情形

所以式中-有效传播高度（m）：
3.2.3声屏障衰减
声屏障计算简图见下图，各种情况下的声屏障衰减值Ab按下列公式计算

声屏障计算简图见图 4.2，各种情况下的声屏障衰减值按下列公式计算
适用于计算牵引噪声 适用于计算轮轨噪声
适用于计算空气动力学噪声
考虑屏障和地面吸收衰减作用后的声级修正值As为

其中，—声源与受声点间的最短距离；—声程差，按下式计算

3.3计算暴露声级与等效连续声级
对于一个典型的子声源，暴露声级与距离间的关系按下式计算
适用于计算牵引噪声
适用于计算轮轨噪声
适用于计算空气动力学噪声

其中，—考虑屏障和地面吸收衰减作用后的声级修正值。
对于N个子噪声源的情况，总暴露声级为

由此可计算一小时等效连续噪声级为

其中，—每小时通过的列车数；—附加衰减。
一昼夜等效连续噪声级为

其中，—7:00—22:00的，

—22:00—7:00的，

其中，—7:00—22:00每小时通过的平均列车数；—22:00—7:00每小时通过的平均列车数。
4、计算结果

牵引形式
列车类型
噪声源
噪声源参数
参考值
长度 l
离轨面高度Hs(m)
SELref (dBA)
Lref (m)
Vref (km/h)
K
中速列车动车组
Pendolino IC-T
牵引噪声
lp
3
86
22
32
1
轮轨噪声
lt
0.3
91
190
144
20
查表可知，牵引噪声和轮轨噪声参考暴露声级为
轮轨噪声：86dBA ；牵引噪声：91dBA
首先不考虑声屏障，计算各层的最大噪声级是否满足我国铁路噪声边界限值。机车采用 CHR2型电力动车组，机车长度为25.7m
(1)计算地面衰减系数，由于不考虑声屏障，故Hb=0
以计算第一层为例，故Hr=1.5m由以下公式

牵引噪声
轮轨噪声
根据公式
（适用于“软”地面）则地面衰减系数为：
G=0.66 （轮轨噪声）
G=0.61 （牵引噪声）
计算各子噪声源在25m处的修正暴露噪声级，由一下公式得：

牵引噪声 ：
轮轨噪声：
（单台机车）
（轮轨噪声）
(2)计算暴露声级和等效连续噪声级
由于未考虑声屏障故Ab=0 GB=GNB
故As=0
计算处的暴露声级
（牵引噪声 ）
（轮轨噪声 ）
故总暴露声级为：
87.33
7:00~22:00每小时通过的平均列车数为：3.73
22:00~7:00每小时通过的平均列车数为：0.67
由此可计算一小时等效连续噪声级为

其中，—每小时通过的列车数；—附加衰减。
一昼夜等效连续噪声级为：

一昼夜等效连续噪声级为

各楼层的白天和晚上的等效连续噪声级的计算方法同上。
表3是各楼层等效连续噪声级
表3各楼层等效连续噪声级

/dBA
/dBA
一层
57.4
50.0
二层
57.7
50.3
三层
58.0
50.44
四层
58.23
50.65
五层
58.31
50.78
六层
58.45
50.68
5、结论
利用美国高速铁路环境噪声评价方法对敏感点内离线路最近的房屋进行噪声预测。由以上分析可知该楼均未超过我国铁路边界噪声限值。因此，该规划中的轨道交通线路对于沿线各类敏感点的噪声影响能够满足《铁路边界噪声限值及其测量办法》的要求，不需要采取降噪措施。
6、参考文献
[1] 雷晓燕，圣小珍. 铁路交通噪声与振动[M]. 北京：科学出版社，2004.
[2] 雷晓燕. 现代轨道理论研究[M]. 北京：中国铁道出版社，2008
[3] 卢祝清，刘林芽，黄志和. 高速铁路噪声预测方法及其在昌九城际轨道交通中的应用[J]. 噪声与振动控制，2009,3:82-85.
[4] U. S. Department of Transportation Federal Railroad Administration High-Speed Ground Transportation Noise and Vibration Impact Assessment[S]. 2005.