城市轨道交通 对城市发展与环境影响研究 蒋忙舟：中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西西安，７１ ００４６ 摘要：分析城市轨道交通对城市形态结构、 土地利用和人口分布产生的有利与不利影响； 分析其对城市声环境、城市生态、环境空气及 城市景观产生的影响，设计环境防治和减缓措 施。 关键词：城市轨道交通；环境；防治；减缓措 施 点地区的开发建设，以沿线站点构成了城市空间扩展的 发展轴，形成沿轴线的连续性扩展或沿轴线的高密度点 状扩展，从而形成一条条高密度的带状放射走廊，促使 城市布局沿走廊发展。 １．２城市轨道交通对土地利用的影响 城市轨道交通对城市发展的影响 １．１ 城市轨道交通对城市形态及结构的影响 效应发生相应改变，并随之对城市环境产生重要影响。 问的 蓑誓 主 旧城改造的有机组成部分。城市轨道交通建设将为人们 区、工业区在地域上分开，使居住地疏散出市中心。住 城市轨道交通使城市空间结构随着交通走廊的诱导 提供快速出入市中心的交通手段，从而使居住区、商业 城市轨道交通网络形式直接决定了城市形态和结构的发 宅和商业等设施更容易向轨道交通沿线影响区域范围内 展，总体上城市轨道交通促使城市向郊区或远郊发展大 高度聚集，从而导致城市轨道交通沿线住宅和商业等设 大加快，使人们居住和活动中心日益分散，交通流向南 施用地需求量增加。因此，城市轨道交通沿线区域土地 传统的以市中心为主导转为郊区至郊区的出行为主导。 的使用类型，也将按市场规律发生改变，不仅可以强化 城市轨道交通有利于郊区与巾心 的联系，以及市区向 市中心的金融、贸易、服务等功能，而且也将为城市新 外发展，形成多中心的城市结构。城市轨道交通通过站 城的形成提供强有力的交通支持。 ＣＨＩＮＥＳＥＲＡ￣ＷＡＹＳ ２０１’，１０ 苎 一６７— １．３城市轨道交通对城市人口分布的影响 轨道交通对空气环境的不利影响主要为风亭排放的 当城市发展到一定阶段，由于市中心人口密度过 异味气体，近几年风亭周围的居民投诉较多。地铁运营 高，导致居住条件恶化，城区居住成本增加，部分人口 初期，一般下风向０～ｌ５ ｍ范围明显有异味，１５～４０ ｒｌｌ 从巾心区迁向居住条件好的郊区，交通便利的地区必将 范同异味较小，５０ ｍ以外无异味。运营一段时间后， 受到青睐，成为城市居住空间分布的选择地点。城市轨 风亭排气异味较运营初期有明显降低，一般在下风向 道交通保证城市人口的日常＿ｒ作和活动 行，促进中心 ｌ０ ２０ｍ为嗅阈值或无异味，２０ｎｌ以远已感觉不到。 市区人口外移，吸引了新增人口的定居和老城人口的疏 城市轨道交通高架线路主要以水平线条的桥梁和垂 散，从而缓解中心市区在住宅、交通和就业等方面日益 直线条的桥柱组成，桥体尺度较大，与原有自然景观在 增加的压力，避免城市的恶性膨胀。 ２城市轨道交通对环境的影响 ２．１ 城市轨道交通噪声和振动的影响 轨道交通车辆噪声主要由轮轨噪声和夺气动力噪 声组成，主要来源是轮轨噪声、高架结构噪声、车辆设 备产生的噪声和架空接触网与集电弓之间的摩擦声 一 般轮轨噪声占总噪声６３％以上， 气动力噪声仅占６％ 以下，其他为车辆动力系统噪声。由于轨道交通的特点 （市中心区在地下、运行速度适中、车流密度低、昼问 运行夜间停运等），高架区段通过噪声敏感区时一般均 设声屏障，轨道交通对城区声环境的影响明显低于公路 干道交通。 ２．２城市轨道交通对城市生态的影响 城市轨道交通大多在地下，仅出入口和车辆段占用 土地，地面段宽度约１２ｍ，高架桥占地宽度约１０ｍ，因 此相对公路交通（占地宽度３０～５０ ＨＩ）可节约大量土地 资源，对解决城市发展和土地供应之问的矛盾起到积极 作用，促进了城市的可持续发展。 但城市轨道交通工程建设不可避免地对地表进行 填挖，占用土地，改变地形地貌和土地利用类型，破坏 原有地表植被。 程建设引起的水土流失主要表现存施 工期土石方施工，隧道、路基和站场Ｔ程施ｒ，高架桥 区间桥墩施工等对地表植被和水土保持设施的干扰与破 坏，增加区域的水土流失面积。 机动车尾气已成为城市空气污染的主要因素。轨道 交通采用电力牵引无废气产生，有利于吸引大量地面公 交客流，替代地面机动车，减少地面交通车辆数目和汽 车怠速时问，从而减少汽车尾气排放量，对改善城市环 境空气质量起到积极作用。各城市将轨道交通纳入改善 空气质量的重要工程。 一６８． 尺度、质感和色彩等方面均有较大差异，对沿线景观造 成一定影响。另外，桥体色彩在环境中产生的效果和影 响也不容忽视。此外，绵延的高架桥将原有的连片空间 切割成儿部分，破坏原有生态系统的连续性，且易阻碍 视线，形成视觉污染。 ３城市轨道交通设计应采取的环保措施 ３．１ 重视规划协调性分析和环境评估 城市轨道规划编制应特别重视与相关规划的相容性 和协调性，在规划过程中研究城市轨道交通规划与城市 总体规划、土地利用规划、交通规划、环保规划等的相 容性；从城市功能定位、发展目标、空间结构布局、城 市环境制约因素与承载力等角度，分析轨道交通规划规 模和布局，以及建设时序的合理性，详细研究交通线路 走向、敷设方式、场段选址的合理性；将环境因素系统 地纳入轨道交通发展综合决策，最大程度预防和减小规 划实施后可能产生的环境影响，并有效解决城市现有环 境问题。 在太原城市轨道交通规划编制过程中，针对太原市 中心城区周边分布有兰村泉域及晋祠泉域的环境特征， 从环境保护的角度，对规划线网规模及走向提出了绕避 的建议，在线路敷设方式和车辆段选址及工艺上进行了 优化．．通过规划环评，在更接近环境问题源头处对环境 问题进行主动预防和控制，使规划实施后可能产生的环 境影响最小化。两安作为我 六大古都中最为古老的一 座城市，城市规划区内古遗址、古建筑、古墓葬等分布 广泛。在城市轨道交通规划过程中，充分调查文物古 迹分布，对规划线网进行优化，无法避让的线路则对 其敷设方式及施１二工艺等提出了一系列的保护措施。 因此在项目实施中，有效保护了西安的文物古迹及历 史文化风貌，开发与保护并重，实现了城市的协调统 篡煮 ＣＨＩＮＥＳＥＲＡＩ１ＷＡＹＳ ２０１１／１Ｏ 城市轨道交通对城市发展与环境影响研究 蒋忙舟 一发展。 （４）调整沿线土地利 划。规划部门可根据噪 ３．２采用先进施工方法，减缓施工对环境的影响 声防护距离合理规划轨道交通沿线的城市Ｈｊ地，避免… 现新的噪声敏感点。 城市轨道交通基本都存城市建成 和规划Ｉｘ＝修建， ２振动防治措施 建设周期长，对城市环境影响较大，地下线施１ 期间易 ５．３．引发地表沉降、交通堵塞和拆迁等一系列问题。 车辆选型除考虑车辆的动力和机械性能外，重点 目前地铁较为先进的施工方法是盾构法，适用于市 还应考虑其振动防护措施及振动指标，优先选择噪声、 区内建筑物密集 域的地下段施工。该施工方法的优点 振动值低，结构优良的车辆。对轨道结构振动控制主要 首先是安全，存不稳定中可安全进行土层开挖或支护Ｔ 从钢轨及线路形式、扣件类型和道床结构ｉ方面进行。 作，盾构施工可减少大量施工人员，避免隧道内有害气 体、粉尘对施Ｔ人员健康安全的危害；其次，盾构法施 Ｔ工期短且多为地下作业，施Ｔ活动对地面交通干扰、 地面建筑物的振动和附近居民的噪声影响较小；此外， 相对于明挖法和钻爆法，盾构法施丁在保护地下水资源 和地面建筑，减少隧道弃渣，避免水土流欠等方面也表 现…较大的优越性。例如重庆地铁在穿越中梁山、铜锣 山时，隧道施 采取盾构法使地下水资源得到了很好的 保护。两安地铁在穿越卉城墙文物保护单位时，采取盾 构法有效控制了施工活动对古城墙产生的影响。另外， 盾构法与钻爆法、明挖法相比，不进行爆破作业和地表 大范围开挖作业，施Ｔ现场环境不会被污染和破坏，更 有利于环境保护。 ３．３主要污染防治措施 ３．５．１ 噪声、振动防治措施 城市轨道交通的噪声防治是一项综合的系统Ｔ程， 主要应从声源降噪和传播途径降噪两方面考虑，特殊情 况下的沿线环境敏感点应对受声点加以防护。 （１）控制噪声源。噪声防治应从降低噪声源着 手，尽可能降低列车动力系统噪声。首先从车辆构造设 计上加强防振、吸卢措施，采用阻尼车轮及箍式制动， 车辆踏面修整和车辆两侧加设防声裙等。其次，在轨道 及桥梁结构上采取减振降噪措施，如用超长无缝钢轨代 替标准钢轨，以减少车轮对钢轨冲击引起的噪声和振 动；在承台上设置弹性聚合物砂浆垫层和配有弹性扣件 的整体道床，以利于吸收震荡波。 （２）控制噪声传播途径。可利用沿线土堤、路堑 和其他建筑物作声屏障，控制声透射和声绕射。在隧 道、车内及声屏障靠近声源的一侧采用吸音材料 （３）受声点防护。主要包括拆迁、改变敏感点使 用功能、设置通风隔声窗等。 ＣＨＩＮＥＳＥＲＡ｜ＬＷＡＹＳ ２０１－ｉ／’Ｏ ＝Ｉ老 雹曼 设计巾可针对不同超标情况采取适当的减振措施使敏感 建筑物满足相应标准要求，对一般减振地段采用重型钢 轨，铺设无缝线路，采用弹性分开式扣件，轨底下及 铁垫板下均设橡胶垫板；较高减振地段采用弹性短轨枕 （即短轨枕用橡胶减振套靴包裹）方案；特殊减振地段 采用分离支撑式浮置板结构。 ３．３．３城市生态防治措施 轨道交通对生态环境影响主要是对土地使刚功能的 影响。Ｔ程设计应严格遵循节约用地的原则，地上区段 主要采用高架桥并沿城 主干道中心布置，车辆段与停 车场尽量合建，减少新征用地。为减少土石方施ｌｌ 对环 境的影响，设计中强化土石方调配，尽量移挖作填，减 少弃土。取、弁土场地应充分利，Ｌ｝ｊ山坡、山包等荒地、 劣地，少 良田，节约用地。 ３．３．４大气污染防治措施 地下车站的风亭位置设汁应远离居民住宅区等敏感 建筑，最小控制距离为ｌ５ １３２，；Ｊｘ【亭设置在居民 等敏感 点的主导下风向，ｍ风口背向居民 ，并结合当地风土 人情和景观特点等进行景观设计、绿化遮掩。 ｊ．５．５城市景观缓解措施 城市轨道交通的高架线路是景观环境的重要组成部 分，为缓和高架十乔对周罔景观的冲击，在桥梁结构除满足 其使用功能外，还应满足美观及环境保护的要求，其中箱 梁具有截面简洁、底部平整、线条流畅、景观效果优良等 特点；增加桥体的美感，使其与周罔环境相互协调。 ４结束语 城市轨道交通对城市发展与环境影响是多方面的， 它能带动沿线土地开发，使大量功能设施和居民聚集于 沿线两侧，能渊整城市整体布局和功能定位，诱导城市 形态结构的演化。城市轨道交通以高效率、低消耗、 一６９— 城市轨道交通对城市发展与环境影响研究 蒋忙舟 低污染等特点，对城市环境的改善起到关键作用，通常 ［３】罗晓，江家骅．城市轨道交通规划环境影响评价［Ｍ］． 作为改善城市环境的环保工程。但其建设也给城市环境 问题，成为城市居民投诉的热点，设计时应采取一系列 北京：中国环境科学出版社，２００８ 带来较大影响，主要是噪声、振动和景观影响等环境 【４】林逢春，曾智超．城市轨道交通对城市发展与环境 影响研究［Ｍ】．北京：中国环境科学出版社，２００９ 预防和减缓措施，有效控制轨道交通项目自身的环境影 ［５】陈爱侠．西安市城市快速轨道交通建设规划及线 响。同时在配套物业开发、节能减排和地下空间合理利 用方面进一步优化改进，可将城市轨道交通与城市总体 网规划环境影响报告书［Ｒ】．西安：西安市地下铁道 有限责任公司，２００９ 发展相互协调，最大限度发挥城市轨道交通的良好效 ［６】中铁第一勘察设计院集团有限公司．太原市城市轨 府 参考文献 …朱顺应，郭志勇．城市轨道交通规划与管理［Ｍ］．南 京：东南大学出版社，２００８ 【２］朱自强．城市轨道交通建设项目管理指南［ＭＪ．北京： 中国建筑工业出版社，２０１ ０ （上接第５９页） ５．２电气化铁路接触网防护 为保证铁路正常运营和施工人员安全，电气化铁路 接触网采用以下防护措施： （１）在接触网承力索上加装绝缘保护套。 （２）在门式支架对应接触网的下方悬挂３０ ｋＶ防电 绝缘板。绝缘板宽为１．９ ｍ，沿接触网承力索方向安装在 门式支架下方。防电绝缘板距接触网承力索的安全距离 必须大于３００ ｍｍ，若施工现场接触网承力索与接触网导 线间的距离过大，不能满足防电绝缘板安全距离时，必 须向铁路供电部门申请调整接触网承力索与接触网导线 闯的距离，使其满足安全要求。 （３）型钢门式支架顶部采取可靠的防水措施，防 止因施工漏水导致接触网打火及短路事故。 ６结论 （ｔ）Ｖ形墩连续刚构梁拱组合与同等跨度的连续梁 和连续刚构相比，Ｖ撑连续刚构缩短了计算跨径，其与 拱的共同作用使梁与拱在受力方面的优点充分发挥，削 减了跨中和支点部位的弯矩峰值，降低了梁高，减少了 工程造价。 ．．７０．． 道交通线网规划及建设规划环境影响报告书［ ，２Ｏ１ １ ［７】中铁第一勘察设计院集团有限公司．西安市地铁一 号线一期工程环境影响报告书【剐，２００８ 责任编辑王志明 收稿日期２０１］－－０９－－２８ （２）Ｖ撑连续刚构梁拱组合桥梁具有造型活泼、美 观、富有动感的特点。桥梁景观效果较好，可与周围环 境和谐融为一体，丰富了人们美觉享受，提升了城市建 筑艺术内涵。 （３）设计的桥梁桥面宽度较宽，在拱脚处设计刚 度较大的中横梁与拱肋采用刚性连接，较好地解决了主 梁横向刚度和拱肋稳定性问题。 参考文献 ［１］彭文成．Ｖ形墩连续刚构主墩底水平力和弯矩的计算 分析［Ｊ］．交通科技，２００４（４） ［２】许汉铮．连续弯梁（刚构）桥的统一计算模式【Ｊ］． 中国公路学报，２００２，１ ５（４）：５７－０５ 【５】华东水利学院．弹性力学问题的有限单元法［Ｍ】．北 京：水利出版社，１ ９８２ ［４】朱玉．钢管混凝土系杆拱桥地震反应分析【Ｄ】．兰 州：兰州交通大学，１ ９９７ 责任编辑葛化一 收稿日期２Ｏ１１－０８－２５ ： 葱烹 ｃＨ｜ＮＥｓＥ ＲＡ／ＬＷＡＹｓ ２０１１／１ｏ