武廣鐵路客運(yùn)專線列車脈動力對聲屏障的影響研究

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1、武廣鐵路客運(yùn)專線列車脈動力對聲屏障的影響研究武廣鐵路客運(yùn)專線列車脈動力對聲屏障的影胡拮(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)工處,武漢430063)摘要:脈動力是聲屏障動力設(shè)計(jì)的控制因素,只有確定了客運(yùn)專線脈動力大小才能開展下一步的聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).采用可壓縮三維流動模型,利用大型通用流體計(jì)算軟件Fluent對列車高速通過時(shí)產(chǎn)生的脈動力進(jìn)行模擬計(jì)算,對脈動力的作用特點(diǎn),脈動力對聲屏障結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行研究分析,結(jié)論為:列車引起的最大正負(fù)壓力差達(dá)1500Pa,將對聲屏障和地基連接部件產(chǎn)生重大影響,線間距對聲屏障壓力有重要影響,車型對聲屏障壓力影響不大.關(guān)鍵詞:武廣鐵路客運(yùn)專線;脈動力;聲屏障中圖分類號:

2、U238;X827文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004—2954(2010)O1—0123—03收稿日期:2009—11—30作者簡介:胡酷(1971一),女,高級工程師,1991年畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院給水排水專業(yè),工學(xué)學(xué)士.客運(yùn)專線,高速鐵路以其高速度,乘坐舒適性成為各國發(fā)展最快的一種交通方式.但是隨之而來所產(chǎn)生的噪聲,振動對環(huán)境的影響引起了人們的普遍注意,國際上許多學(xué)者已經(jīng)開始著手研究噪聲,振動的污染規(guī)律,產(chǎn)生的原因,傳播途徑,控制方法以及對人體的危害等問題.聲屏障是治理噪聲問題的一種有效途徑,國內(nèi)許多學(xué)者對聲屏障的降噪效果以及聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢算進(jìn)行了探討.2004年下半年,鐵道部高速辦組織了

3、"京滬高速鐵路工程設(shè)計(jì)"的國際咨詢,德國專家提出了由于列車風(fēng)荷載的周期性作用(壓一吸力)一脈動力對聲屏障的影響是不容忽視的,在國外高速列車通過時(shí)已存在聲屏障開裂,疲勞破壞等現(xiàn)象.而我國在德國專家咨◆●●¨地質(zhì)情況:從地表向下依次為粉質(zhì)黏土,黏土,強(qiáng)風(fēng)化頁巖.對此樁某斷面進(jìn)行聲波透射法檢測,數(shù)據(jù)見表3.表3聲波透射法檢測數(shù)據(jù)三從聲波透射法數(shù)據(jù)來分析,此樁在7.5～7.75m附近有離析類缺陷.再對此樁進(jìn)行了低應(yīng)變檢測波形如圖3所示.以平均波速4225m/s,分析看來此樁身完整性很好,沒有缺陷;顯然與聲波透射法結(jié)果不符.rims圖3低應(yīng)變法檢測波形三鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)RAILWAYSTANDARDDES

4、IGN2010(j)在此情況下采用鉆芯法檢測驗(yàn)證,此樁在7.5111處有一段約50cm混凝土芯樣呈短柱狀,芯樣吻合率不太好.后經(jīng)過查看地質(zhì)資料,發(fā)現(xiàn)在7m附近樁已經(jīng)進(jìn)入巖層,受地質(zhì)影響,低應(yīng)變測試此處的缺陷信號被削弱或掩蔽.對比得出聲波透射法對于較輕的缺陷測試時(shí)優(yōu)于低應(yīng)變反射波法,且比低應(yīng)變反射波法更準(zhǔn)確直接.5結(jié)語樁基完整性檢測方法各有其技術(shù)特點(diǎn)和適用性,低應(yīng)變法對樁基淺部缺陷較敏感,但受地質(zhì)條件影響較大;聲波透射法對于較輕的缺陷測試時(shí)優(yōu)于低應(yīng)變反射波法,且更為準(zhǔn)確,但對聲測管以外的區(qū)域沒有檢測能力;鉆芯法雖然能夠直觀體現(xiàn)樁基質(zhì)量,但檢測時(shí)間長,且僅能說明取芯部位,不能全面反應(yīng)樁基質(zhì)量狀況

5、.綜上所述在選擇樁基檢測方法時(shí),應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況,樁基類型,施工工藝,設(shè)計(jì)要求和檢測費(fèi)用等因素,綜合考慮,合理選擇.既要滿足快速檢測,又要確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,這也是服務(wù)施工,保證樁基質(zhì)量的要求.參考文獻(xiàn):[1]鐵建設(shè)[2005]160號,客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].[2]TB10218—99,鐵路工程基樁無損檢測規(guī)程[S].[3]鐵建設(shè)[2005]160號,客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].[4]TZ213—20O5,客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[S].123?橋梁?胡姥一武廣鐵路客運(yùn)專線列車脈動力對聲屏障的影響研究詢后,僅有一些概念上的認(rèn)識

6、和分析.武廣鐵路客運(yùn)專線時(shí)速350km,研究列車通過時(shí)脈動力對聲屏障的影響對指導(dǎo)設(shè)計(jì)具有重要意義.本文采用可壓縮三維流動模型,利用大型通用流體計(jì)算軟件Fluent對列車高速通過時(shí)產(chǎn)生的脈動力進(jìn)行了模擬計(jì)算,對脈動力的作用特點(diǎn),脈動力對聲屏障結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了研究分析.1計(jì)算模型的建立圖1給出了模型邊界條件和模型尺寸,虛線是為了網(wǎng)格劃分而將模型分割的線.圖中模型的尺寸根據(jù)車型,線間距及聲屏障的高度變化而變化.n值為線問距離,分別取4.6m和4.1m,m為聲屏障高度,分別取2.05,2.55,3.05m,,h為不同車型列車寬度和高度,分別取CRH2和CRH]的列車寬度和高度.圖1計(jì)算模型邊界條件和

7、模型尺寸l單位:m)計(jì)算模型網(wǎng)格劃分示意見圖2.圖2計(jì)算模型網(wǎng)格劃分示意本次計(jì)算選取CRH2,CRH3兩種車型,聲屏障設(shè)計(jì)高度按軌面而非地面以上高度分別為2.05,2.55,3.05m,根據(jù)武廣鐵路客運(yùn)專線速度目標(biāo)值選取計(jì)算速度為350km/h.具體計(jì)算模型組數(shù)如表1所示.表1計(jì)算模型組數(shù)注:其中聲屏障高度為3.05m,線I司距離為4.1m的模型沒有計(jì)算.測點(diǎn)布置在沿聲屏障的不同里程上,并且在同一里程上沿聲屏