铁路声屏障绕射衰减计算模型的验证

    笔者曾在5铁道标准设计6(2008年第2期)上发表了5铁路声屏障绕射衰减计算模型6[1],提出了采用列车运行暴露声级和列车通过声屏障时段等效声级为变量的铁路声屏障绕射衰减计算模型。本文将根据铁路声屏障绕射衰减现场实测结果验证计算模型的有效性。由于国内目前有关铁路声屏障绕射衰减(插入损失)的现场测量数据,大多数测量条件模糊,为此,采用法国TGV列车运行线路上声屏障的实测数据[2]。

    1 铁路声屏障绕射衰减现场测试简况

    法国TGV Nord Line为双线高速铁路,线间距415m,有砟无缝轨道,轨枕间距015m,运行TGV单列动车组(全长23715m)、双列动车组(全长475m)和欧洲之星(全长39317 m),最高运行速度300 km/h。Ducy村东有一处声屏障(图1),长度370m,高310m,声屏障设置于510m高的路堤上,为混凝土声屏障,其内侧距近轨中心线510m。TGVNord Line声屏障测量地点地理位置见图2。

    声屏障效果测量点所在的TGV Nord Line两侧地形平坦、开阔,为低矮庄稼地。采用间接法测量,声屏障后的测点布置在垂直于铁路方向的声屏障中线上,参考测点布置在垂直于铁路方向、距离声屏障北端110m的直线上,测点距离外轨中心线25 m(N1、N5)和50 m(N2、N6),测点距离地面高度115m,声屏障测量断面平面和立面详见图3和图4。测量用传声器为B&K公司生产的带有前置放大器的1/2英寸预极化电容式,受风罩保护的传声器由三角架固定到测量高度,放大的噪声信号记录到多通道数字录音磁带上,利用多通道FFT频谱分析仪进行噪声频谱分析,列车速度由雷达速度仪测量,同时录像记录列车运行影像资料。

    连续测量15列运营列车的最大噪声级(LFmax、LSmax)和暴露声级(SEL),列车速度为267~298 km/h。

    2 铁路声屏障绕射衰减现场测试结果

    根据现场测试,整理出距外轨中心线25 m和50m、距地面115m高处在有、无声屏障条件下的TGV列车运行噪声1/3倍频带平均频谱见图5和图6;距外轨中心线25m和50m、距地面115m高处在有、无声屏障条件下的TGV列车运行噪声1/3倍频带中心频率平均声压级见表1和表2。

    有、无声屏障条件下,TGV列车运行噪声A声级按公式(1)、(2)计算,声屏障的A声级插入损失按公式(3)计算。

    式中 LPA1、LPA2—有、无声屏障时噪声A计权声级, dBA;

    L1i、L2i—有、无声屏障时噪声第i个频带声压级, dB;

    $i—第i个频带的A计权修正量, dB;

    IL—声屏障的A声级插入损失, dBA。