道路交通其他环境问题.ppt

第六章道路交通的其他环境问题，第一节道路交通振动环境影响的预防和控制，第一节道路交通振动的测量(1)道路交通振动的传播道路交通振动是指在道路上行驶的车辆激励引起的地面振动，因此道路交通振动在很大程度上取决于道路结构和地质条件。当振动在半无限弹性介质(如地面)中传播时，在弹性体中产生纵波(压缩波)和横波(剪切波)。同时，还有一种波沿地表传播，称为瑞利面波。纵波和横波在介质中的传播速度表达式如下：道路施工期和运营期不仅会影响生态环境、声环境、水环境和环境空气，还会产生振动、社会环境和景观环境等其他环境问题。瑞利面波的波速VR与横波的波速VS有如下关系。基于地表激励的波动理论分析，点振源上下振动，地表瑞利波振幅在传播距离r-1处衰减，纵波振幅和地表(地基内)探测振幅在l/r2处衰减。对于线性源，纵波和横波的振幅衰减1/r。实际上，道路交通振动随距离的衰减与地质条件有关。软土地基随距离的衰减小于普通粘土地基。普通粘土地基随距离的衰减小于砾石地基，岩石地基随距离的衰减最小。根据资料，在水平面上道路侧测得的振动分量在上下方向上远小于垂直平面上的振动分量，并且离道路侧越远，表面波波动越明显，但是一旦进入表面，表面波迅速衰减。(2)在道路交通振动测量中反映振动强度的物理量是振动的位移(Y)、速度(V)和加速度(A)，其中W是振动的循环频率(w=2f)，关系式如下。对于道路交通振动，其振动频率(f)是车辆固有频率和路面不平度的综合效应，其中路面不平度引起的振动效应占主导地位。类似于噪音，振动的位移、速度和加速度也可以用分贝来表示。国家标准城市区域环境振动测量方法 (GB10071-88)规定了振动加速度等级的使用。振动加速度水平定义为加速度与参考加速度之比的对数，以10乘以20为基础，表示为VAL，单位为分贝。表达式是：一般来说，垂直方向的Z值用来表示振动的强度。Z振动水平是根据ISO2631/1-1985中规定的全身振动Z加权系数进行校正后获得的振动加速度水平，记录为VL，单位为分贝。测量振动的方法有很多种，最简单的是用振动水平计直接测量环境振动的加速度水平。振动水平计使用加速度计作为测量振动加速度的传感器(振动传感器)，并且在测量期间传感器的基座稳定地布置在平坦且坚实的地面上。在现场测量中，首先将传感器固定在平板上，然后将平板放在压实的地面上。平板的尺寸和质量应尽可能小，以便对振动的影响可以忽略。测量点设置在各种建筑物外0.5M范围内的振动敏感点，必要时可放置在建筑物室内地面的中心。振动信号可由传感器和录音机记录，然后记录的扭转信号可由信号分析仪分析，以获得振动参数，如振动频率、加速度、速度和位移。(1)振动对人体振动的影响是通过接触人体的各个部位而产生的。根据振动的不同范围，对人体的影响可分为全身振动和局部振动两种。全身振动是指人体直接站(或坐)在扭曲的身体上的振动。锁定人体垂直振动时，在4-8Hz频率范围内有一个最大共振峰值，称为第一共振频率，主要由胸腔共振产生，对心肺影响最大。在10Hz频率附近有第二个共振频率，主要由腹腔共振引起，对肠、胃、肝等有很大影响。其他人体器官的共振频率是25Hz。头部30-40Hz，手部30-40Hz，上下部6-8Hz，中枢神经系统250Hz。给定频率，振动对人体的影响主要由振动强度决定。其次，它也与振动的暴露时间密切相关。短期内可以容忍的振动，长期内可能无法容忍。当振动增加到一定程度时，人们会感到不舒服，这是人们对振动的心理反应。当振动继续增加时，人们对振动同时产生心理反应和生理反应。相应的振动强度称为疲劳阈值。当振动强度超过疲劳阈值时，人体神经系统及其功能将受到不利影响。如果振动进一步加强并达到听觉强度的极限，不仅会对人产生心理和生理影响，还会产生病理损伤。在超过极限阈值的强烈振动下长期工作将导致感觉器官和神经系统的永久性损伤。这种由振动引起的损伤被称为振动疾病。其全身症状为头晕、头痛、烦躁、失眠、食欲不振、乏力等。局部症状是受到强烈振动的部位受伤，如手、肘和肩关节、手指肿胀和僵硬、手臂无力等。(2)振动容许标准有两种类型的振动容许标准，一种是为人类健康建立的标准，另一种是为机械设备、建筑物和特殊要求(如天文台、文物古迹等)建立的标准。)。第一类标准描述如下。后一类标准请参考相关资料。1.为控制城市环境振动污染，中国于1988年颁布了城市区域环境振动标推 (GB10070-88)城市区域环境振动标准。标准中规定的振动水平值如表6-2所示。表中给出了垂直Z向振动水平的允许值，即各区域的Z向振动水平不得超过表中的限值。根据国际标准ISO2631人体冲击，人体垂直振动暴露的评价标准见图6-1。该标准给出了三个振动容限和暴露时间。(1)疲劳极限和效率降低。图中给出的曲线是疲劳和效率降低振动标准，即当振动强度超过疲劳阈值时，人体不能保持正常的工作效率。(2)舒适度降低的极限。图中每条曲线的加速度除以3.15(负10dB)即为舒适度降低限值。也就是说，当振动强度超过这个极限时，人体会对振动产生心理不适。(3)暴露极限。图中每条曲线的加速度乘以2(加上6dB)即为振动暴露极限。也就是说，当振动强度超过这个极限时，人体不仅会产生心理反应，还会产生生理病理变化。(4)曝光时间。图6-1中每条曲线上的时间表示在该振动强度下的允许曝光时间。为了控制人们的工作时间，保持正常的工作和健康。此外，从图6-1可以看出，人体对4-8Hz频率范围内的振动最敏感。(3)预防和控制道路交通振动。道路交通激励引起的道路两侧地面振动会影响人体、建筑物、精密设备和文物。道路交通振动难以预防和控制。根据国际国内经验，可以采取以下措施来预防和控制道路交通振动：1 .当控制道路与敏感点之间的距离振动在地面上传播时，其振动强度随着传播距离的增加而迅速衰减。一般情况下，道路交通振动在距离路边30m左右时不会产生太大影响，在距离路边50m左右时是安全的。为了森西3.隔振沟的一般隔振系统由质量块、弹簧和阻尼器组成(见图6-2)，以减少振动从振源向基础(基础)的传递。对于道路交通振动，一般的隔振措施显然是不可行的。隔振沟是在振动源和保护目标之间挖的一条沟，用于隔离地面振动的传播，因此也称为隔振沟。一般情况下，防振结构的宽度应大于60厘米，沟槽的深度应为地面波长的1/4(低频时波长较长，如f=10Hz时，波长可达数百米)，因此防振沟槽的深度应大于被保护建筑物基础深度的两倍。为了有效隔离道路交通振动，防振沟的长度应大于保护目标沿道路方向的长度，有时需要在保护目标周围挖一圈防振沟。防振沟内空气层最好不要填充物体，但在实践中很难实现，通常要填充砾石、矿渣或其他松散材料。应该注意的是，如果防振沟被牢固地填充或者核被水填充，防振效果将会丧失。从上面可以看出，抗震结构本身是一个比较困难的工程。因此，只有在特别需要时才采用，而不是在一般情况下。道路交通的社会环境是人类生存环境(自然环境和社会环境)的要素之一。它的内涵非常广泛，包括政治、经济、宗教、法律、生产力、生产关系、人口及其素质、文化教育、社会组织、家庭和人类创造的物质财富。道路交通的社会环境主要是指人类在自然环境的基础上，通过长期自觉的社会劳动，在道路沿线创造的人工环境。一般来说，道路交通可能涉及的社会和环境问题可如图6-3所示。中国幅员辽阔，不同地方的自然和社会环境大不相同。每条道路的建设都应根据不同地方的特点，认真分析和筛选出主要的社会和环境问题。社会环境影响分析道路交通对社会环境既有积极的影响，也有消极的影响，积极的影响是主要的影响，但积极的影响在本教材中没有涉及。由于道路建设项目涉及许多社会和环境问题，这里只能简要讨论一般问题和主要问题。(1)土地资源土地资源是指有用的土地。它是人类赖以生存和发展的基础，也是陆地生物生长和生存的基础。土地是农业生产中最基本的生产资料。它也是工业、交通和城市建设不可或缺的宝贵自然资源。我国有许多山，很少有平原。在960万平方公里(约144亿亩)中，约有15亿亩可耕地，仅占国土面积的10.4%，占世界可耕地总面积的7%。中国的耕地面积正在逐年减少。除了气候等自然因素，建设用地也有很大的影响。据统计，从1949年到1980年，有1500万亩土地用于建设，从1980年到2000年，大约有700万亩土地用于建设，其中大部分是耕地。公路建设是土地的主要使用者，公路和一级公路平均每公里占地80亩。就“五纵七横”12条国道主干线而言，总里程约为3.5万Km，占280万亩土地，其中80%为耕地。当然，道路建设是不可避免的。问题是如何少占耕地，保护好耕地。(2)基本农田保护区范围内的基本农田保护区都是稳产高产的良田。一般情况下，项目建设不能在保护区范围内进行。当绝对必要时，同等数量和质量的耕地必须得到补偿。人口、粮食和资源是影响当今世界可持续发展的主要问题。中国利用世界7%的可耕地生产世界17%的粮食产量，养活世界22%的人口。这是快速眼动公路建设必须保护农田排灌系统、蓄滞洪工程和其他水利设施。(4)拆迁安置1。房屋拆迁是人民生活的基本条件，是人民最重要的财产。拆除房屋会给人们的生活造成成千上万的干扰和经济损失。道路建设应尽量少拆迁房屋，拆迁时应合理安置，尽可能保护人民利益。2.拆迁企业事业单位拆迁企业事业单位将涉及人员的聘用、生活资金的来源、搬迁后的交通和生活条件等。影响人员的因素很多。一般来说，为了避免不稳定因素，不宜拆除大型企事业单位。(5)交通阻塞高速公路和一级公路普遍存在交通阻塞的问题，这一点在道路两侧的人身上得到了强烈的反映。一般来说，横向通道的数量、质量和位置都有问题。随着各地区(特别是经济发达地区)交通条件和运输方式的改善，通道数量问题不是很突出，但通道质量问题更加突出。接下来的雨水和积水使老人和孩子很难通过。一些道路要求清扫者从道路的中央排水口向通道倾倒垃圾，使通道变得肮脏。通道的位置也有一些问题。例如，有些通道离学校太远，这不仅给小学生带来不便，也造成不安全因素。(6)文物(包括古迹、遗迹等)是不可再生的文化景观资源，具有很高的历史、政治、文化和经济价值。原则上，无论它属于何种保护级别，都应该得到合理的保护。我国的文物破坏非常严重，并且有逐年恶化的趋势。主要是非法开挖破坏和大型工程建设破坏。道路建设项目经常经过几个地区，经常干扰文物。因此，在工程建设的各个阶段，都应高度重视文物的保护和利用。(7)景观环境高速公路和主次干道投资巨大，占用大量资源，是国家重要的永久性建筑。因此，公路建设应研究公路美学及其与所经过地区的地形、文化习俗和文化景观的协调性，从而将公路与环境融为一体，减少或防止高海拔地区的深挖对环境景观的破坏。第三，社会环境影响控制措施，道路交通的社会环境影响及其控制措施，对于我国的道路工作者来说是一个相对陌生的话题。1998年7月颁布的公路环境保护设计规范 (JTJ/T006-98)(以下简称规范)第3节原则上规定了社会环境保护的设计，这是确定道路交通社会环境影响控制对策的依据和评价标准。为控制道路交通对社会和环境的影响，应采取优先保护措施的原则，并应在整个道路建设过程中贯彻执行。根据规范的要求，表6-2列出了道路施工中可能造成(或应注意)的主要社会和环境影响及其控制对策，以供参考和讨论。本教材不讨论社会环境影响控制的管理措施和经济补偿政策。第三节道路景观环境的评价与保护。道路景观环境是一个综合系统，包括道路本身和道路沿线地区的自然景观和人文景观。它涉及道路景观设计、道路沿线景观资源的开发、利用和保护，以及道路景观环境的综合评价。这里，主要讨论道路沿线景观的评价和保护。一、景观环境的概念(一)作为人类文明史的一个分支，景观园林文化是与神话教、宗教、科学文明和科学艺术一起诞生和发展的目前，景观研究有6个分支，包括专家学派、心理学学派、认知学派、体验学派、景观美学和景观生态地质学和地貌学。对景观一词有三种解释：一种侧重于客观景物和自然景物，认为景观是由地形和表面形成的深层视觉模式。地表包括水、植被、人工开发以及城市和村