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上篇 武广高铁主要环保工程技术创新应用3

第1章 武广高铁建设前期环境保护3

1.1 曲折的项目环境影响评价之路3

1.1.1 建设项目环境影响评价的工作背景3

1.1.2 环评三部曲之第一部：新武汉工程环境影响评价4

1.1.3 环评三部曲之第二部：乌龙泉至花都段主体工程环评5

1.1.4 环评三部曲之第三部：新广州站及相关工程环评6

1.2 环境保护设计7

1.2.1 环境保护设计的主要任务7

1.2.2 环境保护设计的主要工作内容8

1.2.3 武广高铁环境保护设计9

1.2.4 设计与环评的互动9

1.3 环境保护研究10

1.3.1 武广高铁噪声治理综合技术研究10

1.3.2 高速铁路声屏障脉动力研究11

1.3.3 武广综合试验段联调联试研究12

1.3.4 高速列车集便真空卸污研究12

1.4 环境保护选线、选址和敏感区保护12

1.4.1 武汉城区选线和选址12

1.4.2 线路穿越华南虎自然保护区15

1.4.3 线路穿越水源保护区19

第2章 武广高铁噪声、振动防治21

2.1 高速铁路噪声污染防治21

2.1.1 高速铁路噪声源强21

2.1.2 高速铁路噪声传播规律26

2.1.3 高速铁路噪声标准28

2.1.4 武广高铁噪声环境影响及降噪措施31

2.2 高速铁路振动污染防治35

2.2.1 高速铁路振动源强35

2.2.2 高速铁路振动的影响因素37

2.2.3 高速铁路振动标准38

2.2.4 武广高铁振动环境影响及防治措施40

第3章 武广高铁声屏障工程43

3.1 铁路声屏障的声学基础43

3.1.1 声屏障的降噪原理43

3.1.2 铁路声屏障的声学设计46

3.2 铁路声屏障的结构和材料49

3.2.1 铁路声屏障的结构49

3.2.2 铁路声屏障的材料50

3.3 高速铁路声屏障的特殊性52

3.3.1 高速铁路声屏障脉动力分析53

3.3.2 高速铁路声屏障结构安全重点54

3.4 武广高铁声屏障55

3.4.1 武广高铁声屏障结构安全保障措施55

3.4.2 武广高铁声屏障技术创新55

第4章 武广高铁电磁辐射防护58

4.1 电磁辐射相关概念58

4.1.1 电磁辐射及其分类58

4.1.2 电磁辐射对人体健康的影响61

4.2 武广高铁电磁辐射环境影响64

4.2.1 武广高铁电磁辐射源64

4.2.2 正线电磁环境影响65

4.3 武广高铁电磁辐射防护措施67

第5章 武广高铁污水处理及配套的给排水工程68

5.1 武广高铁污水处理及配套的给排水工程设计68

5.1.1 车站水源及加压设施68

5.1.2 客车上水68

5.1.3 车站直饮水70

5.1.4 武广高铁污水收集70

5.1.5 武广高铁污水处理73

5.2 武广高铁越江隧道水淹防治工程74

5.2.1 浏阳河隧道74

5.2.2 金沙洲隧道75

下篇 武广高铁环保工程重点技术创新成果79

第6章 武广高铁声屏障工程脉动力数值模拟及结构79

6.1 国内外研究现状79

6.1.1 脉动力计算79

6.1.2 光谱分析80

6.2 高速铁路声屏障脉动力数值模拟80

6.2.1 边界条件和初始条件80

6.2.2 模型网格的划分81

6.2.3 离散方程的建立82

6.2.4 离散初始条件和边界条件83

6.2.5 给定求解控制参数83

6.2.6 计算模型的建立83

6.2.7 计算结果分析85

6.3 高速铁路路基声屏障结构安全可靠性数值分析106

6.3.1 路基声屏障结构分析模型106

6.3.2 模型构建108

6.3.3 计算条件以及结果处理原则110

6.3.4 高度3.05m声屏障结构计算分析114

6.3.5 声屏障结构长度影响分析135

6.3.6 单元板螺栓疲劳分析137

6.3.7 整体式连接分析139

6.3.8 风荷载分析139

6.3.9 模态分析140

6.3.10 动力时程分析141

6.3.11 脉动力冲击效应分析143

6.3.12 疲劳分析143

6.3.13 工况组合145

6.3.14 混凝土垂直构件方案147

6.3.15 声屏障结构的结论155

6.4 高速铁路桥梁声屏障结构安全可靠性数值分析155

6.4.1 分析说明155

6.4.2 分析模型155

6.4.3 板柱式声屏障分析167

6.4.4 小结173

第7章 武广高铁声屏障结构动力性能测试175

7.1 国外相关研究成果概要175

7.1.1 国外高速铁路声屏障气动力测试175

7.1.2 测量方法175

7.1.3 国外研究有关结论176

7.2 我国高速铁路声屏障气动力测试176

7.2.1 工程概况176

7.2.2 气动力测试内容与方法177

7.2.3 典型声屏障结构气动力测试工点及测点布置178

7.3 高速列车对声屏障产生的脉动力分析180

7.3.1 脉动力计算模型的建立180

7.3.2 计算结果分析182

7.3.3 试验数据与理论计算对比分析192

7.4 路基插板式混凝土声屏障结构动力响应分析196

7.4.1 建模边界条件196

7.4.2 模态分析197

7.4.3 动力时程分析198

7.4.4 非金属试验数据与动力仿真计算对比分析203

7.4.5 国外实测数据与动力仿真计算对比分析比较205

7.5 桥梁插板式金属声屏障结构动力响应分析207

7.5.1 3.15m高桥梁插板式金属声屏障207

7.5.2 2.15m高桥梁插板式金属声屏障211

7.5.3 桥梁插板式金属声屏障结构测试对比分析215

7.5.4 实测值与理论值比较226

7.6 总结227

第8章 武广高铁列车振动传播规律与减振技术229

8.1 国内外研究成果概要229

8.1.1 振动在土壤中的传播理论229

8.1.2 国内外铁路交通引起的环境振动研究230

8.1.3 国内外对铁路隔振技术的研究231

8.1.4 国内外研究有关结论233

8.2 铁路交通引起环境振动传播及衰减特性的实测研究234

8.2.1 测试目的234

8.2.2 测试仪器234

8.2.3 测试数据的分析方法234

8.2.4 测试地点选择236

8.2.5 某高铁高架线环境振动传播及衰减特性的实测研究238

8.2.6 某城际高铁振动源强实测243

8.2.7 某城际铁路振动源强实测247

8.2.8 小结251

8.3 铁路振动的理论分析研究252

8.3.1 车辆—轨道—地基体系的分析研究概况253

8.3.2 基于分层法和Green函数法的地基土动力响应分析254

8.3.3 列车运行引起环境振动的计算分析255

8.3.4 地面线路列车荷载作用下的振动分析264

8.3.5 列车运行引起环境振动的减振技术269

8.3.6 车辆与轨道振动控制技术269

8.3.7 总结272

第9章 武广高铁洗涤污水处理新技术273

9.1 铁路洗涤污水水质及其处理现状273

9.1.1 铁路客运洗涤污水站点概况273

9.1.2 洗涤污水水质监测资料276

9.1.3 铁路洗涤污水处理现状278

9.1.4 结论285

9.2 武广高铁探索用膜分离技术处理洗涤污水285

9.2.1 膜—生物反应器（MBR）工艺处理武广高铁洗涤污水的适宜性286

9.2.2 中试286

9.2.3 LAS（阴离子表面活性剂）去除效果研究296

9.2.4 中试试验的效果分析299

9.3 膜的污染及清洗303

9.3.1 膜污染的机理303

9.3.2 膜污染分析307

9.3.3 膜的清洗310

9.3.4 结论315

第10章 武广高铁应用航（卫）片开展高速铁路项目生态环境影响评价技术317

10.1 概述317

10.2 武广高铁生态环境评价内容及方法318

10.2.1 武广高铁生态环境影响特征分析318

10.2.2 武广高铁生态影响评价内容319

10.3 航（卫）片在武广高铁生态环境影响评价中应用可行性分析323

10.3.1 生态环境影响评价调查、评价范围的确定323

10.3.2 现状评价323

10.3.3 预测评价325

10.4 航（卫）片应用于铁路建设项目生态环境影响评价的技术路线和方法327

10.4.1 概述327

10.4.2 数据转化和预处理328

10.4.3 图像判读和分类330

10.4.4 专题图件制作335

10.4.5 数据统计和生态环境影响分析335

10.4.6 相关专业协作配合的技术接口流程336

10.4.7 小结336

10.5 航（卫）片应用于某铁路建设项目生态环境影响评价实例336

10.5.1 研究背景336

10.5.2 研究方法和技术路线338

10.5.3 研究结论363

10.6 总结371

第11章 总结和展望373

11.1 总结373

11.2 展望373

11.2.1 环境敏感区保护更加强化373

11.2.2 噪声振动防治得到进一步加强374

11.2.3 声屏障工程技术持续改进375

11.2.4 水工程技术上新台阶376

11.3 结语377

参考文献378