基于LCA理论下有轨电车全寿命周期环境影响评价——以苏州有轨电车一号线为例

随着全球经济的快速发展,各类旨在缓解城市拥堵的新型的交通运输方式——诸如新型有轨电车,轻轨,地铁,BRT等层出不穷.对于这些新型的运输方式,很少有关于其环境特性的评价;即便有关于这些工程的环境方面的研究,大多也在于研究其噪声或者建设期内的环境影响,并不会放眼于其全寿命周期内. 本文主要利用全寿命周期评价(LCA)理论,从有轨电车原料提取与能源生产,建设阶段,列车生产阶段,运营阶段,维修养护阶段,报废阶段六个时期研究其对环境的影响,旨在为城市决策者提供环境层面的判断依据,为今后从环境角度与其他客运方式的比较提供依据. 通过文章的分析,得到了以下结论:(1)从有轨电车的生命周期上来看,大部分的二氧化碳的排放来自于列车生产阶段,这也使得在苏州有轨电车1号线项目中,列车生产阶段所排放的温室气体对全球变暖的贡献率达到81.0%.而运营阶段则主要由于发电方式,使得其成为二氧化硫排放的主要贡献者,这也是导致运营阶段成为酸化潜值,化石资源消耗潜值,工业用水消耗量占生命周期的主导地位.诸如氮氧化物,甲烷,各类颗粒物的排放则主要来源于原料提取与能源生产阶段,这造成原料提取与能源生产阶段成为可吸入无机物,光化学潜值等指标在此阶段高升.(2)将原料提取与能源生产阶段与建设阶段结合起来分析,路面工程所消耗的能源是最大的,但是其污染物的排放量却不如轨道工程.这是由于路面工程的工程量大,所用的材料和机械需要耗费大量的能源,但是这些材料的生产提取过程对环境的影响却不如钢材生产过程中的影响大.因此,钢材为建设阶段影响最大的材料.(3)路面工程中,基层建设无论在能源消耗还是污染物的排放均占主导地位.通过影响分析可知,路面工程中,可吸入无机物的大小与水泥,碎石材料的生产有关,而光化学污染,全球变暖潜值则与水泥,沥青等胶凝材料的生产过程相关.(4)通过归一化分析,在有轨电车全寿命周期内对环境最大的影响是全球变暖,这是由于列车生产阶段与运营阶段所排放了大量温室气体.对于后续工程而言,需要更加控制各项工程中的碳排放量.而对于路面工程建设而言,它对环境影响最大的是其工业用水量,因此在路面施工过程中,需要控制对水的用量.(5)根据以上结论,今后的工程可以从改善钢材等影响大的材料的生产工艺,改变能源生产与使用结构,制定环境补偿措施等三方面进行改善,减少工程对环境的影响.

车辆基地填土边坡装配式挡土墙研究与应用

地铁的建设通常是在既有建筑物附近进行,经常会遇到切坡问题,为了最大限度地降低地铁建设造成的影响,亟需一种具有快速施工,节能环保,高质量建设等特点的挡土墙设计与施工技术.因此,本文以广州地铁设计研究院股份有限公司科研项目"车辆基地填土边坡装配式挡土墙研究与应用"为依托,提出了一种全新的填土边坡装配式挡土墙结构. 论文主要研究了以下内容: 1,装配式挡土墙的结构形式,构件的连接方式研究 通过对装配式挡土墙的结构形式,构件的连接方式进行研究,确定填土边坡装配式挡土墙的结构形式为纵连式,构件连接方式为植筋连接与螺栓连接. 2,有限元数值模拟分析及实际工程应用验证研究 采用MidasGTSNX对上述新型装配式挡土墙进行数值模拟结构分析,同时在广州地铁十八号线车辆基地进行该类型的装配式挡土墙实际工程应用,证实结构稳定性与可靠性. 3,装备式挡墙挡土墙进行结构优化和标准化. 通过上述的研究,得到如下结论: 1,提出了一种全新的填土边坡装配式挡土墙结构.根据所提结构立柱形式的不同又分成4类:纵连式,横连式,通肋式,钢板组合式装配式挡土墙.纵连式装配式挡土墙挡土板考虑为简支梁受力构件,立柱考虑为悬挑梁受力构件,底板考虑为悬挑板受力构件. 2,分析了装配式挡土墙构件的连接方式,采用植筋连接与螺栓连接对纵连式结构进行连接. 3,通过MidasGTSNX对纵连式装配式挡土墙结构进行了结构受力特性分析,并与普通悬臂式挡土墙结构的有限元分析结果进行对比,总结了纵连式装配式挡土墙的受力特征,验证了对纵连式结构理论分析的结果. 4,现场4m单元内装配式挡土墙比现浇悬臂式挡土墙节省混凝土15.9%,钢材消耗多10.3%.对装配式挡土墙区域的施工工艺进行了归纳总结.并且对现场装配式挡土墙区域进行了为期3月的施工监测,得到了挡土墙位移,墙后土压力分布,钢筋应力的精确监测结果.建立了施工现场装配式挡土墙结构的有限元模型验证了监测数据的可靠性. 5,优化了纵连式装配式挡土墙结构尺寸及配筋,分析了本结构的适用高度,规范了墙后填土类型,提出了本结构在不同荷载作用下,不同墙高范围内构件的设计尺寸和配筋.总而言之,即对纵连式装配式挡土墙结构进行了标准化设计.为装配式挡土墙施工现场提供了灵活装配的依据. 本文所提装配式挡土墙结构最大创新性在于实现现场的灵活装配,但目前对于连接节点研究不够深入,有待进一步研究.

国内首座全方位装配式地铁车站开始拼装

10月29日,由青岛地铁集团投资,中国中铁四局集团施工的全国首个全方位装配式地铁车站在青岛地铁6号线可洛石站开始拼装.全方位装配式地铁车站指车站主体结构及内部结构梁,板,柱全部采用预制装配.与传统现浇施工方法比较,一座车站可节约工期4~6个月,施工工人数量减少80%,节省钢材800t,木材800m^(3),建筑垃圾减量60%,装配式建造技术在环境保护方面优势巨大.