OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究.doc
沥青混凝土路面噪音产生机理与影响因素分析

沥青混凝土路面噪音产生机理与影响因素分析戴倩【摘要】首先从轮胎振动、空气泵效应、空气扰动、滑-粘效应等方面分析了轮胎和路面噪音产生机理,并从号筒效应和腔体共振效应两方面分析噪音增强机理,然后分析了噪音的影响因素。
结果表明:不同类型的沥青混合料对噪声吸收程度影响较大;混合料孔隙率越大,对噪音的吸收效果越好;大粒径沥青混合料对高频率噪声吸收效果好,小粒径与之相反。
%First from the vibrations of the tire, the effect of the air pump, air disturbance, slip -stick effect, analysis the tires and the road noise generation mechanism, and from two aspects of the horn effect and the cavity resonance effect analysis of noise enhancement mechanism, and then analyzes the factors of the influence of noise.Results show that different types of asphalt mix-ing material of noise absorption has great influence;mixture porosity is large, the noise absorption effect is better;large particle size of asphalt mixed material of high frequency noise absorption effect is good, small particle size and instead.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】2页(P1-2)【关键词】沥青混凝土;路面噪音;机理分析;影响因素【作者】戴倩【作者单位】重庆市迎龙建筑工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】U416.217车辆在道路上行驶时会产生噪声,由于车辆数量轴重等信息差异较大,因此交通噪音属于非稳态信息,车辆轮胎和车体耦合效应产生的噪音和轮胎直接辐射出来的噪音形成了路面和轮胎之间的噪声。
对低噪声沥青路面的研究分析
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对低噪声沥青路面的研究分析摘要:在中国普遍的道路上运用的都是沥青路面,但绝大多数的沥青路面都有其噪声的影响,本文对不同的沥青路面进行研究分析,找出噪声较低的沥青路面,分析它的国内外研究现状,降低噪声的原理,来加强中国的沥青路面的整体优越性。
关键词:沥青路面;研究分析; 低噪声Abstract: The use of common in China on the road is the asphalt pavement of asphalt pavement, but most have the noise, this paper carries on the asphalt pavement research and analysis, find out the asphalt pavement with low noise, analysis its current status at home and abroad, the principle of reducing noise, to strengthen the whole advantage asphalt pavement in China.Keywords: asphalt pavement; study and analysis; low noise一、引言进入新世纪以来,道路交通随着汽车工业的发展而发展,但随之而来的问题是汽车道路交通污染也越来越严重,已成为四大污染之一。
想要改变汽车道路的噪声问题,就必须找到一种治本而非治标的方法,经实践经验和多个国家的研究表明轮胎与路面的噪声是主要噪声源,改善路面特性是降低这一噪声的比较好的措施之一。
对于低噪声的沥青路面有其自己的定义,就是在普通的铺有沥青的道路上具有相对较低的噪声的沥青路面。
目前,许多研究表明,具有低噪声的沥青路面的形式有:多孔沥青路面、沥青玛蹄脂碎石路面等。
二、对低噪声沥青路面的研究分析2.1多孔沥青路面多孔沥青路面顾名思义为孔比较多的沥青路面,与普通的沥青路面相比,空隙率达到18%左右,普通的沥青路面的空隙率也就为5%左右,由于这个原因,下雨时雨水可以通过缝隙渗入到路面之内,然后再通过缝隙之间的连系向路面的边缘流去,最终流出沥青路面。
浅谈沥青路面噪声的成因及降噪措施
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科技信息2008年第28期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●0.前言随着交通事业的快速发展,汽车的数量迅速增加,随之而来的交通噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身体健康。
因此交通噪声污染必须得到有效的控制。
从国外公路建设发展的规律来看,当路网建设形成规模后,投入于交通噪音治理的资金将逐渐增大。
相比之下,我国对交通噪音还尚未引起足够的重视,这就要求我们在公路建设的同时加强环保建设,根据工程实际,选择最佳的降噪措施,从而降低噪声污染,提高人们的生活质量。
一、路面噪声的成因汽车在行驶时(一般认为在速度大于50km/h 的情况下)由于轮胎和路面之间的相互作用所产生的噪声,称为路面噪声。
研究表明,轮胎-路面噪音成了主要的噪音源。
因此,要降低交通道路噪音就必须先降低轮胎与道路噪音。
轮胎与路面产生噪声的机理:轮胎噪声是轮胎与路面相互作用而产生的噪声。
轮胎噪声产生的机理有三种:(1)轮胎与路面的空气泵吸效应;(2)轮框振动;(3)空气动力性噪声(车辆以高速度行驶时考虑)。
(1)轮胎与路面的空气泵吸效应:当轮胎与路面接触时,轮胎上的花纹与路面之间形成空腔,当汽车行驶时,空腔里聚集的空气受到压缩被挤压排出;然后当轮胎离开路面时,空气又会迅速回填轮胎的花纹和路面的空隙中。
这两个过程称为轮胎与路面的空气泵吸效应。
这种“空气泵吸”的作用,导致了汽车行驶过程中产生出一种喷射噪声,即由于气流从管口以高速喷射,造成周围气体的剧烈振动产生的噪声。
(2)轮框振动:轮胎在不平整路面上行驶时,由于路面和轮胎之间的撞击引起轮胎振动所激发的噪声。
研究发现,路面的粗糙度、平整度等对轮胎与路面产生噪声有明显影响。
二、路面降噪的影响因素声学上常用吸声系数α来描述吸声材料的声学特性。
吸声系数是指被材料吸收的声能量P 1与入射到材料表面的声能量P 0之比。
其计算公式为α=P 1/P 01.沥青混合料空隙率对吸声系数的影响当沥青混合料内部有很多空隙,空隙间彼此连通,且通过表面与外界相通,当声波传到材料表面时,一部分在材料表面反射,一部分则进入到内部向前传播。
橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展

橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展一、本文概述随着城市化进程的加速和交通运输业的快速发展,道路噪声问题日益严重,对居民的生活质量和城市环境产生了不可忽视的影响。
橡胶沥青路面作为一种新型的环保型路面材料,因其具有良好的降噪效果而备受关注。
本文旨在探讨橡胶沥青路面降噪技术的原理与研究进展,分析其在实际应用中的优势与局限性,以期为未来的道路建设和噪声治理提供理论支持和实践指导。
本文将对橡胶沥青路面的降噪原理进行详细阐述。
通过分析橡胶沥青混合料的材料特性和声学性能,揭示其在降低道路噪声方面的作用机理。
同时,结合国内外相关研究成果,对橡胶沥青路面的降噪效果进行量化评估,为实际应用提供科学依据。
本文将综述橡胶沥青路面降噪技术的研究进展。
从橡胶沥青混合料的制备工艺、施工工艺、性能评价等方面入手,全面梳理国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
通过对比分析不同技术方案的优缺点,为今后的技术研发和创新提供借鉴和参考。
本文将探讨橡胶沥青路面在实际应用中的优势与局限性。
结合国内外典型案例,分析橡胶沥青路面在降噪效果、环保性、经济性等方面的优势,同时指出其在推广应用过程中可能面临的技术难题和政策障碍。
通过深入剖析这些问题,为相关部门和企业在决策和实施过程中提供有益的建议和启示。
本文旨在全面系统地介绍橡胶沥青路面降噪技术的原理与研究进展,以期为推动我国道路建设和噪声治理事业的可持续发展贡献力量。
二、橡胶沥青路面降噪技术原理橡胶沥青路面降噪技术主要基于橡胶颗粒在沥青混合料中的独特性能和应用。
橡胶颗粒由废旧轮胎经过破碎、研磨等工艺制成,具有优良的弹性、耐磨性和吸声性能。
在沥青混合料中加入一定比例的橡胶颗粒,可以有效改善路面的声学特性,从而达到降噪的目的。
橡胶颗粒的加入可以增加沥青混合料的孔隙率,形成多孔性结构。
这种多孔性结构可以吸收和分散路面上的声波,减少声波在路面上的反射和传播,从而降低噪音的产生。
橡胶颗粒的弹性特性可以提高沥青混合料的抗变形能力。
OGFC路面现存问题及其解决方法的尝试研究
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OGFC路面现存问题及其解决方法的尝试研究何帆编译(珠海市规划设计研究院,珠海519002)摘要:本文研究了OGFC排水降噪面在国内外的应用,分析了国内OGFC应用中存在的耐久性较差、空隙堵塞、施工容易离析,应用环境局限性等问题提出了几点解决方法。
双层大空隙路面不但可以有效降低噪声,还可以缓解灰尘的堵塞;掺加纤维可以使混合料耐久性得到提高;通过温拌施工可以有效的提高混合料性能,并且防止OGFC混合料产生离析,但是实际路用性能还有待证实;最后,本文分析得到,OGFC路面更适用于城市快速路。
关键词:排水、降噪路面,OGFC,双层大空隙路面,温拌,木质素纤维OGFC路面在国外已经被成功应用,并且已有良好的设计方案,但在使用过程中仍然存在着许多问题:(1)OGFC是一种空隙率很大的路面结构,沥青与空气接触面积大,受水和阳光影响比一般密级配的混合料大,沥青老化的速度比较快,沥青和集料的粘附性也比较容易被破坏。
虽然采用高粘度改性沥青使OGFC的耐久性有了一定程度的提高,但是这个问题仍然存在。
[1](2)OGFC空隙率会因车辆的不断碾压和灰尘或石屑堵塞随时间逐渐降低,这样它就不能发挥自己的优势,降噪能力和排水能力也都会下降,因此要定期清洗空隙,而目前还没有很好的方法和机器清洗空隙。
另外,当OGFC在有积雪的寒冷地区使用时,存在以下问题:由于雪融水很快浸人排水功能层,使未融的雪很难融解,特别在降雪少的情况下,甚至[2]出现仅在OGFC的路面处存在残雪的现象;使用防滑轮胎,会较早出现空隙堵塞。
(3)OGFC路面粗集料粒径单一,数量比例大,我国几乎没有专门的石料加工厂,造成了原材料难以加工。
粗集料含量多,拌和时混合料的出厂温度很难控制在180土5?,摊[1]铺时很容易发生离析。
(4)虽然OCFC有很多优点,但是它的使用具有一定的局限性。
应根据当地的地理环境及气候条件推广应用,不宜在风沙大、降雨少的地区应用。
OGFC路面的最大问题是路面本身的磨损和环境中粉尘污物对空隙的堵塞。
沥青混凝土路面施工工艺流程中的噪音控制
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沥青混凝土路面施工工艺流程中的噪音控制在城市建设和维护中,沥青混凝土路面的施工工艺流程是至关重要的。
然而,沥青混凝土路面施工过程中产生的噪音常常引起周边居民和环境的困扰。
为了保持良好的施工效果同时减少噪音对环境的影响,采取有效的噪音控制措施是必不可少的。
一、施工前的准备在施工前的准备阶段,为了实现噪音控制,可以采取以下措施:1.合理规划施工时间:将施工时间安排在白天或者日间相对安静的时段,避免在夜间或者清晨进行噪音较大的工程操作。
2.现场布置:通过合理的现场布置,尽量减少噪音传播。
例如,在施工现场周边设置临时围墙或者隔音屏障,减少施工噪音向周边扩散。
3.培训施工人员:对施工人员进行培训,提高他们对噪音控制的意识,并学会正确操作施工设备,减少噪音污染的可能。
二、施工中的噪音控制在施工过程中,沥青混凝土路面施工涉及到多种设备和工具,如摊铺机、打捣机、翻料机等,每个设备都会产生一定的噪音。
为了控制这些噪音,可以采取以下措施:1.选择低噪音设备:在施工计划中,选择低噪音的设备和机器,通过对设备进行升级或者更换,减少噪音的产生。
2.精确操作:操作施工设备时,要严格按照施工规范和流程进行,减少不必要的振动和噪音产生。
3.隔音降噪:对施工设备进行隔音处理,例如在机器周围安装隔音罩、降噪板等,将噪音尽量控制在施工现场内部。
4.定期维护:对施工设备进行定期维护保养,确保设备的正常运行,减少噪音污染。
三、施工后的保护沥青混凝土路面施工完成后,需要采取一定的措施进行后续的保护和维护工作,以减少噪音的影响。
1.道路整治:及时修复路面的凹陷和裂缝,保持路面的平整性和完好性,避免车辆经过时产生过多的噪音。
2.道路疏通:保持路面畅通,减少车辆拥堵和慢行状况,避免车辆长时间制动和加速所产生的噪音。
3.绿化美化:在沿线设置绿化带或者景观隔离带,通过植物的吸音特性来减少施工和车辆噪音对居民区的影响。
4.定期维护:定期检查路面的状况,对需要维修的路段进行及时处理,确保路面的平稳和安静。
沥青混凝土路面施工方案噪音与振动控制策略
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沥青混凝土路面施工方案噪音与振动控制策略一、引言随着城市交通的快速发展,沥青混凝土路面的施工已成为常见的工程项目。
然而,沥青混凝土路面施工过程中产生的噪音和振动对周围居民和环境造成了负面影响。
因此,针对沥青混凝土路面施工的特点,制定合理的噪音与振动控制策略,具有重要的现实意义。
二、施工前控制策略在沥青混凝土路面施工之前,采取一系列的控制措施,可以有效减少施工过程中噪音和振动的产生。
以下是施工前的控制策略:1.选择低噪音设备:施工过程中使用低噪音设备是减少噪音污染的有效途径。
例如,选择配备噪音隔音装置的振动压路机、静音混凝土搅拌机等,能够有效降低施工噪音的产生。
2.分时段施工:将施工时间合理分配,在夜间或低峰期进行施工,能够避免对周围居民的干扰,减少噪音污染的程度。
3.施工现场布置:合理布置施工现场,采取噪音减振措施,如使用隔音墙、垫板等,将施工噪音隔离在施工区域内,减轻对周围环境的影响。
三、施工中控制策略除施工前的控制措施外,沥青混凝土路面施工的过程中也可以采取一些控制策略,减少噪音和振动的产生。
1.控制设备作业时间:合理控制振动压路机等设备的作业时间,避免过长时间的密集振动,减少振动传导到周围土壤和建筑物的可能性。
2.使用降噪材料:在施工过程中使用降噪材料,如噪音消声器、隔音垫等,能够有效减少设备运行时产生的噪音,降低施工现场噪声污染。
3.施工技术改进:采用低频振动模式、降低振动频率等施工技术改进方法,可以减少施工过程中的振动产生,降低对周围环境的振动影响。
四、施工后控制策略施工完成后,对施工区域进行后续的控制措施是保证施工质量和减少环境污染的重要手段。
1.定期维护保养:及时对路面进行维护保养,特别是对路面凹凸不平的区域进行修复,可以减少车辆在行驶过程中产生的振动和噪音。
2.绿化建设:在沥青混凝土路面两侧进行绿化带建设,种植吸音效果好的植物,如常青树等,能够减少噪音的传播和反射,起到一定的降噪效果。
OGFC与SMA沥青路面简介及特性
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OGFC多空隙排水降噪沥青路面大空隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%,具有较强的结构排水能力,适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
(一)多空隙排水降噪沥青路面特点:1.具有“透”、“堵”、“排”排水功能:一般来说,整个多空隙排水降噪沥青路面体系中,中面层不透水,水分从道路两侧排入雨水收集系统,其特征分为“透”、“堵”、“排”三个功能(如图)。
2. 降低路面噪声:由于其发达的空隙,起到了多孔吸声材料的作用,同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的“声爆”音由于压缩空气通过连通空隙消散而得到抑制。
一般可降低噪音3分贝以上,雨天由于消除了水体的“声爆”,其降噪量更为显著,可达8分贝。
3. 提高路面行车安全:(1)增加抗滑性能,特别是雨天路面的抗滑性能。
(2)减少高速“水漂”的危险,使得在路表有水的情况下,仍能够维持轮胎与路面的良好接触。
雨水产生的溅水和水雾可大大降低,可视性能良好。
(3)提高雨天和夜间的可视性,夜间开车反射光可被路面结构分散,眩光很少。
(4)增加车辆行进中标志、标线的可见性。
(二)适用性由于多空隙排水降噪沥青路面是一种生态环保型路面,所以本沥青路面可广泛应用于以下道路的沥青路面铺装:⑴快速交通路面:高速公路,城市快速路和主干路等;⑵轻载路面;⑶环境质量较好的铺装;(4) 适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层但是,根据国内外的应用情况分析,应避免在以下几种场合使用(不适用):⑴结构强度不足的路面上;⑵环境质量较差,易于被飘尘或泥土堵塞的路段;⑶低速重载路段;⑷易于滴油与燃料泄漏的区域;SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量,低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。
SMA的组成原理及特点:其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。
OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究
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OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究摘要:本文通过对OGFC沥青路面噪音规律进行分析,介绍影响OGFC沥青路面降噪的因素。
提出沥青路面降噪措施。
关键词:OGFC路面吸声系数噪声污染开级配沥青磨耗层(OGFC)是一种具有互相连通孔隙的开级配沥青混合料,其孔隙率达到15%以上,它具有优良的降噪,排水,抗滑等功能,常被业界人士称为低噪音路面。
本文对OGFC路面的噪音规律进行分析,并对其降噪性能进行研究。
1低噪音路面的降噪机理分析1.1多孔吸声材料的吸声原理多孔吸声材料内部有很多空隙,空隙间彼此连通,且通过表面与外界相通,当声波传到材料表面时,一部分在材料表面反射,另一部分则通过材料继续向前传播,在传播过程中,声波引起空隙中的空气运动,并与空隙内壁发生摩擦,由于粘滞性和热传导效应,声能则转换成热能消耗掉,因此多孔吸声材料是通过其内部连通空隙吸收了声能。
由此可见,只要材料的表面对外界开孔,且空隙连通,深入材料内部,才能有效吸收声能。
1.2低噪声路面吸声机理简析声学上可以降低噪声路面看成是具有刚性骨架的多孔材料。
其吸声机理可以亥姆霍兹共振器来表征(图1),在容积为V的空腔内壁开有直径为d的小孔,孔颈长为t。
当声波传到共振器时,小孔孔颈中的气体在声波的压力下,像活塞一样的往返运动,运动的气体具有一定的质量,它抗拒由于声波的作用而引起的运动速度的变化。
同时,声波进入小孔时,由于孔径壁的摩擦和阻尼,使一部分声能转化成热能消耗掉。
当外来声波频率与共振器固有频率相同时,就发生共振,共振振幅最大,空气柱往返于孔径中的速度也最大,摩擦损耗也最大,吸收的声能也最多。
低噪声沥青混凝土路面可以看做是多孔共振吸声结构,并为单孔共振吸声结构的并联结构。
不同大小的空隙可以组成不同的亥姆霍兹共振吸声器,多个亥姆霍兹共振吸声器并联,就可以吸收不同频率的声波。
低噪声沥青混凝土路面对频率为250~1000Hz的中频声(交通噪音的主要声频范围)具有最大的吸声系数。
沥青路面声学特性研究及降噪技术探索

沥青路面声学特性研究及降噪技术探索一、前言沥青路面是现代道路建设中的常用材料,其声学特性对于道路交通噪声的控制和降噪具有重要意义。
因此,对沥青路面声学特性的研究及降噪技术的探索具有重要的实际意义和理论价值。
二、沥青路面声学特性研究1. 声学特性概述沥青路面在车辆行驶时会产生噪声,其声学特性包括声波传播、声学参数、声学吸声、声学散射等方面。
其中,声学吸声是降低沥青路面产生噪声的重要手段。
2. 声波传播声波传播是沥青路面声学特性的基础,它与路面的结构、材料、车辆行驶状态等因素密切相关。
声波传播可以通过声学模型进行模拟,并通过实验进行验证。
3. 声学参数声学参数是衡量沥青路面声学特性的重要指标,包括声阻抗、声传递系数、声反射系数、声透过系数等。
这些参数可以通过实验测量得到,并可以用于预测沥青路面的声学性能。
4. 声学吸声声学吸声是降低沥青路面产生噪声的重要手段,它可以通过增加路面表面的粗糙度、改变路面材料的性质、采用吸声材料等方式实现。
这些方法的效果可以通过实验进行评估。
5. 声学散射声学散射是沥青路面声学特性的另一个重要方面,它与路面表面的粗糙度、结构、形状等因素密切相关。
声学散射可以通过实验测量得到,并可以用于预测沥青路面的声学性能。
三、降噪技术探索1. 沥青路面降噪技术的现状目前,沥青路面降噪技术主要包括路面结构优化、路面材料改进、吸声涂层覆盖等方式。
这些技术已经在实践中得到了广泛的应用,并取得了一定的降噪效果。
2. 路面结构优化路面结构优化是降低沥青路面噪声的重要手段之一,它可以通过改变路面的结构、形状等方式实现。
目前,采用开槽、梯形坑槽等结构的路面已经得到了广泛的应用,并取得了一定的降噪效果。
3. 路面材料改进路面材料改进是降低沥青路面噪声的另一个重要手段,它可以通过改变路面材料的性质、密度、弹性模量等方式实现。
目前,采用聚合物改性沥青、高弹性模量沥青等材料已经得到了广泛的应用,并取得了一定的降噪效果。
多孔沥青路面降噪效能分析
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多孔沥青路面降噪效能分析(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--多孔沥青路面降噪效能分析葛剑敏王佐民(同济大学声学研究所,上海 200092)摘要通过轮胎噪声试验、轮胎模态试验和多孔沥青路面车辆通过噪声测试,分析了产生轮胎噪声的机理和多孔沥青路面减振降噪效能。
为轮胎与多孔沥青路面结构的动态优化设计和防治城市交通噪声提供了参考数据。
关键词:轮胎多孔沥青路面噪声振动1 引言随着高速公路、高架道路及车流量的不断增加,城市交通噪声污染日益严重,影响了居住在这些区域的居民生活质量。
要对交通噪声进行控制,最积极有效的方法就是从声源上根治噪声。
交通噪声的声源有:动力系统的噪声、汽车的喇叭声、轮胎与路面的接触噪声。
随着车速的提高及汽车载重量的提高,轮胎与路面接触噪声成为主要噪声源。
轮胎与路面噪声所涉及的学科领域较广,有数学、声学、力学及工程科学,有必要对多孔沥青路面降噪机理进行深入系统研究[1]。
从20世纪70年代开始,为了有效解决轮胎与路面的噪声问题,国内外学者开始了低噪声路面的研究,1979年维也纳国际道路会议上首次提出了轮胎与路面的噪声问题。
多孔沥青路面是具有代表性的低噪声路面种类之一,该类路面由于在沥青混合料层的内部有连续的空隙,与普通的沥青路面相比,其噪声可降低2~8dB(A),在雨天由于路表孔隙能有效地减少水膜厚度而使其降噪量更大。
多孔沥青路面主要用于高速公路,可有效降低高速行驶车辆的轮胎与路面的噪声,既能降低轮胎花纹泵浦噪声,又有较好的吸声性能[2,3]。
露石混凝土路面比一般混凝土路面降低约 3dB(A)噪声,从而有效地改善了一般混凝土路面噪声比沥青路面大的缺点。
但由于受各种因素限制,露石混凝土路面的铺筑里程甚少。
因此,研究多孔沥青路面的降噪机理,对于防治城市交通噪声有很大的理论和实际意义。
本文结合上海市科委项目,分析了轮胎噪声产生机理、多孔沥青路面的降噪机理及降噪效果。
OGFC-13排水沥青路面性能及应用研究

1概述与性能特点1.1OGFC-13概述OGFC -13中的“OGFC ”(Open Graded Friction Course ),译为大孔隙开级配排水式沥青磨耗层,指的是使用大孔隙的沥青混合料铺筑路面,其可以迅速地排走降落在路面的雨水,且具备抗滑、抗车辙以及降低噪声等特点;“13”指的是矿物料级配中的最大粒径,OGFC -13适用于城市道路及高速公路隧路面施工。
1.2OGFC-13的性能1.2.1安全性OGFC -13排水沥青路面结构是摩擦力形成及防滑的主要原因,其主要由骨料级配和混合料设计控制。
OGFC -13混合料的开级配设计形成了相较密级配混合料更为明显的表面纹理。
其摩擦系数大、颗粒间空隙连通,降落至路表的雨水能够及时被排干,行车产生的路表水膜及水雾较少,能从缩短刹车距离和提高能见度两方面来提高行车安全性,从而减少雨天交通事故的发生。
排水沥青路面与普通路面相比,能够减少追尾、撞车、刮擦等事故的发生,安全性提高了33%以上[1]。
1.2.2降噪性因为排水沥青路面宏观结构特点为颗粒均匀而级配较粗,这种结构的路面发生漫反射效应,不但明显地降低了行车噪声,改善行车噪声对环境的污染,路面面层内部的空隙大部分也互相连通,同时空气压缩爆破产生的噪声也大大降低。
有报告表明,在高速行车条件下,OGFC -13面层与标准密级配热拌沥青混合料(HMA )面层相比,行车噪声降低约3~5dB ,相当于降低了50%的噪声压力。
在OGFC -13混合料中,集料尺寸是噪声降低的一个原因。
有关安全、噪声和耐用道路的研究表明,含较小粒径骨料的OGFC -13混合料在降低噪声方面表现得更好。
1.2.3耐久性尽管OGFC -13具有诸多优点,但其耐久性一直是限制其广泛应用的问题。
开级配沥青混合料的结构强度由粗集料相互嵌挤提供,高温条件下车辙相对较小,路面变形减小,耐久【作者简介】潘京军(1975~),男,浙江磐安人,工程师,从事高速公路路基路面工程项目管理研究。
沥青-低噪音路面

Quiet Pavement
措施
– 隔音墙或种树
– 控制路面纹理
Quiet Pavement
路面纹理
结论, “当密级配沥青混凝土和水 泥混凝土相比,密级配沥青混凝土 比水泥混凝土少产生2到3个分贝 dB(A)”
Quiet Pavement 分贝水平
67 dB(A) 15 m
Quiet Pavement
Quiet Pavement 结论: “开级配沥青混凝土减少噪音的 潜力最大。开级配沥青混凝土和密级配 沥青混凝土相比,开级配沥青混凝土减 少噪音在1到9个分贝dB(A)之间。” 减少9个分贝dB(A) 相当于 - 减少 50%的噪音!
Quiet Pavement 开级配摩擦层(OGFCs) 减少噪音和提高能见度
Quiet Pavement 噪音减少比较 开级配和密级配
Sound Pressure, dB(A)
82 80 78 76 74 0 2 4 6 Age, in years
12mm Dense 12mm Dense 12mm Porous 8mm Porous 18-22% voids 8mm Porous >22% voids
Source: NCHRP 284
Quiet Pavement
措施 • 交通厅迫切需要噪音控制措施。
• 正确选择路面减少噪音的最佳措施 。
Quiet Pavement
路面的作用 • 开级配摩擦层(OGFC)最安静 。
(Wayson, NCHRP Synthesis 268)
• 玛蹄脂碎石沥青混凝土(SMA) 较安静。
Quiet Pavement 分贝值
1000 100 10 1 音压, 0.1 N/sq. m. 0.01 0.001 0.0001 0.00001 0.000001 0 20 40 60 80 分贝
OGFC设计参数及降噪机理分析研究的开题报告

OGFC设计参数及降噪机理分析研究的开题报告一、选题背景在公路及机场等场景中,道路交通噪声和航空噪声已经成为重要的环境问题。
传统的降噪措施主要包括:隔音墙、南墙绿化、耳堤、降噪窗等,但这些措施在采用时需要相应的工程成本支持,且对路面通风性和自然景观的破坏也显著。
因此,从工程成本、环境保护等多方面考虑,绿色降噪方案逐渐受到广泛关注。
目前,“开口沥青混合料”(Open-Graded Friction Course,OGFC)被认为是一种有效的绿色降噪方式。
其特点是密实性低、排水快,能使路面表面水离开,有效地降低水声辐射,得到了广泛应用。
然而,目前针对OGFC的降噪机理尚存在一定的争议,且没有相关数据进行定量分析,难以评价其实际的降噪效果。
因此,本研究拟从OGFC的设计参数入手,探究其降噪机理,为推广OGFC提供科学依据。
二、研究目标1. 确定OGFC的设计参数,包括粒径分布、空隙率、含沥青量和配合比等,以及其对路面结构和声波传播的影响;2. 分析OGFC的降噪机理,研究其对声波的反射、吸收和散射的影响;3. 进行实验研究,验证OGFC的降噪效果,并探究降噪效果与设计参数之间的关系;4. 提出OGFC在实际应用中的优化方案,为绿色降噪措施的推广提供参考。
三、研究内容与方法1. OGFC设计参数的确定通过实验室试验和现场观测,确定OGFC设计参数的范围和优化方案。
主要包括:粒径分布、空隙率、含沥青量和配合比等参数的选择,以及与路面结构的匹配。
2. OGFC降噪机理的分析通过室内模拟和数值模拟等方法,考察OGFC对声波的反射、吸收和散射等现象,并对其机理进行分析和评价。
3. 实验研究在实际场地进行声波测试和路面减振测试,收集数据并进行定量分析;同时构建OGFC模型,对其在不同条件下的降噪效果进行实际测试。
4. 结论总结结合以上实验结果,提出OGFC的优化方案,并探究OGFC的适用性、可行性、优缺点等方面的问题。
混凝土路面沥青层对路面噪声的影响研究
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混凝土路面沥青层对路面噪声的影响研究一、前言公路交通的发展促进了现代社会的迅速发展,但交通噪声也成为了环境污染的重要来源之一。
因此,对交通噪声的研究和控制已成为环境保护的重要任务之一。
混凝土路面沥青层对路面噪声的影响是一个重要的研究课题,本文将对其进行探讨。
二、混凝土路面与沥青路面混凝土路面是指以水泥、石料、砂等为主要原料,通过混凝土搅拌站生产出的坚硬路面。
它具有耐久性强、维护费用低等优点,因而在一些高速公路、机场跑道等场合广泛应用。
沥青路面是指以沥青为主要原料,加入石料等混合物制成的路面。
它具有噪声降低、舒适性好等特点,因而在城市道路、居民区等场合广泛应用。
三、混凝土路面沥青层对路面噪声的影响混凝土路面沥青层对路面噪声的影响主要有以下几个方面:1.路面材料的声学特性混凝土路面的声学特性主要取决于其密度、弹性模量等因素。
沥青路面则主要取决于其厚度、粗糙度等因素。
因此,混凝土路面沥青层的声学特性是路面噪声的重要影响因素之一。
2.路面结构的声学特性混凝土路面沥青层的结构特点也会影响路面噪声的产生和传播。
例如,沥青层的厚度、石料的大小和密度等都会影响噪声的反射、散射和吸收等过程。
3.路面状况的影响路面的状况也会影响路面噪声的产生和传播。
例如,路面的平整度、坑洼度等都会影响轮胎与路面的接触面积,进而影响噪声的产生和传播。
4.车辆行驶速度的影响车辆的行驶速度会影响路面噪声的产生和传播。
一般来说,车辆行驶速度越高,路面噪声也会越大。
四、混凝土路面沥青层对路面噪声的控制方法为了减少路面噪声的产生和传播,可以采取以下措施:1.选用低噪声路面材料为了减少路面噪声的产生,可以选用一些低噪声的路面材料,例如橡胶路面、水泥路面等。
2.加装噪声隔音设施在城市道路等噪声污染严重的场合,可以加装一些噪声隔音设施,例如噪声屏障等。
3.控制车辆行驶速度车辆行驶速度越高,路面噪声也会越大。
因此,可以通过限速等措施控制车辆行驶速度,减少路面噪声的产生。
多孔隙低噪声沥青路面研究

多孔隙低噪声沥青路面研究摘要:随着现代交通的快速发展和人们生活水平的不断提高,出行需求量逐渐增大,交通噪声成为现代生活中的主要污染源之一,影响学习、工作和生活,逐渐成为出行者关注的重点问题。
本文从噪声来源、危害、多孔隙低噪声沥青路面特点及降噪机理进行详细的研究,以期提高道路的建设质量。
关键词:沥青混合料;低噪声;空隙率前言交通噪声成为主要的噪声污染源,尤其在城市其影响更为严重。
调查研究表明,目前城市噪声污染中交通噪声的比例高达85%,交通噪声影响了人们的正常工作和生活,严重时会引起各种病症的出现。
绿化带降噪占地多,声屏障降噪影响驾驶员的视线,存在交通安全隐患。
降噪沥青路面不仅具有良好的降噪效果,并且不会产生上述两种方法的问题,因此,OGFC沥青混合料是道路交通降噪措施的发展趋势。
1低噪声路面的概念指在普通的沥青、水泥路面或其他路面结构铺筑一层具有很高空隙率(空隙率通常在18%~25%,有的甚至高达30%)的混合料,面料互通的孔隙网络可有效降低车辆的冲击声、附着噪声、气泵噪声。
2噪声主要的来源主要由轮胎与道路相互作用所产生的噪声:(1)空气泵吸噪声。
当轮胎在路面上滚动时,轮胎上的花纹受压与路面接触,花纹里充满的空气被排出,形成局部的不稳定空气体积流。
同时,当轮胎通过路面的空隙时,空气也会被挤压出洞穴,也会形成局部的不稳定空气流。
当轮胎离开路面时,空气又会被迅速地填充到轮胎的花纹和道路的空隙中。
这种空气流往返的运动形成单极子噪声源,被称为空气泵吸噪声。
(2)轮胎振动。
当运动的轮胎与路面接触时,一方面轮胎结构的不均匀性及路面纹理的凹凸不平引起轮胎振动;另一方面,在轮胎和路面的接触处产生切向力,部分切向力导致轮胎在路面上产生相对滑移,导致产生摩擦振动噪声。
(3)空气动力性噪声。
当轮胎滚动时,轮胎前方的空气流受扰,在轮胎后部和路面之间产生涡流,引起气流压力的变化,从而产生空气动力噪声。
3噪声的危害(1)研究表明,40dB的连续噪音可使10%的人睡眠受到影响。
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OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能
研究-
OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究
开级配沥青磨耗层(OGFC)是一种具有互相连通孔隙的开级配沥青混合料,其孔隙率达到15%以上,它具有优良的降噪,排水,抗滑等功能,常被业界人士称为低噪音路面。
本文对OGFC 路面的噪音规律进行分析,并对其降噪性能进行研究。
1低噪音路面的降噪机理分析
1.1多孔吸声材料的吸声原理
多孔吸声材料内部有很多空隙,空隙间彼此连通,且通过表面与外界相通,当声波传到材料表面时,一部分在材料表面反射,另一部分则通过材料继续向前传播,在传播过程中,声波引起空隙中的空气运动,并与空隙内壁发生摩擦,由于粘滞性和热传导效应,声能则转换成热能消耗掉,因此多孔吸声材料是通过其内部连通空隙吸收了声能。
由此可见,只要材料的表面对外界开孔,且空隙连通,深入材料内部,才能有效吸收声能。
声学上可以降低噪声路面看成是具有刚性骨架的多孔材料。
其吸声机理可以亥姆霍兹共振器来表征(图1),在容积为V的空腔内壁开有直径为d的小孔,孔颈长为t。
当声波传到共振器时,小孔孔颈中的气体在声波的压力下,像活塞一样的往返运动,运动的气体具有一定的质量,它抗拒由于声波的作用而引起的运动速度的变化。
同时,声波进入小孔时,由于孔径壁的摩擦和阻尼,使一部分声能转化成热能消耗掉。
当外来声波频率与共振器固有频率相同时,就发生共振,共振振幅最大,空气柱往返于孔径中的速度也最大,摩擦损耗也最大,吸收的声能也最多。
低噪声沥青混凝土路面可以看做是多孔共振吸声结构,并为单孔共振吸声结构的并联结构。
不同大小的空隙可以组成不同的亥姆霍兹共振吸声器,多个亥姆霍兹共振吸声器并联,就可以吸收不同频率的声波。
低噪声沥青混凝土路面对频率为250~1000Hz的中频声(交通噪音的主要声频范围)具有最大的吸声系数。
研究结果表明,按照亥姆霍兹共振吸声器计算的结果,与实际测定结果基本吻合,说明低噪声沥青混凝土路面的吸声性能是其降低交通噪音的主要机理之一。
2影响低噪音路面降噪的因素
2.1理论分析
从声学角度来说,判断一种材料降噪效果的好坏主要由该种材料的结构特性以及由该种材料所产生的吸声效果的角度分析。
根据圆柱细管和单条窄缝中声传播特性的理论,分析提出了由孔隙率、流阻率、扭曲因子q2和孔型因子s,四个结构参量来计算吸声材料波阻抗Zc和传播常数Kb的公式,即:Zc=R+ Kb2= q2(/C0)2[1-2 p)-1 T(p)]-1 [1+2(-1)(Np1/2 p)-1
T(p)-1]
T(z)=J1(z)/J0(z)Np=Cp /K
式中:J0(z)、J1(z)分别是零阶和一价柱贝塞尔函数;
Np----Prandtl数;
Cp----空气的定压比热;
----空气的粘滞系数;
K----空气的热传导率;
----材料的相对密度;
其他符号意思同前。
利用声阻抗率Zc可以求出材料的吸声系数,当声波垂直入射到材料表面上时,相应的吸声系数称为垂直入射吸声系数p。
于是有:
Zc=(r+jx)0C0 式中:r---孔的半径;
x---声传播的路径长度。
国内外试验与研究表明,吸声系数与沥青混合料的以下性能有关:
2.2沥青混合料的空隙率对吸声系数的影响
沥青混合料的空隙率包括连通孔隙、半封闭孔隙以及全封闭孔隙(图2)所示。
前两个孔隙对降噪起作用,故也称为有效孔隙,以下文章中所指的孔隙均指有效孔隙,用VC表示。
2.3路面厚度对吸声系数的影响
研究表明:刚性背衬吸声材料的垂直入射吸声系数随着厚度的增大而增加,当厚度增加到4cm左右的时候,材料的声学特性基本上趋于稳定,孔隙率占其主导性的作用。
将同一级配沥青混合料制成厚度不同的试件,测其吸声系数。
实验结果表明随着试样厚度的增加,吸声系数峰值所对应的频率逐渐向低频移动。
汽车行驶时轮胎与路面相互作用产生的噪音,其峰值频率,小客车约为800~1200Hz,载货汽车约为600~800Hz。
所以从降低高速公路或城市快干道上的交通噪声角度考虑,低噪声沥青路面的厚度选取4cm左右为宜。
国外试验研究低噪声沥青路面面层厚度不等,主要取决于使用的目的。
从降低噪声和行车安全出发,欧洲通常采用的面层厚度为4~5cm。
2.4沥青混合料的集料粒径对吸声系数的影响
通常认为,材料空隙的形状和构造,如孔径大小,孔壁的粗糙程度会对材料的吸声性能产生影响。
一般来讲,孔径较细的材料吸声性能较好,沥青混合料的空隙构造与碎石颗粒粒径有关。
颗粒粒径大,空隙的孔径大,相反,孔径就小,易生成表面与内部,内部与内部相互联通的空隙;如细集料较多,会堵塞空隙,吸声性能会降低。
3OGFC与AC、SMA降噪效果的对比
3.1 低噪声沥青混凝土路面与传统密级配沥青混凝土降低噪音示意图见图3与图4:
3.2 三种不同路面结构吸声性能对比
为了评价OGFC 、AC 、SMA三种不同结构的路面材料吸声性能,选取三种路面材料的组成以及物理参数见表2:不同路面结构在不同频率下的吸声系数见表3:
试验结果表明,三种路面结构的吸声性能依次为:低噪声沥青混凝土路面OGFC优于沥青马蹄脂路面SMA,沥青马蹄脂路面SMA优于普通AC路面。
4沥青路面降噪音的主要措施
噪声污染是一种物理性的污染,它的特点是局部性和没有后遗症。
噪声在环境中只是造成空气物理性质的暂时变化,噪声源的声输出停止以后,污染立即消失,不留下任何残余物质。
噪声的防治主要是控制声源的输出和声的传播途径,以及对接受者进行保护。
显然,如条件允许,首先在声源处降低噪声是最根本
的措施。
国际上常用的降噪措施有以下几个:
4.1改善路面结构来降低交通噪音,主要用低噪声沥青混合料路面;
4.2建造声屏障;
4.3种植绿化林带,噪音从绿化林带中间穿过时,声音反射到各处的茎、花、叶上被部分植物和其他障碍物吸收,然后转变成其他能量形式,通过这一过程使声音扩散而削弱。
5结论
5.1分析低噪声沥青混凝土试样吸声系数与孔隙率以及频率的相互关系,得出如下结论:
5.1.1噪声沥青混凝土试样的吸声系数与材料的孔隙率以及频率相关;5.1.3孔隙率的增大,低噪声沥青混凝土试样的吸声系数的峰值增大,且峰值对应的吸声频率向高频扩展;
5.1.4不同孔隙低噪声沥青混凝土试样的吸声系数低频差别不是很大,差异主要体现在中高频段;5.2试验结果表明,三种路面结构的吸声性能依次为:低噪声沥青混凝土路面OGFC优于沥青马蹄脂路面SMA,沥青马蹄脂路面SMA优于普通AC路面。