高速公路声屏障效果测试及设计方法的探讨

213 声屏障效果评价 由表 3结果可知 , 该地段的声屏障降噪效果有
限 , 并不能较好地降低公路噪声对居民区的影响 , 该 声屏障昼间的降噪量为 214 dB (A ) ～616 dB (A) , 晚上的降噪量为 114 dB (A ) ～411 dB (A ) 。对照 《城市区域环境噪声标准 》 ( GB 3096—93) 的 2类标
安徽境内的合界高速公路 k 9处附近穿越县城的 部分居民区 , 路基宽 28 m , 路堤高 018 m , 双向四车 道 , 沥青路面 。单侧建有隔声屏障 , 水泥材料 , 长度 为 213 m , 屏障距地面 2 m, 屏障与路肩距离为 1013 m。 测试段地面特征为土地。 112 测试设备
使用浙江爱华仪器有限公司的 AWA 6218 B 型噪 声统计分析仪 2台 , AWA 6270型噪声统计频谱分析 仪 1台 , AWA 6270 B 型 3台 (带配套可调三角架六 部 ) , 卷尺 ( 30 m ) , 数码相机 1部 。 113 降噪效果测试方案
李 恒 1 , 周敬宣 1 , 丁亚超 1 , 韩 伟 2 (11华中科技大学环境学院 , 湖北 武汉 430074; 21武汉中绿环境工程科技发展有限 公司 , 湖北 武汉 430022)
摘要 : 测试合界高速公路某段穿越居民区的声压级变化与声屏障的降噪效果。通过测试结果 探讨声屏障效果的影响因素 , 并提出相应的设计方法 。
2005年第 6期
李 恒等 : 高速公路声屏障效果测试及设计方法的探讨
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在 43 dB (A ) ～50 dB (A ) , 晚上的背景 噪声级在 40 dB (A ) ～44 dB (A ) , 对照 《城 市区域环境噪 声标准 》 ( GB3096—93) 的 2类标准 , 其等效声级属 于达标范围 , 白天小于 60 dB (A) , 夜晚 小于 50 dB (A ) 。
●简 讯 ●
华 东 公 路 科 技 情 报 网 2005年 年 会 暨 学 术 研 讨 会 召 开
2005年 11月 16至 18日 , 华东公路科技情报网 2005年年会暨学术研讨会在江西省鹰潭市召开 , 华东地区 各网员单位的领导和代表共 90余人参加了会议 。鹰潭市人民政府秘书长杨晓群 , 江西省公路管理局局长曹先 扬 , 江西省交通厅科教处处长喻雪峰 , 安徽省公路学会理事长 、《华东公路 》杂志社社长李永铎参加了会议并 分别作了重要讲话 。江西省鹰潭公路局局长尹宁也出席了会议 。
声屏障是按照拟建公路的交通预测量及降噪效果 的目标值等基本参数进行设计的 , 与公路运营后的实 际降噪效果有所偏差 。因此 , 当某段高速公路的运营 情况较成熟时 , 有必要对公路两旁的声屏障效果进行 仔细的测试 , 找出其中的不足 , 探讨其影响因素 , 为 今后高速公路声屏障的设计提供参考意见 。 1 测试内容及方案 111 测试地点的基本情况
[ 2 ] 彭立新 , 胡卫保 1 道路声 屏障设 计探讨 1 冶 金矿 山设 计与建 设 [J ] 12001, 5
[ 3 ] 孙建霞等 1 京沪高速公 路某穿 越居 民区 段环 境噪声 调查 [ J ] 1 环境与健康杂志 , 2001, 6
[ 4 ] GB 3222—1982 城市环境噪声测量方法 [ S ] [ 5 ] GB 3096—1993 城市区域环境噪声标准 [ S ]
4#
60. 7 dB 59. 2 dB 62. 8 dB 60. 2 dB
5#
61. 8 dB 60. 1 dB 58. 1 dB 58. 0 dB
6#
61. 4 dB 59. 8 dB 61. 8 dB 61. 3 dB
车流量 9 /101 /21 辆 11/7 2/39 辆 12 /116 /80 辆 12 /69 /29 辆
合界高速公路该处的声屏障的效果均受到上述因 素的影响 , 使降噪效果不明显。通过测试 , 该地段的 车流大 , 形成了典型的车流线声源 , 有限长的声屏障 未能有效地阻挡噪声传播到居民区 , 车流噪声能直达 噪声敏感点 。
该地段的声屏障高 210 m , 路堤高 018 m , 其保 护的相对高程差仅为 112 m, 噪声绕射现象严重 , 离 屏障 20 m处较 10m 处的测试点噪声级升高 2 dB～3 dB。 屏障的材料为水泥 , 主要起到隔声的效果 , 对于车辆 的低频噪声效果不大 , 使环境噪声总声压级升高 。 312 声屏障的设计方法的探讨
准 , 通车时段居民区的噪声未能达标 , 昼夜间分别超 标 114 dB (A) ～218 dB (A) 和 418 dB (A) ～613 dB (A)。 3 讨 论 311 声屏障的效果因素
声屏障对保护噪声敏感地区的效果受到很多因素 的影响 , 但主要是等效声源 、声屏障的平面位置 、高 度和长度 、结构形式和材料的选择等 。
声屏障的实际降噪效果与很多因素有关 , 不仅与 声屏障的设计相关 , 而且 还要考虑到地 形、地面吸 收 、绿化带降噪等影响因素 。因此 , 对声屏障的实效 分析十分必要 , 为今后声屏障的设计起到了重要的指 导作用 。
参 考 文献
[ 1 ] 俞梧周 , 毛东兴 1沪杭高速公路嘉善段道路声屏障的设计 及降噪 效果 [ J ] 1上海环境科学 , 2003, 6
(2) 测试时分大 、中 、小型车同步统计车流量 , 大 、中 、小型车分类标准具体见表 1。
表 1
车型 小型车 中型车 大型车
车型分类标准
汽车总质量 3. 5 t以下 3. 5 t以上 ～12 t 12 t以上
图 1 测点位置布置方案一示 意图
2 测试结果 211 声环境现状调查结果
由 2次监测数据计算得到各点昼间及夜间的 L A e q并取平均结 果如表 2。由调查 及统计结 果得知 , 该居民区域中的噪声污染源较少 , 白天的背景噪声级
170 源衰减曲线查得声屏障的绕射衰减量 ΔL , 同时考虑 吸声屏障有 2 dB ～3 dB 吸声降噪 , 得出声 屏障的高
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华东公路
2005年第 6期
度 h不应小于 3 m。
图 3 声屏障降噪原理示意图 (4) 声屏障的长度确定 确定声屏障的长度 , 目前未有确定的 执行标准 公式 , 实际中应根据保护对象的具体情况加以确定 。 一般声屏障的外延长度 (沿公路的方向 ) 应该大于 受保护对象到声屏障距离的 2倍 ～3倍。 (5) 声屏障的结构形式和材料选择 声屏障隔 、吸声效果好 , 与周围环境协调 , 能够 达到防火 、防水、防尘等要求 , 适应性强 , 便于施工 与管理 。 声屏障结构的选择要根据工程的需要进行优化设 计 , 通过多种结构的选择 , 必要时设计声屏障顶端的
(1) 等效声源的确定 高速公路的交通噪 声被视为一段 不连续的线声 源 , 在工程设计中近似认为在公路的 行车道中心线 上 。等效声源的高度按路面上行驶车辆车型比 、各类 型车辆的声源高度的统计资料来确定 。一般按以下公 式计算 : H s = 018 B + 015 S 式中 H s ———等效声源的高度 ; B ———大型车比例 , % ; S———中 、小型车比例 , % 。 (2 ) 声屏障的平面位置 为了增大声屏障的声影区 , 根据道路与防护对象 之间的相对位置、周边的地形地貌 , 可以选择几个声 屏障的位置设置方案进行优化选择 。选择的原则或是 使声屏障靠近声源 ; 或者 靠近受声点 ; 或者利用土 坡 、堤坝等障碍物, 力求以最小的工程量达到设计要求。 (3 ) 声屏障高度的确定 声屏障高度直接与屏障降噪效果及经济性相关 。 当声屏障位置确定后 , 它与接受点 、声源 (等效行 车线 ) 三者之间相对距离便确定了。 如图 3, 声源高度 h1 =018 m , 路堤高度为 318 m。敏 感点高度 H = 112 m。屏障高度分别不同时 , 经计算 得菲涅耳数 N = 2δ /λ = f δ, 再根据声屏障对线声
第 6期 (总第 156期 ) 2005年 12月 20日
华东公路 EAST CH INA H IGHWAY
文章编号 : 1001 - 7291 (2005) 06 - 0052 - 03 文献标识码 : B
No. 6 ( Total No. 156) Decem be r 2005
高速公路声屏障效果测试及设计方法的探讨
应会议邀请 , 同济大学郭忠印教授在会上作了题为 : “交通安全管理系统与相关技术的研究 ”的精彩专题 报告 , 与会代表一致认为开阔了视野 , 增长了见识 , 受益匪浅 。此外 , 会议收到学术论文 60余篇 , 其中江西 省 “江西景婺黄 (常 ) 高速公路建设新理念 ”、山东省 “长寿命路面的设计与应用探讨 ”、安徽省 “安全保障 工程及生态防护技术在九华山公路上的应用 ”、福建省 “纤维沥青混凝土路面低温抗裂性的研究 ”、上海市公 路处与同济大学 “高等级 公路路面 渗水试验 分析 ”、浙江大 学 “生态声 屏障 设计探 讨 ”、扬州大 学 “纳米 ZNO / SB S改性沥青的试验研究 ”等 12篇学术论文在会上作了交流发言 。
图 2 测点位置布置方案 二示 意图
212 通车时段噪声情况及声屏障降噪效果 与无车时段对比 , 通车时段居民区昼 、夜间噪声
均明显上升 。由于在该测试地点没有其他明显噪声污 染源 , 可近似认为测试地点的噪声上升主要由通过该 地段的车流噪声引起 (如表 2) 。
表 2
测试结果
测量方案一的测试结果
(1) 为了实际地测试 出声屏障的降 噪效果 , 根 据测点的地形与保护的对象 , 在声屏障保护范围内 、 外分别按测试方案一布置 6台声级计 (如图 1) , 按
3 收稿日期 : 2005208227
测试方案二布置 6台声级计 (如图 2) 。根据 《城市 环境噪声 测 量 方 法 》 ( GB 3 22 2—8 2 ) 昼 间 选 择 14 : 3 0～18: 00, 夜间选择 19: 30～21: 30, 连续 监测 2次 , 上述测点进行 2次同步监测 , 监测时间为 每次连续 20 m in, 由监测数据分别计算各点昼间及夜 间的 L A e q, 然后将实测噪声等效声级与环境噪声 标准进行对比 , 判断环境噪声超标程度。
会议期间 , 召开了情报网年会 。经年会研究决定 : 2006年华东公路科技情报网年会暨学术研讨会召开的 具体议程 、时间和地点另定 。
测量方案二的测试结果
测点
昼间 L A e q 夜间 L A e q 昼间 L A e q 夜间 L A e q
1#
64. 6 dB 63. 3 dB 65. 3 dB 62. 5 dB
2#
3#
63. 8 dB 62. 2 dB 59. 3 dB 5911 dB
(大 /中 /小型车 )
对照测试方案 一、方案二 , 综合上述结果 , 可 以得出该地平均的声屏障效果值 (如表 3) 。
表 3 方案 方案一
方案二
声屏障效果值 测点位置与声 屏障距离 (m )
10 20 25 10 20
声级差值 昼 3. 9 2. 3 2. 4 6. 6 2. 4
dB (A ) 夜 4. 1 2. 4 3. 4 4. 3 1. 4
吸声柱体来控制声屏障高度 , 降低工程造价 。 公路交通中 , 各频段的噪声级较丰富 , 在声屏障
的材料选择上应考虑到隔声和吸声的效果 。为了减少 透射声 , 要求材料的传声损失 20 dB (A ) ; 为了减少 反射声 , 要求材料在中心频率 125 Hz～4 000 Hz的平 均吸声系数应大于 015。 4 结 语
关键词 : 高速公路 ; 噪声 ; 声屏障 ; 设计
随着国家对交通基础设施建设的投入 , 我国的 高等级公路事业得到了迅猛发展 。但由于高速公路车 速高 、车流量大 , 公路两侧辐射较强的交通噪声 , 给 沿线噪声敏感地区造成了严重影响 。高速公路声屏障 作为一种通过控制噪声传播途径来降低交通噪声的措 施 , 被广泛应用于高速公路环境保护建设事业中 。