陳博 馮什 王暢

摘要：隨著城市的發(fā)展及人民生活水平的提高，汽車(chē)保有量急劇增加，隨之帶來(lái)的交通噪聲問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。以成都市某快速路為例，分析了交通噪聲的來(lái)源及傳播特點(diǎn)，結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)有針對(duì)性地提出噪聲防治措施，盡量降低噪聲對(duì)周邊居民的干擾。

關(guān)鍵詞：市政道路； 噪聲污染； 瀝青混凝土路面； 隔音屏障

中圖分類號(hào)：U491.9+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

本文研究的快速路為成都市重要的南北向交通主干道，道路為現(xiàn)狀道路，以“主六輔四”三塊板的形式構(gòu)成，主道設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/m，輔道設(shè)計(jì)時(shí)速為40 km/h。本道路周邊規(guī)劃地塊如圖1所示。道路自2012年建成通車(chē)后，隨著城市的不斷發(fā)展，道路車(chē)流量急劇增大，同時(shí)道路沿線地塊的開(kāi)發(fā)也逐漸成熟，道路上車(chē)流量急劇增大，“相交道路二”交叉口位置逐漸形成了片區(qū)的交通擁堵點(diǎn)。同時(shí)隨著車(chē)流量增大所引發(fā)的噪聲污染也越來(lái)越嚴(yán)重，時(shí)刻影響著道路周邊居民的生活和身心健康。

該道路綜合提升擬在“相交道路二”交叉口處增設(shè)上跨橋一座，實(shí)現(xiàn)主線快速化功能，以解決片區(qū)交通擁堵的問(wèn)題；同時(shí)結(jié)合成都市公園城市建設(shè)理念對(duì)道路斷面進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)道路周邊規(guī)劃綠帶也進(jìn)行了統(tǒng)一打造，道路現(xiàn)狀斷面及優(yōu)化后斷面如圖2所示。結(jié)合周邊住宅小區(qū)居民對(duì)降低道路運(yùn)行噪聲的強(qiáng)烈訴求，借本次綜合提升項(xiàng)目為契機(jī)，在道路綜合提升過(guò)程中采取相應(yīng)的降噪措施以降低噪聲污染顯得尤為重要。

1城市道路交通噪聲污染現(xiàn)狀

市政道路噪聲產(chǎn)生的成因眾多，噪聲源主要為各種不同類型的機(jī)動(dòng)車(chē)，根據(jù)噪聲產(chǎn)生的部位，噪聲主要由車(chē)輛輪胎噪聲和車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲兩部分構(gòu)成。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)顯示，當(dāng)車(chē)速小于50 km/h時(shí)，道路噪聲主要來(lái)源以車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)為主，當(dāng)車(chē)速大于50 km/h時(shí)，道路噪聲以輪胎（路面）噪聲為主［1］。因此噪聲的大小與道路設(shè)計(jì)時(shí)速、交通量大小、道路路面結(jié)構(gòu)形式等因素關(guān)系非常密切。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，本道路高峰期車(chē)流量約8 620 pcu/h，車(chē)流量趨于飽和。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況，本道路交通噪聲產(chǎn)生的原因主要有如下幾類。

1.1車(chē)輛輪胎噪聲

機(jī)動(dòng)車(chē)輪胎噪聲主要是由于機(jī)動(dòng)車(chē)在行駛過(guò)程中，輪胎與路面的相互摩擦、輪胎與空氣的相互作用以及輪胎的變形產(chǎn)生的，屬于高頻性的噪聲。輪胎噪聲與機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)速關(guān)系密切，當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí)速超過(guò)50 km/h時(shí)，車(chē)速越高輪胎噪聲的能量級(jí)就越高，在機(jī)動(dòng)車(chē)行駛噪聲中的占比就越大。本道路主道限速80 km/h，車(chē)輛輪胎噪聲尤為顯著。

1.2車(chē)輛動(dòng)力噪聲

車(chē)輛動(dòng)力噪聲主要是機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)輻射的噪聲，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)工作聲音，發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)排氣等空氣動(dòng)力性噪聲等。車(chē)輛動(dòng)力噪聲與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有直接關(guān)系，車(chē)輛在起步、急加速或爬坡階段發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，車(chē)輛的動(dòng)力噪聲較大，勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，車(chē)輛的動(dòng)力噪聲較小。本道路作為南北向的快速路，車(chē)輛運(yùn)行速度較快，主道機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的動(dòng)力噪聲也較為顯著。

1.3喇叭噪聲

市政道路機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)仍肼暰哂信及l(fā)性特征，持續(xù)時(shí)間短但音量高，小型機(jī)動(dòng)車(chē)的喇叭聲瞬間噪聲值可以超過(guò)70 dB，大型機(jī)動(dòng)車(chē)的喇叭聲甚至?xí)^(guò)80 dB，機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)嚷晫?duì)道路周邊居民的影響也較為顯著。一般情況下，市政道路車(chē)輛順暢時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)嚷曒^少，由于堵車(chē)或部分駕駛員的不文明行車(chē)導(dǎo)致的汽車(chē)?yán)嚷曒^為常見(jiàn)。

2噪聲污染防治方案設(shè)計(jì)

通過(guò)分析道路噪聲產(chǎn)生的原因，本次道路綜合提升過(guò)程中，主要通過(guò)控制噪聲源、阻斷噪聲傳播途徑以及交通管制三個(gè)手段來(lái)解決城市道路交通噪聲污染問(wèn)題。

2.1控制噪聲源

2.1.1采用降噪性能更佳的瀝青混土路面

目前，低噪聲的瀝青混凝土路面一般通過(guò)增大路面材料的孔隙率或改變路面紋理來(lái)吸收和反射噪聲，以達(dá)到降低噪聲的目的。通常情況下，低噪聲路面的降噪效果能達(dá)到3～6 dB。低噪聲路面通常分為瀝青混凝土和水泥混凝土兩大類，其中瀝青混凝土路面降噪效果優(yōu)于水泥混凝土路面。常用的瀝青道路面層材料主要有AC、SMA、PAC，AC也叫普通密級(jí)配瀝青混凝土，按瀝青混合料集料粒徑分類可分為細(xì)粒式、中粒式和粗粒式瀝青混凝土。SMA是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，是當(dāng)前常用的一種抗變形能力強(qiáng)，耐久性較好的瀝青面層混合料。PAC指用大孔隙的瀝青混合料鋪筑、具有良好排水性能、且具有抗滑、抗車(chē)轍及降噪的路面材料，設(shè)計(jì)孔隙率一般大于18%，具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)排水能力。上述三種材料降噪性能由高到低排序?yàn)镻AC>SMA>AC。

本次提升改造的道路主道設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，原道路采用的瀝青面層為SMA-13，為了進(jìn)一步降低道路運(yùn)行噪聲，本次改造通過(guò)銑刨原瀝青面層后加鋪PAC-13排水瀝青面層，汽車(chē)輪胎噪聲比原路面降低了3～5dB。

2.1.2優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)

為增大結(jié)構(gòu)剛度，盡量減小橋梁跨徑，以提高結(jié)構(gòu)自振頻率，降低振幅，減少低頻噪聲強(qiáng)度，本次設(shè)計(jì)橋梁結(jié)合經(jīng)濟(jì)性考慮，標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)置為60 m，采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁這種剛度較大的上部結(jié)構(gòu)，同時(shí)橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)考慮梁端在鋪裝層采用橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)，避免設(shè)置明縫，減小輪胎碰撞噪聲。

2.1.3優(yōu)化管線檢查井布置

市政道路下建設(shè)了各種類型的市政管線，當(dāng)路面管線檢查井位于機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)軌跡線時(shí)，由于車(chē)輛碾壓及檢查井沉降、井蓋井座平整度不足、橡膠圈缺失等原因容易引起的輪胎碾壓碰撞噪音。因此本次綜合提升過(guò)程中，結(jié)合管線遷改進(jìn)一步優(yōu)化管線布置位置，新建的管線盡量布置于綠化帶或人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道下，若不可避免布置于車(chē)行道時(shí)，避開(kāi)行車(chē)軌跡線進(jìn)行布置。同時(shí)結(jié)合GB 50014-2021《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求，在不影響后期管線管養(yǎng)維護(hù)的前提下盡量增大檢查井間距，進(jìn)一步減少車(chē)行道上檢查井?dāng)?shù)量。

2.1.4檢查井降噪措施

本次道路綜合提升過(guò)程中，針對(duì)車(chē)行道井蓋防噪聲、防沉降提出了更為高標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)施后均嚴(yán)格按照相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行。首先，車(chē)行道范圍的檢查井蓋均采用了“五防”井蓋，井蓋、井座均采用球墨鑄鐵材質(zhì)，井蓋上表面不得有拱度，且井蓋應(yīng)與路面保持齊平，做法如圖3所示。井蓋關(guān)閉后，井蓋與井座的高度差不得大于1.5 mm。其次，井座的制造應(yīng)當(dāng)確保井蓋與井座的適配性，應(yīng)通過(guò)對(duì)接觸表面機(jī)械加工，保證同型號(hào)井座可互換，通過(guò)在井座上增設(shè)橡膠墊圈以確保車(chē)輛碾壓時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音。最后位于車(chē)道下的檢查井井周100 cm范圍內(nèi)均采用5%水穩(wěn)碎石加強(qiáng)，自井底至調(diào)節(jié)環(huán)下，避免因檢查井沉降導(dǎo)致道路噪音。

2.2阻斷噪聲傳播途徑

2.2.1橋梁增設(shè)隔聲屏障

結(jié)合環(huán)評(píng)要求，本次跨線橋兩側(cè)設(shè)置半通透式曲臂聲屏障。隔音屏設(shè)計(jì)總高3.5 m，從下至上結(jié)構(gòu)組成形式為：下部1.217 m鋁合金壓槽針孔復(fù)合吸聲屏體+中部1.1 m 10 mm厚雙層亞克力通透隔聲屏體+上部1.217 m鋁合金壓槽針孔復(fù)合吸聲屏體，下部及上部吸隔聲屏體內(nèi)填充吸聲材料。通過(guò)增設(shè)隔音屏障，對(duì)1～6層的小區(qū)居民效果較佳。橋梁隔音屏障安裝示意如圖4所示。

2.2.2優(yōu)化植物布置

道路兩側(cè)綠化帶在美化環(huán)境、吸收有害氣體和改善城市生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還能夠有效地吸收和反射噪聲，是公認(rèn)的既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的降噪方法。本次道路綜合提升項(xiàng)目充分利用道路兩側(cè)規(guī)劃綠地，通過(guò)優(yōu)化植物結(jié)構(gòu)、增大綠化帶植物密度來(lái)最大限度的吸收和反射噪聲。

本次植物優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)采用喬木和灌木相結(jié)合“高、低”搭配的方式，喬木相對(duì)高大，其分支以下由灌木來(lái)填充，灌木由于比較低矮，其高度以上由喬木來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣喬灌木相互補(bǔ)充就可以使綠化帶有較好的降噪效果，同時(shí)還有較佳的層次感。

綠化帶的密度與綠化帶的降噪效果有很好的相關(guān)性。其中，能見(jiàn)度指的是一個(gè)距離指標(biāo)，是說(shuō)某物體被人眼所看到時(shí)，物體到人所在觀察點(diǎn)的距離。綠化帶的能見(jiàn)度與其種植密度和枝葉茂密程度有直接的關(guān)系。綠化帶的能見(jiàn)度越低，其對(duì)噪聲的衰減效果越好。由于本道路兩側(cè)的綠帶寬度一定，因此考慮通過(guò)提高綠化帶的密度來(lái)提高綠化帶的降噪效果，將原有較為稀疏的喬木進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和點(diǎn)綴，既為城市添綠，又增強(qiáng)了吸聲的效果。

2.2.3交通管制

本道路作為片區(qū)交通主干道，建議后期主管部門(mén)進(jìn)一步加強(qiáng)交通管制措施。首先禁止大中型載貨汽車(chē)進(jìn)入主道，因?yàn)樨涇?chē)動(dòng)力性能較差，速度慢，進(jìn)入主道不僅影響其他小汽車(chē)的快速通行，而且由于道路設(shè)計(jì)了很多下穿隧道，載重汽車(chē)在隧道出口爬坡段發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲極其顯著；其次是限制大型載重汽車(chē)的通行時(shí)間段，如禁止大型載重汽車(chē)晚上時(shí)段在本道路通行等；最后嚴(yán)格禁止汽車(chē)?guó)Q笛，并在對(duì)噪聲要求嚴(yán)格的特殊路段設(shè)置限速路段。

3結(jié)論

本次以成都市某快速路綜合提升項(xiàng)目為例，從噪聲產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，從控制噪聲源、阻斷噪聲傳播途徑、交通管制三個(gè)方面開(kāi)展了噪聲污染防治方案設(shè)計(jì)。目前項(xiàng)目建成后運(yùn)行良好，取得了較佳的降噪效果，確保了道路沿線居民正常生活的聲環(huán)境質(zhì)量，對(duì)于建設(shè)以人為本的公園城市有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

［1］張玉芬.道路交通環(huán)境工程［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［作者簡(jiǎn)介］陳博（1986—），男，碩士，高級(jí)工程師，從事市政道路設(shè)計(jì)工作。