高速公路建设降噪措施探讨

段亚萍

（交通运输部科学研究院，北京 100013）

高速公路建设降噪措施探讨

段亚萍

（交通运输部科学研究院，北京 100013）

以青岛至兰州高速公路在宁夏境内东山坡至毛家沟段的村庄敏感点顿家川为例，依据顿家川交通噪声预测结果，结合周边实际情况进行降噪措施分析.找出理论与实际的差距，得出合理的声屏障高度，达到环境保护及工程建设的最优结合，避免不必要的人力与财力浪费.

高速公路；交通噪声；降噪；声屏障

｀ 近年来，我国高速公路里程不断增长，随之而来的公路交通噪声也成为目前公路沿线居民投诉最多的扰民现象.降低公路噪声成为公路建设单位必须面临的一个现实问题.目前降噪措施最为有效的是声屏障降噪，声屏障高度是声屏障设计中一个主要的技术指标.以青岛至兰州高速公路在宁夏境内东山坡至毛家沟段的村庄敏感点顿家川预测结果为例，进行降噪措施分析.

1 敏感点概况

村庄顿家川处路段为桥梁路段，桥梁跨过村庄一侧山沟.村庄房屋多为一层砖瓦结构，分布于路右并背对或侧对桥梁，与桥梁平行分布，距桥梁64～320 m，房屋有2～3 m高围墙，评价范围内居民93户400人左右.房屋与拟建公路的位置关系见图1.

2 噪声影响预测

（HJ／T 2.4－2009）提出的公路（道路）交通噪声预测模式，即依据如式（1）、式（2）和式（3），分别对顿家川在公路建设的三个特征年2014年、2020年和2028年进行噪声影响预测，预测结果见表1.

图1 房屋与拟建公路的位置关系Fig.1 Relationship between the houses and the location of the proposed road

采用《环境影响评价技术导则 声环境》

表1 村庄噪声预测结果Table 1 Noise prediction of the village

式中，Leq（h）i为第i类车的小时等效声级，dB（A）；（¯L0E）i为第i类车速度为V i，km／h；水平距离为7.5 m处的能量平均A声级，d B（A）；N i为昼间，夜间通过某个预测点的第i类车平均小时车流量，辆／h；r为从车道中心线到预测点的距离，m；适用于r＞7.5 m预测点的噪声预测；V i为第i类车的平均车速，km／h；T为计算等效声级时间，1 h；ψ1、ψ2分别为预测点到有限长路段两端的张角，rad.

式中，（Leq）交为总车流量产生的交通噪声，dB（A）；Leq（h）大、Leq（h）中、Leq（h）小分别为大、中、小型车的小时等效声级，d B（A）.

式中，（Leq）预为对敏感点的最终噪声影响，dB（A）；（Leq）交为总车流量产生的交通噪声，dB（A）；（Leq）背为敏感点背景噪声d B（A）.

式（1）为不同车型产生的单车型噪声值；式（2）为各车型叠加后产生的交通噪声值；式（3）为噪声预测值和背景值叠加后产生的敏感点噪声影响值.

中期夜间最大超标12.1 dB，对临路前排居民正常生活影响较大，须采取声屏障降噪措施降低噪声环境影响.

3 降噪措施分析

3.1 降噪措施选择

（1）调整线路，彻底解决此处噪声问题.公路调整线位需要重新规划公路网，重新选择合适的地形地貌布设路线，消耗人力、财力巨大，且由于地形限制，不一定能找到合适的地形布设路线，可行性低.

（2）采取降噪路面.依据相关实验研究成果，对小汽车而言，车速在40～80 km／h时，OGFC型降噪路面与普通的沥青砼路面相比，可降低噪声2～3 dB（A）［1］.降噪量小，难以满足降噪要求.顿家川位于中国北部的宁夏，冬季寒冷，使得路面孔隙内冰水结合处理困难，降低降噪效果，且路面较滑，安全系数降低［2］，不推荐.

（3）通风隔声窗.公路所经地区为农村，房屋为土木结构或砖混结构，土木房屋窗户无统一规格，不适合安装通风隔声窗；砖混结构的房屋，一般墙体厚度为180 mm，不适合安装隔声窗.且对于村庄部分房屋安装隔声窗，村民与施工单位容易引起不必要的纠纷.

（4）声屏障.声屏障目前为我国高速公路最常用的降噪方式，降噪效果好，容易施工，与居民房屋结构无关，不容易引起不必要的纠纷，且绿化美观后可以增加沿线绿化面积，改善周边环境，强化公路景观［3］.

（5）转换房屋使用功能.居民习惯难以改变，且与部分地方居民的生活习俗可能引起冲突，可行性低，难以实施.

（6）环保搬迁.环保搬迁需要新增占地，需要考虑搬迁居民的生活基础设施，如村道、取水、取电等，还有搬迁后的土地承载力等，且沿线居民生活习惯难以改变，基本不可行.

综合以上分析，此村庄宜采取声屏障降噪措施.

3.2 降噪措施分析

依据《声屏障声学设计和测量规范（HJ／T90—2004）》绕射声衰计算公式（式（4））反推，理论上需要修建4 m高声屏障［4］.

式中，f为声波频率，Hz；δ＝a＋b－d为声程差，a为声源至声屏障高度的距离，b为敏感点距声屏障高度的距离，d为声源至敏感点之间的距离，m；c为声速，m／s.

理论上声屏障的高度须与实际情况进行进一步核实再做设计确定，否则容易产生不必要的资金浪费［5］.以顿家川为例进行分析：

（1）计算结果偏差，实际交通量远远小于设计交通量.环境影响评价计算交通量采取的是工程可行性研究报告里面所提的交通量，为了保证项目能够顺利上马，工程预算中交通量统一偏大，因此噪声计算结果也相对偏大.交通量应当依据固原现有福银高速公路交通量作参照类比，特别是宁夏相对落后地区，交通量增长速度慢.依据交通噪声计算公式，交通量降低1／2，噪声计算结果可降低3 d B；不同车道上，如行车道与超车道上车辆行驶之间声音的折射、反射起到降噪效果见图2，简化为单一的线源则忽略了这部分降噪，导致计算结果偏大；高速公路防撞拦折射反射会起到一定的降噪效果，计算过程被忽略［6］.

图2 不同车道间声音的折射反射Fig.2 Refraction and reflection of sound between different lanes

（2）目前计算噪声结果为房屋窗外1 m的噪声值，而非室内噪声值.农村砖混房屋窗户一般较小，墙壁吸声效果较强，房屋内噪声相对小一些，因此声屏障高度可适当降低.且声屏障过高弊端相对较多.

① 可使用寿命短，年久失修或人为破坏残渣影响交通安全.

② 影响距路较近居民的房屋通风和采光.

③ 影响司机视觉效果，分散注意力，影响安全.

图3 顿家川实际噪声来源Fig.3 The actual noise source of Dunjiachuan

④ 修建及维护费用高.

在降噪效果达标的状况下，尽可能降低声屏障高度.依据顿家川实际情况见图3，公式计算点为房屋窗前1 m处噪声值，而房屋受噪声来源为高于房屋4 m处的桥面交通噪声，噪声辐射至房屋处方向为斜上方至下，对房屋的噪声影响被房顶所遮挡.修建声屏障后，噪声辐射路线更趋于垂直向下，房顶对噪声的遮挡效果将更加明显，因此房屋所受实际噪声小于预测结果噪声，按照常见的房屋遮挡削减3 dB计算，噪声超标量为9.1 d B，再依据式（4）反推，声屏障只需3 m的高度即可满足村庄声环境质量要求.

4 结 论

依据拟建公路或桥梁对声环境敏感点的辐射路线实际状况对沿线村庄实行的降噪，应根据不同村庄、房屋及其周边环境进行影响分析，同时也要参考项目区域其他已建相似公路的降噪措施，达到环境保护及工程建设的最优结合，避免不必要的人力与财力浪费.

［1］ 曹卫东，葛剑敏，周海生，等.骨架密实型降噪路面的试验研究及应用［J］.同济大学学报：自然科学版，2006（8）：1026－1030.

［2］ 杨扬，刘海苹，徐建成.OGFC型降噪路面在我国的发展趋势［J］.森林工程，2007（4）：35－37.

［3］ 蒋恩惠，尚晓东，魏显威，等.苏嘉杭高速公路声屏障设计与建造及其关联问题的处置对策［J］.公路交通科技，2004（3）：124－127.

［4］ 国家环境保护总局.声屏障声学设计和测量规范［R］.2004.

［5］ 马爱英，郭怀勇.声屏障声学性能检测与结果分析［J］.噪声与振动控制，2009（5）：144－147.

［6］ 魏显威，尚晓东.高速公路声屏障设计中几个问题的探讨［J］.公路交通科技，2002（6）：184－186.

Noise Reduction Measures in Highway Construction

DUANYaping
（Research Institute，Ministry of Transport，Beijing 100013，China）

Dunjiachuan，the sensitive point in Qingdao－Lanzhou Highway，is taken as an example，which is a village in Dongshanpo to Maojiagou of Ningxia Province.Combining with the actual situation around，the analysis on noise reduction measures is based on the results of traffic noise prediction in Dunjiachuan.By finding out the gap between theory and practice，the reasonable height of the sound barrier is got in order to achieve the optimal combination between environmental protection and construction，and avoid unnecessary waste of manpower and financial resources.

highway；traffic noise；noise reduction；noise barriers

TB 535

A

1008－9225（2012）01－0053－03

祝 颖】