复合型道路交通噪声铅垂向分布特点及影响因素

冯喆文

摘要：指出了在复合型道路交通噪声铅垂向预测过程中，只考虑高架桥桥面和防撞栏遮挡因素的前提下，低楼层声场主要受建筑立面与道路形成的混响声场的积聚影响，而高楼层声场的影响因素主要为交通噪声的几何发散衰减，因此将导致交通噪声在垂向建筑物上分布最大值并非出现在最底层，同时交通噪声垂向分布图的形状将呈现出2个峰值的特点。

关键词：复合型道路；高架；辅道；铅垂向

中图分类号： X593

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06024803

1 引言

高架复合型道路是由上层高架道路与下层地面辅道共同组成的立体交通道路系统，是改善城市交通拥堵的有效措施之一。我国从20世纪80年代开始兴建这种复合型道路，该道路形式虽然大大提高了车辆的通过率，有效缓解了城市交通堵塞，但由于车流量急剧增加并集中分布，使得道路空间的交通噪声声场分布与普通型道路相比发生了较大的变化，给道路两侧建筑带来了较为严重的噪声污染。因此，分析总结高架复合型道路声场的分布特点及其影响因素具有重要的意义。

2 项目基本概况

本文以福州金山大桥北引桥段的复合型道路作为案例。道路断面形式如下：高架桥为双向6车道，桥宽27.5m，左右辅道均为单向两车道，路宽11m；高架桥桥面离地面高度5.0m；高架桥设计行车速度为50km/h，辅道设计行车速度为40km/h，道路断面形式见图1。

图1 复合型道路断面

3 相关预测模式

根据《环境影响评价技术导则—声环境》（HJ2.4-2009）中的交通噪声预测模式进行预测。

（1）第i类车等效声级的预测模式：

式中：Leq（h）i为第i类车的小时等效声级，dB（A）；（LOE）i为第i类车速度为Vi，km/h；水平距离为7.5m处的能量平均A声级，dB（A）；Ni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；Vi为第i类车的平均车速，km/h；T为计算等效声级的时间，1h；Ψ1、Ψ2为预测点到有限长路段两端的张角，弧度；ΔL为由其他因素引起的修正量，dB（A）。

注：7.5m处为中国机动车交通噪声源强测试的基本考核点。

（2）总车流量等效声级为：

Leq（T）=101g100.1Leq（h）大+100.1Leq（h）中+100.1Leq（h）小。

4 预测相关参数

（1）环评预测年限：公路竣工投入运营后第1年（近期）、第7年（中期）和第15年（远期）；

（2）预测设计车速：高架桥设计行车速度为50km/h，辅道设计行车速度为40km/h；

（3）路面结构形式：引桥路面均采用沥青混凝土路面结构。

5 预测前置条件

（1）高架防撞栏为60cm高的实心混凝土结构，相当于一个小型声屏障，预测过程要考虑该插入损失；

（2）在计算路面反射声叠加过程中，考虑反射声被车底遮挡等因素，本预测取声源可反射声的入射角50°<θ<85°，当入射角小于50°的反射声将被车底遮挡；

（3）由于高架桥桥墩为间隔设置，且间距大，因此本预测不考虑高架桥桥墩对噪声的遮挡衰减；

（4）本环评模拟分析道路运营中期预测年辅道红线外5.0m处第一排建筑物分析垂向声场分布情况。

6 交通量换算

6.1 可研标准车车流量

由于可研报告中给出的预测年与环评预测年不完全吻合，因此需根据工可中各预测年“标准车车流量”的年增长率，换算环评预测年中期（2022年）的“标准车车流量”，详见表1。

6.2 环评绝对车流量

6.2.1 工可车型折算系数

根据交通运输部印发《关于调整公路交通情况调查车型分类及折算系数的通知》（厅规划字[2010]205号），可研车型折算系数为中小客、小货=1，中货、大客=1.5，大货=3，特大货、集装箱=4、摩托车=1、拖拉机=4，车型折算系数见表2。

6.2.2 车型比

本项目运营期车型以小型车为主，小型车比例为75%、中型车比例为22%、大型车比例为3%。

6.2.3 车流昼夜比

项目区车流昼夜比为80：20，工可中昼夜比的含义为白天12h的车流量与夜间12h车流量的比值，其中白天指8：00～20：00。

6.2.4 环评绝对车流量

环评中昼夜为：昼间（6：00～22：00），夜间（22：00～次日6：00），昼间长16h，夜间长为8h。因此，在交通噪声预测过程中，需将工可中统计的夜间4h车流量折算到昼间，计算得到环评绝对车流量，见表3。

7 预测方法

（1）采用复合交通计算方法分别计算高架桥主道和左、右辅道交通噪声对各预测点的贡献值，进而采用能量叠加方法计算各预测点交通噪声的总贡献值，其中充分考虑直达声和反射声在传播途径过程中的衰减因素，如高架桥桥体和防撞栏遮挡影响等。

（2）在考虑路面反射叠加过程中，同时考虑各车型车体本身的阻挡作用，预测结果在考虑上述内容过程中，由交通噪声直达声和反射声结果叠加获得不同高度的预测点铅垂向预测贡献值。

8 预测结果

该复合型道路营运中期（2022年），位于辅道红线外5.0m处第一排建筑物在铅垂向不同高度上受交通噪声影响预测结果见表4，交通噪声传播示意图见图2，铅垂向交通噪声分布图见图3。

由图2中可以看出，以楼层为例（设层高为3m），第1层由于位于高架桥的声影区，并且不受左侧辅道反射声影响，因此受交通噪声影响最小；其2～5层声级相对较高，5层以上随着楼层的增高其影响声级呈递减走势，表明2～5层受路面发射声的叠加影响较大，其中以5层最为突出，声级最高。

图3 复合型道路交通噪声铅垂向曲线

9 结论

通过对福州金山大桥北引桥段的复合型道路铅垂向交通噪声影响预测结果进行分析，可得出以下结论。

（1）由图3可以看出，由于受到高架桥和辅道直达声叠加，以及各车道反射声的叠加和高路堤两侧声影区附加衰减等多因素的共同影响，导致交通噪声贡献值铅垂向分布图将会呈现出2个峰值的特点，且交通噪声在垂向建筑物上分布最大值并非出现在最底层，本项目最大值出现在建筑物第5层；

（2）由图2中可以得出，在复合型道路交通噪声竖向预测过程中，只考虑高架桥桥面和防撞栏遮挡因素的前提下，低楼层声场主要受建筑立面与道路形成的混响声场的积聚影响，而高楼层声场的影响因素主要为交通噪声的几何发散衰减，因此在低层段（1～5层），地面道路影响大于高架道路，而在高层段（6层及以上），高架道路的影响起决定作用。

参考文献：

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