浅谈公路路面降噪措施

周玉萍+曹雪琴

摘 要 随着城市和道路建设的逐渐发展和完善，路网密度与日俱增，交通量也不断增加，路面降噪成为现代化公路建设所追求的目标。本文从道路路面噪声成因着手，剖析了影响路面噪声的类型及路面降噪的各类原因，并概括出了常见的降噪措施。

关键词 路面噪声 噪声成因 影响因素 降噪措施

中图分类号：U491 文献标识码：A

近年来，国家对基础设施的投入不断加大，公路交通得到了迅速发展，随之而来的公路交通噪声污染也成为了当前主要的环境问题。路面噪声严重打扰了居民的日常生活和工作，有时甚至危害到了居民的健康，因此有效地控制交通噪声污染成了现代化交通建设的当务之急。本文以路面噪声污染产生的条件为主导，对路面噪声污染的防治措施作出了简要探讨。

1交通噪声的成因

1.1路面噪声

公路路面噪声源于汽车在行驶时路面和车轮之间的作用，其声源的主要来源是各类机动车辆。路面噪声产生的原因主要可分为“空气泵吸效应”产生的噪音和车轮振动所产生的噪声。

1.1.1空气泵吸噪声

汽车在行驶时，路面与车轮上的胎纹之间耦合成多个半封闭空腔， 当空腔里聚集的气体受到挤压时，气体则向胎纹槽开口处流动，从而产生喷射气流；当车轮滚动使其与路面的接触面积分开时， 空气又会快速填入胎纹和路面的孔隙里，使空腔内气体压强减小，内部气体与外界气体之间形成压力差，外部气体被压入胎纹槽空腔内，整个过程称为车轮的“空气泵吸”效应。车轮的“空气泵吸效应”使气体从管口以超高速度喷射而出，使周围气体的剧烈振动从而产生的喷射噪声。

1.1.2 车轮振动

当车辆行驶在凹凸不平的路面上会引发车轮振动，从而形成噪声。研究表明，路面的平整度、粗糙度等对车轮振动幅度与频率有明显影响。

1.2其他噪声

除去汽车与路面产生的路面噪声外，在汽车中以较低的速度行驶时，交通噪声主要可归为汽车发动机振动产生的噪声、传动时形成的噪声、尾气排放产生的噪声、汽车振动以及驾驶员鸣笛等。

2路面降噪的影响因素

影响路面噪声的因素可分为车辆速度、路面情况、车轮状况等。其中对路面噪声起主要控制的是路面的整体纹理。

2.1路面的粗糙度

路面的粗糙度会导致车轮外胎面具有不同的振动方式，同时，车轮外胎在接触面积间的变形也有所不同，从而引起轮胎和路面之间所产生的摩擦不同，最后导致路面噪声大小也有差别。

2.2路面构造形式

路面构造的尺寸和设计方向的变化也是导致路面噪声大小差异的原因。道路形成良好的表面纹理，可以衰减“空气泵吸”效应所产生的路面噪声，并且能够起到消减噪声能量、反射噪声的作用。不相同的路面构造还会导致车轮和地面的接触面所产生的摩擦力不同，从而导致其产生的路面噪声声级不相同。

2.3路面材料

道路路面材料会造成其孔隙率、吸声系数和阻尼系数等具有差异，这些差异不但会造成路面对噪声不同程度的吸收能力不同，还会导致轮胎不同频率的振动以及路面的声学性能的差异。

3公路路面降噪措施

3.1沥青路面

用含量较多的细集料或者密级配混合料铺筑的沥青混凝土路面在雨量较大时，由于密集平滑的骨料不能及时有效的排除路面积水，车辆经过积水区域时，胎纹内的积水会以高压水流的形式喷射出，从而会产出高频率的噪声。所以，影响沥青路面噪声的降低的主要因素是空隙率、路面材料、路面类型等的选择。

沥青路面降噪措施通常采用低噪声路面，又称多孔沥青路面，是指将空隙率较高的沥青混合料铺筑在普通沥青路面、水泥混凝土路面或其他路面结构层上。该方法的优点是通过增大孔隙率，从而有效削弱路面噪声；具有良好的透水性；抗滑阻力大；可减少夜间眩光。但是，由于其空隙率较大，空隙容易遭遇堵塞，不但会导致减噪效果降低，还会加大清理和养护的难度；加上多空沥青路面密实度相对较低，其使用寿命与传统路面相比明显缩短。

沥青玛蹄脂碎石路面（SMA）在现代公路建设中也比较常见，它是一种新型的沥青混合料结构，由间断级配的粗集料所形成的骨架、纤维稳定剂、矿粉、沥青和少量玛蹄脂所构成。其具有较好的低温抗裂性、耐久性和平整度，良好的高温稳定性好和水稳定性以及行车噪声小等特点。

同时橡胶沥青路面在路面铺装中的应用也倍受行业关注，其橡胶颗粒的高弹性能够较好的降低路面的振动和车辆冲击力，达到降低噪音的功效。

3.2水泥混凝土路面

水泥混凝土路面的刚度一般较沥青混凝土路面的刚度大，所以其形成的噪声也相对较大。对于同样采用低噪声路面来降噪的水泥混凝土路面，则是通过改变路表结构的方式来降低噪声。

低噪声水泥混凝土路面其基本原理也是通过增加其路面的空隙来达到降噪的效果。它可分为多孔混凝土路面和露石混凝土路面。多孔混凝土路面的特点是通过较大的孔隙率可降低空气泵吸效应所产生的噪声，并且在雨量较多时，多孔水泥混凝土路面有较高的透水性能，可减小由于积水高压喷射所形成的噪声；露石混凝土路面是通过将粗集料外露，形成非光滑表面，其特点是可以减少“空气泵吸”效应所引起的噪声，利用凸起的集料表面来反射和吸收噪声来降低噪声。

4结语

（1）车轮与路面的接触面所形成的路面噪声是交通噪声的主要来源。处理好路面噪声是现如今的发展趋势。

（2）影响沥青路面降噪的主要因素有孔隙率的大小、路面材料以及路面类型。并且这些因素对于降噪是相互影响，并不是相互独立的。

（3）“空气泵吸”效应和轮胎振动是路面噪声产生的主要原因。

（4）水泥混凝土路面降噪多采用多孔混凝土路面和露石混凝土路面降噪，沥青混凝土路面则多采用多孔性沥青路面、橡胶沥青路面和沥青玛蹄脂碎石路面进行降噪。应结合实际情况选择合理的公路路面的降噪措施，做到经济和高效率。

参考文献

[1] 叶江涛.城市路面的减振降噪技术研究[D].大连：大连交通大学，2008.

[2] 韩森，董雨明，陈海峰，等.露石水泥混凝土路面降噪特性[J].交通运输工程学报，2005，5（2）.