城市隧道工程的噪声预测评价研究

杜军 徐强 李晨

（联合泰泽环境科技发展有限公司 天津 300042）

引言

随着城市建设的飞速发展，隧道工程以改善线路、缩短里程和行车时间、较桥梁而言对景观影响也较小等优点，越来越被认可。随之产生的交通噪声对环境的影响也越来越被重视。隧道工程的洞口敞开段构成了独特的声源特性，主要表现为隧道洞口处对隧道内的噪声具有放大和扩散效应，隧道内交通噪声的多次反射、叠加产生相对于开放空间更大的噪声值，且混响时间长，导致隧道附近交通噪声辐射水平增加，使隧道洞口敞开段成为道路下穿隧道对两侧居民区产生噪声影响的主要部分[1-2]。预测隧道工程的噪声影响，采取经济、可行的噪声污染防治措施，并对工程沿线规划提出合理建议，实现美好人居环境具有重要的现实意义。

实际上预测隧道洞口的交通噪声需多次计算隧道内部辐射的噪声声级，计算复杂难度较大，为简化计算利用Cadna/A软件将隧道洞口噪声影响简化为与隧道形状一致的垂直面源，通过面源辐射噪声级模拟隧洞口的噪声影响[3-4]。本研究以Cadna/A噪声预测软件模拟鞍山市某城市隧道工程的交通噪声污染情况，对城市隧道工程噪声进行预测分析，并提出相应的噪声污染防治措施。

1 工程概况

该城市隧道位于鞍山市东部，工程的隧道总长度为1013m，道路总长度为3039m。工程分为左线和右线两线设计，其中左线隧道长500m、道路长1514m；右线隧道长513m、道路长1525m。隧道工程等级为城市四类隧道，双洞单通，双向四车道，设计行车速度50km/h，隧道单幅宽12.25m。工程具体情况见下图1。道路工程等级为城市主干路，双向六车道，设计行车速度50km/h，主线标准路福为40m。

图1 隧道工程平面布置图

2 噪声源强分析

本工程营运后噪声源主要是交通噪声，包括各种车辆在行驶过程中机动车发动机噪声、排气噪声、车体振动噪声、传动和制动噪声等，其中发动机噪声是道路运行期的主要污染源。交通噪声的大小与车速、车流量、机动车类型、道路结构、道路表面覆盖物、道路两侧建筑物、地形等多因素有关。本工程运营期各种车辆混合行驶，噪声源强大小受诸多因素影响，隧道工程参数见下表1，洞口处交通噪声源强预测结果见下表2。

表1 工程参数选取情况

表2 隧道工程洞口处交通噪声源强预测结果 单位：dB(A)

3 噪声影响预测

3.1 建立模型

环境敏感目标距离隧道工程洞口处有一定距离，主要分布在洞口西侧。隧道内交通噪声在内壁多次反射、折射，引起洞口附近噪声值增高，近似为洞口垂直面声源。利用Cadna/A软件，输入拟建工程CAD设计参数及图件，利用地形图和工程图纸进行隧道、地形及建筑物的建模。

3.2 敏感点声环境影响预测分析

隧道工程评价范围内共有3处声环境敏感目标。根据声环境功能区划，隧道工程沿线敏感点临路第一排的房屋适用《声环境质量标准》（GB3096-2008）中4a类标准，后排房屋适用1类标准，因此敏感点噪声预测分别对不同声环境功能区进行预测，如下图2和表3所示。

图2 隧道工程远期敏感点水平声场昼、夜间噪声预测结果示意图

表3 敏感点噪声预测结果一览表 单位：dB(A)

营运远期各保护目标昼间除北国之春1期临本项目第二排部分楼层、北国之春2期临本项目第二排各楼层，以及深沟寺九区临本项目第二排部分楼层超标0.3～4.8dB(A)外，其余测点昼间均达标；各保护目标夜间除北国之春1期临本项目第二排部分楼层以及深沟寺九区临本项目第二排部分楼层达标外，其余测点均存在超标，超标范围在0.9～9.6dB(A)之间。本项目为新建道路，营运远期噪声预测值较现状增量昼间在0.6～11.5dB(A)之间，夜间较现状增量在3.4～17.4dB(A)之间。

4 降噪措施

针对工程建成通车后敏感点预测情况，提出以下3方面的措施：

（1）隧道墙面采用吸声墙面：常见的吸声墙面结构包括墙体和安装的墙体内侧的吸声板，在吸声板上靠近墙体的一侧布设有一层吸声棉，利用吸声棉对声音所产生的震动形成吸收和阻隔，由此产生隔音效果，减缓本项目隧道对沿线环境保护目标的噪声影响。

（2）加强道路沿线绿化布置，部分噪声影响较大的地方设置声屏障：根据工程设计方案，工程通车后在隧道洞口两侧设置防护绿带，隔绝交通噪声，美化隧道景观。在工程两侧的人行道外及隧道连接线间种植绿篱、草皮和花卉，人行道上种植行道树，尽可能多种方式进行绿化，提高绿化面积。后期随着防护绿带、行道树和其他绿化的生长，将进一步减缓工程带来的交通噪声对沿线环境敏感点的影响，使道路成为绿荫覆盖的富于美的绿色通道，使路网成为覆盖城市的绿化网络，部分噪声影响较大的地方设置声屏障。

（3）工程后期进行回顾性监测：工程通车后维持路面平整度，尤其是路面与窨井盖的平整度，减少路面坑洼，确保地面道路与隧道段之间接坡的平整度。工程后期沿线敏感点进行定期回顾性监测，若出现因路面破损或颠簸不平造成保护目标超标的情况，须重新修正不平的路面，并对超标敏感点所在路段路面铺设降噪路面，以减缓对保护目标的噪声影响。

5 规划控制建议

为了防止交通噪声对未来道路两侧规划敏感点造成不利影响，综合噪声预测结果，对隧道工程两侧未来规划提出以下建议：建议规划部门依据《地面交通噪声污染防治技术政策》的相关要求，对工程沿线两侧划定一定的噪声影响控制距离，避免噪声敏感建筑物受到拟建道路交通噪声的显著干扰；不宜在临路第一排建设噪声敏感建筑（如居民楼、学校教室、医院病房等），进行详细建设规划时，临路第一排建筑宜公建、商业建筑或其他敏感建筑物，或将建筑内噪声敏感功能区布置在背向道路的一侧。

结语

本文利用Cadna/A噪声预测软件将鞍山市某隧道工程洞口处辐射噪声声源简化成附加一个面积为洞口尺寸垂直面源，对沿线敏感点进行了噪声预测，采取隧道吸声墙面、隧道两侧设置防护绿带、部分噪声影响较大的地方设置声屏障、维持道路路面平整度等措施，工程通车带来的噪声影响将得到有效缓解，沿线声环境敏感目标噪声预测值可达标。工程后期随着沿线绿化的生长，同时修正不平路面并在主要路段路面铺设降噪路面，可进一步减缓交通噪声对环境保护目标的影响。