市政道路交通噪声污染及防治

陈博 冯什 王畅

摘要：随着城市的发展及人民生活水平的提高，汽车保有量急剧增加，随之带来的交通噪声问题越来越严重。以成都市某快速路为例，分析了交通噪声的来源及传播特点，结合本项目特点有针对性地提出噪声防治措施，尽量降低噪声对周边居民的干扰。

关键词：市政道路； 噪声污染； 沥青混凝土路面； 隔音屏障

中图分类号：U491.9+1文献标志码：A

0引言

本文研究的快速路为成都市重要的南北向交通主干道，道路为现状道路，以“主六辅四”三块板的形式构成，主道设计时速为80 km/m，辅道设计时速为40 km/h。本道路周边规划地块如图1所示。道路自2012年建成通车后，随着城市的不断发展，道路车流量急剧增大，同时道路沿线地块的开发也逐渐成熟，道路上车流量急剧增大，“相交道路二”交叉口位置逐渐形成了片区的交通拥堵点。同时随着车流量增大所引发的噪声污染也越来越严重，时刻影响着道路周边居民的生活和身心健康。

该道路综合提升拟在“相交道路二”交叉口处增设上跨桥一座，实现主线快速化功能，以解决片区交通拥堵的问题；同时结合成都市公园城市建设理念对道路断面进行了优化，对道路周边规划绿带也进行了统一打造，道路现状断面及优化后断面如图2所示。结合周边住宅小区居民对降低道路运行噪声的强烈诉求，借本次综合提升项目为契机，在道路综合提升过程中采取相应的降噪措施以降低噪声污染显得尤为重要。

1城市道路交通噪声污染现状

市政道路噪声产生的成因众多，噪声源主要为各种不同类型的机动车，根据噪声产生的部位，噪声主要由车辆轮胎噪声和车辆的发动机噪声两部分构成。根据相关文献显示，当车速小于50 km/h时，道路噪声主要来源以车辆发动机为主，当车速大于50 km/h时，道路噪声以轮胎（路面）噪声为主［1］。因此噪声的大小与道路设计时速、交通量大小、道路路面结构形式等因素关系非常密切。根据实测数据，本道路高峰期车流量约8 620 pcu/h，车流量趋于饱和。根据现场调研情况，本道路交通噪声产生的原因主要有如下几类。

1.1车辆轮胎噪声

机动车轮胎噪声主要是由于机动车在行驶过程中，轮胎与路面的相互摩擦、轮胎与空气的相互作用以及轮胎的变形产生的，属于高频性的噪声。轮胎噪声与机动车车速关系密切，当机动车时速超过50 km/h时，车速越高轮胎噪声的能量级就越高，在机动车行驶噪声中的占比就越大。本道路主道限速80 km/h，车辆轮胎噪声尤为显著。

1.2车辆动力噪声

车辆动力噪声主要是机动车动力系统辐射的噪声，主要包括发动机工作声音，发动机、传动系统运转声音、机动车进排气等空气动力性噪声等。车辆动力噪声与发动机转速有直接关系，车辆在起步、急加速或爬坡阶段发动机转速较高，车辆的动力噪声较大，匀速行驶时发动机转速较低，车辆的动力噪声较小。本道路作为南北向的快速路，车辆运行速度较快，主道机动车产生的动力噪声也较为显著。

1.3喇叭噪声

市政道路机动车喇叭噪声具有偶发性特征，持续时间短但音量高，小型机动车的喇叭声瞬间噪声值可以超过70 dB，大型机动车的喇叭声甚至会超过80 dB，机动车喇叭声对道路周边居民的影响也较为显著。一般情况下，市政道路车辆顺畅时机动车喇叭声较少，由于堵车或部分驾驶员的不文明行车导致的汽车喇叭声较为常见。

2噪声污染防治方案设计

通过分析道路噪声产生的原因，本次道路综合提升过程中，主要通过控制噪声源、阻断噪声传播途径以及交通管制三个手段来解决城市道路交通噪声污染问题。

2.1控制噪声源

2.1.1采用降噪性能更佳的沥青混土路面

目前，低噪声的沥青混凝土路面一般通过增大路面材料的孔隙率或改变路面纹理来吸收和反射噪声，以达到降低噪声的目的。通常情况下，低噪声路面的降噪效果能达到3～6 dB。低噪声路面通常分为沥青混凝土和水泥混凝土两大类，其中沥青混凝土路面降噪效果优于水泥混凝土路面。常用的沥青道路面层材料主要有AC、SMA、PAC，AC也叫普通密级配沥青混凝土，按沥青混合料集料粒径分类可分为细粒式、中粒式和粗粒式沥青混凝土。SMA是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，是当前常用的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料。PAC指用大孔隙的沥青混合料铺筑、具有良好排水性能、且具有抗滑、抗车辙及降噪的路面材料，设计孔隙率一般大于18%，具有较强的结构排水能力。上述三种材料降噪性能由高到低排序为PAC>SMA>AC。

本次提升改造的道路主道设计时速为80 km/h，原道路采用的沥青面层为SMA-13，为了进一步降低道路运行噪声，本次改造通过铣刨原沥青面层后加铺PAC-13排水沥青面层，汽车轮胎噪声比原路面降低了3～5dB。

2.1.2优化桥梁设计

为增大结构刚度，尽量减小桥梁跨径，以提高结构自振频率，降低振幅，减少低频噪声强度，本次设计桥梁结合经济性考虑，标准跨径设置为60 m，采用预制预应力混凝土小箱梁这种刚度较大的上部结构，同时桥梁在设计时考虑梁端在铺装层采用桥面连续结构，避免设置明缝，减小轮胎碰撞噪声。

2.1.3优化管线检查井布置

市政道路下建设了各种类型的市政管線，当路面管线检查井位于机动车行车轨迹线时，由于车辆碾压及检查井沉降、井盖井座平整度不足、橡胶圈缺失等原因容易引起的轮胎碾压碰撞噪音。因此本次综合提升过程中，结合管线迁改进一步优化管线布置位置，新建的管线尽量布置于绿化带或人行道、非机动车道下，若不可避免布置于车行道时，避开行车轨迹线进行布置。同时结合GB 50014-2021《室外排水设计标准》的相关要求，在不影响后期管线管养维护的前提下尽量增大检查井间距，进一步减少车行道上检查井数量。

2.1.4检查井降噪措施

本次道路综合提升过程中，针对车行道井盖防噪声、防沉降提出了更为高标准的要求，实施后均严格按照相关施工验收规范进行。首先，车行道范围的检查井盖均采用了“五防”井盖，井盖、井座均采用球墨铸铁材质，井盖上表面不得有拱度，且井盖应与路面保持齐平，做法如图3所示。井盖关闭后，井盖与井座的高度差不得大于1.5 mm。其次，井座的制造应当确保井盖与井座的适配性，应通过对接触表面机械加工，保证同型号井座可互换，通过在井座上增设橡胶垫圈以确保车辆碾压时无振动、无噪音。最后位于车道下的检查井井周100 cm范围内均采用5%水稳碎石加强，自井底至调节环下，避免因检查井沉降导致道路噪音。

2.2阻断噪声传播途径

2.2.1桥梁增设隔声屏障

结合环评要求，本次跨线桥两侧设置半通透式曲臂声屏障。隔音屏设计总高3.5 m，从下至上结构组成形式为：下部1.217 m铝合金压槽针孔复合吸声屏体+中部1.1 m 10 mm厚双层亚克力通透隔声屏体+上部1.217 m铝合金压槽针孔复合吸声屏体，下部及上部吸隔声屏体内填充吸声材料。通过增设隔音屏障，对1～6层的小区居民效果较佳。桥梁隔音屏障安装示意如图4所示。

2.2.2优化植物布置

道路两侧绿化带在美化环境、吸收有害气体和改善城市生态环境的同时，还能够有效地吸收和反射噪声，是公认的既经济又环保的降噪方法。本次道路综合提升项目充分利用道路两侧规划绿地，通过优化植物结构、增大绿化带植物密度来最大限度的吸收和反射噪声。

本次植物优化过程中，通过采用乔木和灌木相结合“高、低”搭配的方式，乔木相对高大，其分支以下由灌木来填充，灌木由于比较低矮，其高度以上由乔木来实现，这样乔灌木相互补充就可以使绿化带有较好的降噪效果，同时还有较佳的层次感。

绿化带的密度与绿化带的降噪效果有很好的相关性。其中，能见度指的是一个距离指标，是说某物体被人眼所看到时，物体到人所在观察点的距离。绿化带的能见度与其种植密度和枝叶茂密程度有直接的关系。绿化带的能见度越低，其对噪声的衰减效果越好。由于本道路两侧的绿带宽度一定，因此考虑通过提高绿化带的密度来提高绿化带的降噪效果，将原有较为稀疏的乔木进行适当的补充和点缀，既为城市添绿，又增强了吸声的效果。

2.2.3交通管制

本道路作为片区交通主干道，建议后期主管部门进一步加强交通管制措施。首先禁止大中型载货汽车进入主道，因为货车动力性能较差，速度慢，进入主道不仅影响其他小汽车的快速通行，而且由于道路设计了很多下穿隧道，载重汽车在隧道出口爬坡段发动机噪声极其显著；其次是限制大型载重汽车的通行时间段，如禁止大型载重汽车晚上时段在本道路通行等；最后严格禁止汽车鸣笛，并在对噪声要求严格的特殊路段设置限速路段。

3结论

本次以成都市某快速路综合提升项目为例，从噪声产生的原因进行分析，结合项目实际情况，从控制噪声源、阻断噪声传播途径、交通管制三个方面开展了噪声污染防治方案设计。目前项目建成后运行良好，取得了较佳的降噪效果，确保了道路沿线居民正常生活的聲环境质量，对于建设以人为本的公园城市有着重要的意义。

参考文献

［1］张玉芬.道路交通环境工程［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［作者简介］陈博（1986—），男，硕士，高级工程师，从事市政道路设计工作。