摘要:減少行車(chē)噪音對(duì)環(huán)境的干擾，改善公路沿線(xiàn)居民的生活環(huán)境勢(shì)在必行。本文在分析交通噪音來(lái)源的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出了降低交通噪音的可行性措施。

關(guān)鍵詞:公路交通噪音 防治 應(yīng)用技術(shù)

汽主交通噪音是公路運(yùn)輸帶來(lái)的、危害人們生活環(huán)境的主要公害之一。隨著公路等級(jí)的提高、重型車(chē)輛的增加及行車(chē)速度的提高，公路交通噪音問(wèn)題也越來(lái)越突出，尤其是二級(jí)公路，穿越城鎮(zhèn)路段，成為影響沿線(xiàn)居民工作、學(xué)習(xí)、生活的主要因素。

1 交通噪音的來(lái)源

從車(chē)輛行駛的角度看，交通噪音有兩類(lèi)噪音源，一類(lèi)是發(fā)動(dòng)機(jī)件有關(guān)的機(jī)械噪音，一類(lèi)是輪胎與路面的接觸嗓音。由于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)件的改進(jìn)，機(jī)械噪音已得到了一定程度的抑制，而輪胎與路面接觸噪音在交通噪音中占很大的比例，尤其是車(chē)速大于50Km/h時(shí)，特別明顯。輪胎與路面接觸噪音的大小不僅取決于輪胎本身(如輪胎表面刻紋)，更重要的是取決于路面的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，即路面表面特性。輪胎與路面接觸噪音發(fā)生的物理現(xiàn)象包括以下四個(gè)方面:

1.1 沖擊噪音 由輪胎刻紋在路表面上的沖擊而產(chǎn)生，其強(qiáng)度不僅與輪胎刻紋的幾何性質(zhì)有關(guān)，而且還與路面的顆粒特征有關(guān)。

1.2 排氣噪音 由于輪胎的變形而產(chǎn)生應(yīng)力效應(yīng)，在這個(gè)應(yīng)力效應(yīng)的作用下，刻紋里的空氣壓縮與放松發(fā)生震動(dòng)，從而產(chǎn)生排氣噪音。

1.3 附著噪音 類(lèi)似于真空吸力噪音，是由于橡膠輪胎在路面骨料上的附著作用而產(chǎn)生的噪音。

1.4 濺水噪音 雨天當(dāng)路面上積水不能及時(shí)排走時(shí)，車(chē)輛高速行駛引起的濺水而產(chǎn)生的噪音。

前三種情況是同時(shí)存在的，而且某一種現(xiàn)象的減弱將是另一種現(xiàn)象增加，例如:平整的路面能降低沖擊噪音，但同時(shí)會(huì)增大附著噪音。

2 降低交通噪音的措施

解決交通噪音的途徑有兩個(gè)，一是從車(chē)輛與路面入手減少噪音源，稱(chēng)為主動(dòng)防噪音法，是有發(fā)展前途的治理措施;另一種途徑是進(jìn)行吸收和隔離，如隔音墻、吸音板等被稱(chēng)為被動(dòng)防噪音法，工程造價(jià)高，而且有局限性。多孔瀝青路面的出現(xiàn)使我們從路面結(jié)構(gòu)上降低交通噪音成為現(xiàn)實(shí)，使路面的使用條件得到了一定的改善。

路面表面特性包括路表面細(xì)構(gòu)造和粗構(gòu)造，細(xì)構(gòu)造是指集料表面的粗糙度，細(xì)構(gòu)造主要誘發(fā)附著噪音，而且細(xì)構(gòu)造取決于天然巖石的表面特性，為了保證骨料與結(jié)合料的粘結(jié)性，提高混合料的穩(wěn)定度和路面的抗滑性，降低交通噪音，宜選用表面較粗糙的骨料作為筑路材料。粗構(gòu)造是由路表外露集料顆粒間所形成的構(gòu)造。因此要降低行車(chē)噪音，必須從路面結(jié)構(gòu)入手，首先是抑制車(chē)輪輪胎噪音，其次是吸收并減少反射音，第三是減少濺水噪音，這正是多孔瀝青路面所具有的功能。

3 多孔瀝青路面與普通瀝青路面的區(qū)別

多孔瀝青路面，也稱(chēng)透水瀝青路面，或多孔排水瀝青路面，或大孔隙瀝青路面，簡(jiǎn)稱(chēng)OGFC。與普通瀝青混凝土路面相比，多孔瀝青路面有以下幾個(gè)特點(diǎn):

3.1 較大的空隙率 粗骨料用量比較大，而多為間斷級(jí)配，其空隙率一般在20%左右。

3.2 表面平順 平整嵌鎖即使在交通荷載作用下，隨著時(shí)間的推延，骨料發(fā)生轉(zhuǎn)移而得以保證。

3.3 不良的宏觀組織 密級(jí)配瀝青路面由于骨料的棱角被部分或全部“淹沒(méi)”， 具有良好的宏觀組織。多孔瀝青路面由于空隙率比較大，填料用量比較少，不足以“淹沒(méi)”骨料棱角，使其宏觀組織較差。

4 多孔瀝青路面的性能

在上個(gè)世紀(jì)七十年代，許多發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始建造多孔瀝青路面，當(dāng)時(shí)主要是解決雨天行車(chē)漂移、輪后濺霧和雨天夜間行車(chē)燈光反射等問(wèn)題，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種路面還具有降低行車(chē)噪音的作用。上世紀(jì)八十年代許多發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究用大孔隙率瀝青混合料修筑低噪音瀝青路面，并推廣到高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道和公路隧道。其性能特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:

4.1 良好的抗滑性 由于路面結(jié)構(gòu)層的空隙率比較大，在層中形成上下左右貫通的水道網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)能使雨水自由通過(guò)，并沿隔水層流至路緣石內(nèi)的排水溝排出路面以外，使車(chē)輛輪胎與路面在任何情況下保持充分接觸，避免了雨天汽車(chē)高速行駛可能發(fā)生的打滑、漂移等現(xiàn)象。

4.2 減少濺霧和反光 多孔瀝青路面由于雨水能快速排出路外，路面表面無(wú)積水，可以減少雨天車(chē)輪后濺霧現(xiàn)象，使得路面標(biāo)志更明顯。

4.3 減少交通噪音 多孔瀝青路面能使車(chē)輛的行駛噪音降低3-5dB，從量值上似乎不大，但大大降低了噪音的能級(jí)，實(shí)際效果是十分明顯的。多孔瀝青路面降低噪音的原因有以下幾個(gè)方面:①層間孔隙的吸音作用(包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的吸收);②輪胎與路面層的氣泵效應(yīng)的減小;③良好的平整度。

4.4 較好的耐久性 德國(guó)在1986 年開(kāi)始修筑的第一條低噪音路面，通過(guò)3-4 年的觀察，在耐久性、抗變形能力以及使用性能等方面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何特殊性。法國(guó)用橡膠改性瀝青作結(jié)合料修筑的高速公路經(jīng)過(guò)六年的使用，其透水性和粘附性仍十分令人滿(mǎn)意，對(duì)于抗車(chē)轍、疲勞、老化等均具有很好的耐久性。

5 多孔瀝青混合料組成設(shè)計(jì)

5.1 集料 應(yīng)使用高質(zhì)量、耐磨耗、抗壓碎、能提供和保持良好摩擦性能的集料，盡量使用碎石或破碎礫石。碎石的落杉機(jī)磨耗率不宜超過(guò)25% ，沖擊值應(yīng)小于18% ，磨光值應(yīng)大于53， 填料應(yīng)符合普通瀝青混合料的使用要求。

5.2 瀝青 瀝青應(yīng)使用改性瀝青，對(duì)SBS熱塑性橡膠類(lèi)聚合物改性瀝青，寒冷地區(qū)宜使用I-A及I-B型;較熱地區(qū)宜使用I-C型;炎熱地區(qū)宜使用I-D型。對(duì)SBR橡膠類(lèi)聚合物改性瀝青，寒冷地區(qū)宜使用II-A型;較熱地區(qū)宜使用II-B、II-C型。EVA、PE等聚合物改性瀝青適用于炎熱和較熱地區(qū)。

5.3 礦料級(jí)配 國(guó)內(nèi)有關(guān)單位的吸聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粗集料的最大粒徑不宜超過(guò)16mm，國(guó)外最大為13.5mm。4.75mm-9.5mm的集料稱(chēng)為骨料，其用量(質(zhì)量)必須在70%上下，石屑(最好是機(jī)制砂)的質(zhì)量比應(yīng)在15%上下，天然砂應(yīng)在10%上下，礦粉不超過(guò)5%。合成級(jí)配宜采用間斷級(jí)配，主要控制9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm篩孔的通過(guò)量，其各自通過(guò)量依據(jù)混合料的空隙率要求決定。

5.4 瀝青用量的決定

5.4.1 確定最大瀝青用量 最大瀝青用量用謝倫堡瀝青析漏實(shí)驗(yàn)確定。擬訂幾個(gè)油石比分別進(jìn)行析漏實(shí)驗(yàn)，得出瀝青粘附量與油石比關(guān)系曲線(xiàn)，曲線(xiàn)的拐點(diǎn)的瀝青用量即為最大瀝青用量。

5.4.2 確定最小瀝青用量 最小瀝青用量用肯塔堡飛散實(shí)驗(yàn)確定。擬訂幾個(gè)油石比分別進(jìn)行飛散實(shí)驗(yàn)，得出飛散損失與油石比關(guān)系曲線(xiàn)，曲線(xiàn)的拐點(diǎn)的瀝青用量即為最小瀝青用量。

5.4.3 確定最佳瀝青用量 在確定的最大和最小瀝青用量范圍內(nèi)，取2-3 個(gè)瀝青用量進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn)，主要測(cè)定空隙率，從降低噪音的角度考慮，混合料的空隙率宜在15-20%之間，而且宜取上限。如果空隙率不滿(mǎn)足要求，應(yīng)調(diào)整礦料級(jí)配重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

6 多孔瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.1 結(jié)構(gòu)層厚度的確定 國(guó)外有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告認(rèn)為多孔瀝青路面的結(jié)構(gòu)層厚度為400mm時(shí)，比40mm時(shí)的同樣面層多吸收噪音4dB，多孔瀝青路面的厚度不會(huì)修筑到400mm的厚度，根據(jù)垂直吸聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果，混合料空隙率在15%-20%范圍內(nèi)，多孔瀝青路面的結(jié)構(gòu)層厚度在40mm上下吸音效果比較好。國(guó)外也有用石屑(質(zhì)量比為85%)作為主骨料修筑多孔瀝青路面的，其厚度為20mm、25mm或40mm不等。

6.2 隔水層 多孔瀝青面層下必須設(shè)置隔水層，防止雨水下滲危及基層，一般采用含聚合物的瀝青膜。其撒布量視基層情況而定，以充分封閉和密封基層為原則，一般撒布量在1.0-2.8Kg/m2。

6.3 排水 多孔瀝青路面在路緣石內(nèi)側(cè)必須設(shè)計(jì)縱向排水通道，使通過(guò)透水網(wǎng)絡(luò)排至路邊的雨水很快排入路基排水溝。排水系統(tǒng)根據(jù)路面的縱坡、匯水面積和出水口的間距等綜合設(shè)計(jì)。當(dāng)路面縱坡>1.5%時(shí)，路面排水口最大間距12m，不設(shè)縱向排水溝;當(dāng)路面縱坡<1.5%時(shí)應(yīng)設(shè)縱向排水溝，可以減小路面口最大間距，也可以將排水溝做成凸曲線(xiàn)型;當(dāng)無(wú)縱坡或縱坡較小時(shí)，縱向排水溝應(yīng)考慮設(shè)計(jì)縱坡。無(wú)論設(shè)或不設(shè)排水溝，路緣石下一定寬度范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)混凝土基礎(chǔ)，排水溝內(nèi)均用多孔瀝青混合料填筑，類(lèi)似盲溝。