【摘要】伴隨城市飛速發(fā)展,車流量增長迅速,交通噪音危害日益加重,本文簡要分析了產(chǎn)生瀝青混凝土路面噪音的因素,根據(jù)降噪原理對(duì)施工材料進(jìn)行篩選,提出了路面降噪處理措施,希望可以減低路面交通噪音。
【關(guān)鍵詞】降低噪聲材料措施
近年來我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,機(jī)動(dòng)車數(shù)量及交通量均迅速增長,全國路網(wǎng)也日益擴(kuò)展與完善,因?yàn)闉r青路面行車舒適度較高,具有降噪、減塵、抗滑等優(yōu)越性,被廣泛用于公路及城市的主要路段。但隨著城市建成區(qū)建筑物與車輛的高密度化,路面行車噪聲問題也越來越成為居民們最關(guān)注的問題,如何進(jìn)一步降低瀝青路面行車噪音,為沿線居民提供更為安靜的生活環(huán)境,成為了一個(gè)迫切需要解決的問題。
一、路面產(chǎn)生噪聲的主要原因
路面噪聲主要由發(fā)動(dòng)及齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)、進(jìn)氣排氣系統(tǒng)、車身振動(dòng)、輪胎滾動(dòng)聲等產(chǎn)生,與路面結(jié)構(gòu)性能、車輛運(yùn)行速度有關(guān)。同一輛車在車速一定時(shí),瀝青路面孔越多,噪聲越?。煌惠v車在相同路面上行駛,車速越大,噪聲越大,當(dāng)車速超過50km/h高速行駛時(shí),輪胎與道路相互作用所產(chǎn)生的噪聲將格外突出。瀝青混凝土路面相比水泥混凝土路面,有多方面的優(yōu)點(diǎn),行車舒適度和噪音也較小。瀝青混凝土是瀝青、集料、礦粉、纖維和其它添加劑等材料組成的混凝土結(jié)構(gòu),通過攤鋪壓實(shí)形成具有一定平整度和抗滑性能的柔性路面。車輛在行駛過程中輪胎與瀝青路面的接觸面均會(huì)產(chǎn)生壓縮變形,輪胎花紋內(nèi)的空氣被迅速擠壓排出,高速的氣流產(chǎn)生噪音。在雨天部分路面因排水不暢會(huì)形成積水,當(dāng)車輛行駛至積水區(qū)時(shí)輪胎擠壓積水從花紋間形成高壓水流噴出,積水與空氣共同產(chǎn)生高頻的噪音并形成水霧,即產(chǎn)生了噪音也帶來了安全隱患,所以如何調(diào)整瀝青混凝土的材料結(jié)構(gòu)與路面性能使其發(fā)揮更好的路用性能值得研究。
二、降低路面噪音幾種常用措施
1.針對(duì)噪聲傳播途徑的降噪措施。在居民密集區(qū)設(shè)置聲音屏障,也是道路設(shè)計(jì)者經(jīng)常采用的降噪措施,對(duì)距公路200m范圍內(nèi)的受聲點(diǎn)有非常好的降噪效果。聲屏障是一個(gè)明顯干涉聲波傳播的阻擋物或部分阻擋物,一個(gè)適當(dāng)尺寸的聲音屏障可以使處于聲影區(qū)的受聲點(diǎn)降噪約5~15dB(分貝)。聲音屏障的形狀和材料可以用土、磚、混凝土、木材、金屬和其它材料來構(gòu)筑,修建聲屏障除考慮其降噪作用還要注重其經(jīng)濟(jì)效果與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)性。
2.運(yùn)用交通管制措施。在規(guī)定時(shí)段規(guī)定時(shí)間內(nèi)禁止大型車輛在敏感路段通行、禁止各種車輛鳴笛,調(diào)整交通信號(hào)使交通流順暢,減少車輛經(jīng)常性停頓等措施對(duì)城市道路的降噪效果也較為明顯,且易于采用。
3.選用低噪聲路面。一般來說,同一汽車以同樣的速度行駛在瀝青混凝土路面比行駛在水泥混凝土路面噪聲要低1~3dB?,F(xiàn)在國外許多國家相繼開展低噪聲路面試驗(yàn)研究,通過研究發(fā)現(xiàn)多孔瀝青路面的降噪效果更為明顯,比水泥混凝土路面可降噪2~8dB。且并由于多孔瀝青路面的獨(dú)特性能,可及時(shí)排出輪胎花紋內(nèi)的空氣與路面積水,提高路面使用性能達(dá)到降噪效果。
三、瀝青混凝土路面降低噪聲的機(jī)理
主要降噪機(jī)理可概括為以下幾個(gè)方面:
1、表面存在較大空隙率可減小車輛輪胎和瀝青路面的接觸面積,降低兩者相互作用產(chǎn)生的摩擦噪音,同時(shí)接觸面輪胎花紋槽內(nèi)氣流可迅速擴(kuò)散排出,大幅減少急速空氣流的壓爆噪聲。
2、多孔瀝青路面具有良好的表面紋理和較大空隙率,能不斷吸收和反射路面噪音達(dá)到減弱噪聲目的。
3、路面材料的大阻尼與高彈性,使路面具有吸收、可以一定程度上消除輪胎振動(dòng)和沖擊,從而降低振動(dòng)噪聲。
四、瀝青路面原材料及級(jí)配要求
1、粗集料選用要求
多孔低噪聲瀝青混凝土路面采用開級(jí)配,粗集料選擇最為關(guān)鍵。4.75mm以上的集料為粗骨料,主要控制10~15mm和5~10mm兩種粒徑規(guī)格,最大公稱粒徑采用16mm。瀝青用粗集料包括碎石、破碎礫石和鋼渣等材料,以堿性方形石為佳,其針片狀集料含量和磨耗率應(yīng)滿足規(guī)范要求,壓碎值小于10%為最佳。集料表面應(yīng)潔凈,不得含有土塊、雜物、不得堆放在泥土地上,如果集料表面存在過多浮土或灰塵就會(huì)降低瀝青的黏附效果,在使用過程中會(huì)過早松動(dòng)脫落,最終導(dǎo)致瀝青混凝土破壞。
2、細(xì)集料與填料選用要求
瀝青的細(xì)集料一般可采用粒徑在0.075~2.36mm的天然砂、機(jī)制砂和石屑等。細(xì)集料表面潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。天然砂可采用粗、中粒徑的河砂或海砂,如果砂的含泥量超過規(guī)范規(guī)定的范圍應(yīng)水洗后再使用,海砂中的雜質(zhì)必須篩除。為提高瀝青混凝土的抗滑性能,需控制天然砂的使用量,多孔瀝青混凝土路面宜使用機(jī)制砂。石屑為通過4.75mm或2.36mm篩余的部分,其規(guī)格應(yīng)符合“瀝青混合料用機(jī)制砂或石屑規(guī)格”瀝青混合料必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料磨制而成的礦粉,其中的泥土雜質(zhì)應(yīng)清除干凈。礦粉應(yīng)干燥、潔凈且能自由地從礦粉倉中流出。拌和機(jī)拌和過程中產(chǎn)生的礦粉可回收使用,但摻加量每盤不得超過填料總量的25%,摻有粉塵填料的塑性指數(shù)不得超過4%,高等級(jí)路面填料不宜采用粉煤灰。
3、瀝青及改性劑選用要求
瀝青路面采用的瀝青種類,宜按照道路等級(jí)、交通狀況、受力特點(diǎn)、施工方法及在結(jié)構(gòu)層中的層位等,結(jié)合當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗(yàn),在經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證后合理選用?,F(xiàn)行工程應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,瀝青材料應(yīng)按工程所在地的氣候分區(qū)選用,山東地區(qū)采用較多的是AH—70瀝青。為提高瀝青混凝土使用性能,可以在瀝青中摻加適當(dāng)?shù)母男詣└纳破湫阅埽S玫母男詣┯蠸BS改性劑,還有提高瀝青耐熱、耐水長期性能好的抗剝落劑等。北方地區(qū)四季溫差較大,且低噪聲瀝青混合料中粗集料含量較多,如果用普通瀝青做路面結(jié)合料,會(huì)造成瀝青混合料溫感差,抵抗車轍、變形能力弱,和易性差等問題。為防止瀝青混凝土路面早期破壞,提高路面使用性能,可以采用母體瀝青為AH-90、改性劑為SBS的改性瀝青。
4、控制石油比
瀝青用量直接影響路面使用性能及降噪能力,通常瀝青用量為表層石料厚度的二分之一至三分之一。為提高瀝青結(jié)合料黏結(jié)力改善瀝青混合料性能,可采用改性瀝青拌合。
五、結(jié)語
在對(duì)瀝青混合料路面降噪處理研究基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)低噪聲型瀝青混凝土大空隙率可以及時(shí)排除表層積水,有效吸收和降低路面噪音。通過對(duì)集料原材料、瀝青原材料及改性劑等進(jìn)行控制,對(duì)瀝青混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化,在精細(xì)施工的基礎(chǔ)上,有效提高瀝青混凝土使用性能及路面噪音。
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