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        城市隧道噪聲實(shí)測(cè)與降噪措施研究

        2016-11-16 05:40:25虞辰杰張忠宇陳立平余劍威
        城市道橋與防洪 2016年4期

        黃 俊,虞辰杰,張忠宇,陳立平,余劍威

        (1.蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 210000;2.紹興市柯橋區(qū)建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督站,浙江 紹興 312000;3.南京大學(xué)物理學(xué)院,江蘇 南京 210000)

        城市隧道噪聲實(shí)測(cè)與降噪措施研究

        黃俊1,虞辰杰2,張忠宇1,陳立平1,余劍威3

        (1.蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 210000;2.紹興市柯橋區(qū)建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督站,浙江 紹興 312000;3.南京大學(xué)物理學(xué)院,江蘇 南京 210000)

        城市隧道內(nèi)噪聲對(duì)環(huán)境影響不容忽視,直接影響到人們的身心健康,需對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)深入研究。選取了8座典型隧道進(jìn)行噪聲實(shí)測(cè),對(duì)隧道實(shí)際噪聲、隧道單車噪聲、噪聲頻譜特性和隧道混響時(shí)間等進(jìn)行詳細(xì)分析。主要結(jié)論如下:(1)隧道內(nèi)噪聲主要是中低頻噪聲,隧道內(nèi)噪聲平均高于隧道外噪聲8.6 dBA,隧道長(zhǎng)度、斷面形式、車流量以及車速等對(duì)隧道內(nèi)噪聲影響較大。(2)單車車速從40 km/h增大到80 km/h的過程中,車速每增加1 km/h,噪聲值平均增加0.35 dBA。(3)隧道內(nèi)中低頻噪聲的混響時(shí)間最長(zhǎng)(6 s左右),中低頻是隧道噪聲的主要頻段,這也是隧道內(nèi)噪聲偏高的主要原因之一,通過有效的降噪設(shè)計(jì),隧道內(nèi)噪聲可降低4~5 dB。

        城市隧道;噪聲實(shí)測(cè);頻譜特性;混響時(shí)間;降噪設(shè)計(jì)

        0 引 言

        城市隧道是城市公路交通的重要組成部分,通常周圍人口比較密集。由此帶來兩方面問題,一方面,隧道口對(duì)噪聲的放大和擴(kuò)散效應(yīng)(又稱喇叭效應(yīng))對(duì)隧道出入口附近居民形成長(zhǎng)期困擾;另一方面,半封閉的隧道使噪音難以快速消散,并且經(jīng)壁面多次發(fā)射和疊加,產(chǎn)生相對(duì)于開放空間更大的噪音值且混響時(shí)間長(zhǎng)(音箱效應(yīng)),極易使人產(chǎn)生煩躁和緊張等情緒,嚴(yán)重影響交通環(huán)境和安全[1-5],尤其對(duì)于人車混行隧道,行人會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間暴露于高噪聲環(huán)境,有可能對(duì)聽覺神經(jīng)造成不可恢復(fù)的損傷[6]。

        當(dāng)前我國城市隧道建設(shè)過程中因防火需求,通常不考慮降噪設(shè)計(jì),我國的《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》也沒有涉及到公路隧道建設(shè)的聲學(xué)設(shè)計(jì)方面的問題。但關(guān)于隧道降噪的研究一直都沒有停止,如通過實(shí)測(cè)手段對(duì)隧道內(nèi)外噪聲進(jìn)行研究[3],隧道降噪新型材料及其聲學(xué)特性研究[7,8]。利用理論分析的方法對(duì)隧道內(nèi)噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)等[9-11]?,F(xiàn)有研究大多針對(duì)公路隧道,而城市隧道斷面形式更為多樣,周邊環(huán)境更為復(fù)雜,噪聲控制要求更高等這些特征決定了需對(duì)城市隧道噪聲進(jìn)行專門研究。

        本文選取了幾座典型隧道為研究對(duì)象,采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的手段,首先對(duì)隧道內(nèi)外噪聲特性進(jìn)行研究,然后進(jìn)一步對(duì)隧道噪聲傳播擴(kuò)散規(guī)律及混響時(shí)間進(jìn)行分析,最后依據(jù)研究成果,對(duì)新建隧道降噪方案進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)降噪效果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

        1 隧道噪聲及其頻譜特性

        城市隧道相比于山嶺隧道結(jié)構(gòu)形式更加多變,暗埋段結(jié)構(gòu)形式包括矩形斷面、拱形斷面、折板拱斷面、頂板開孔斷面;敞開段結(jié)構(gòu)形式包括U型直墻斷面、斜墻斷面、內(nèi)凹型斷面等,各種斷面形式的聲反射各異,結(jié)構(gòu)形式見圖1。

        圖1 不同暗埋段隧道斷面形式

        復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)形式,使得噪聲在隧道內(nèi)的傳播、擴(kuò)散和疊加規(guī)律變化各異,由此所采取的降噪措施也不盡相同,必須針對(duì)性進(jìn)行研究。在選取了8座有代表性的城市隧道,對(duì)正常運(yùn)營(yíng)期間交通噪聲和夜晚檢修期單車噪聲進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,見表1。

        表1中所選隧道在長(zhǎng)度、斷面形式、出口形式、車道數(shù)、引道吸聲等方面幾乎涵蓋了城市隧道所有常見的特征,因而本次測(cè)試結(jié)果可作為預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)城市隧道噪聲的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),具有較大的工程意義和實(shí)際意義。

        在對(duì)實(shí)際噪聲進(jìn)行測(cè)試過程中,參考現(xiàn)有道路噪聲測(cè)試規(guī)程,測(cè)點(diǎn)布設(shè)高度為1.2 m,每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)試20 min,取該時(shí)間段內(nèi)平均值最為該測(cè)點(diǎn)噪聲值,見圖2。

        圖2 現(xiàn)場(chǎng)噪聲實(shí)測(cè)

        最終得到各測(cè)試隧道內(nèi)外噪聲及其頻譜特性對(duì)比結(jié)果見圖3。

        由以上測(cè)試結(jié)果可知,隧道內(nèi)外噪聲主要為中低頻,頻率分布呈現(xiàn)明顯的波浪形,在低頻和中頻分別出現(xiàn)峰值,后續(xù)研究結(jié)果表明,低頻噪聲主要由動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生,而中頻噪聲主要由輪胎與路面之間產(chǎn)生。隧道內(nèi)噪聲相較于隧道外噪聲明顯偏高,且中頻部分偏高最為明顯。各隧道內(nèi)外等效噪聲差值見圖4。

        圖3 隧道噪聲頻譜特性

        圖4 隧道內(nèi)外噪聲差

        表1 測(cè)試隧道基本情況

        由所得隧道內(nèi)外噪聲差值可知,正常運(yùn)營(yíng)情況下,隧道內(nèi)外噪聲差值最小的是中山門隧道(4.5 dB),最高為通濟(jì)門隧道(11.7 dB),平均差值為8.6 dB。隧道內(nèi)外噪聲差值的大小與許多因素相關(guān),包括隧道長(zhǎng)度,車流量,車速等。上圖中差值在平均值以下的三座隧道和平均值以上的三座隧道相比,具有隧道長(zhǎng)度相對(duì)較短、車速相對(duì)較慢等明顯特征。

        2 隧道單車噪聲

        運(yùn)營(yíng)期間隧道內(nèi)噪聲是由許多單車噪聲疊加而來的,因此對(duì)單車噪聲規(guī)律的分析有助于更加清晰的了解隧道噪聲的組成和疊加規(guī)律。

        以普通小汽車為實(shí)驗(yàn)車輛,在夜間隧道封閉期間(無其它外來車輛干擾)分別以40 km/h、60 km/h和80 km/h的速度進(jìn)行測(cè)試,對(duì)于下沉式隧道,在出入口附近路面具有一定的坡度,本次測(cè)試分別對(duì)上坡和下坡情況進(jìn)行了分別考慮,現(xiàn)場(chǎng)情況與測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置見圖5。

        圖5 隧道內(nèi)單車噪聲測(cè)點(diǎn)

        最終得到各測(cè)點(diǎn)單車噪聲見圖6。

        由以上測(cè)試結(jié)果表明,車速對(duì)噪聲的影響明顯。車速從40 km/h增大到80 km/h的過程中,最近點(diǎn)A聲級(jí)從75 dBA增大到89 dBA。在40~80 km時(shí)速范圍內(nèi),車速每增加1km/h,噪聲值平均增加0.35 dBA。隧道內(nèi)坡道對(duì)噪聲影響較小,其原因是在時(shí)速一定的情況下,坡道只影響發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,而發(fā)動(dòng)機(jī)為低頻噪聲,人耳對(duì)低頻聲音不敏感,且隨著現(xiàn)代汽車性能的提升,發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲呈現(xiàn)越來越小的趨勢(shì)。因此在對(duì)隧道進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)過程中,隧道內(nèi)坡道可以不予考慮。

        3 隧道混響時(shí)間

        混響時(shí)間是評(píng)價(jià)隧道噪聲環(huán)境及降噪效果的綜合指標(biāo),本次實(shí)驗(yàn)分別選取了鼓樓隧道、清涼山隧道和玄武湖隧道進(jìn)行測(cè)試,采用氣球爆炸模擬無指向脈沖聲源,見圖7。

        測(cè)得不同頻率下的混響時(shí)間分布規(guī)律見圖8。

        由圖8所得混響時(shí)間可知,隧道內(nèi)中低頻噪聲的混響時(shí)間最長(zhǎng)(6 s左右),而前面隧道內(nèi)噪聲頻譜特性表明隧道內(nèi)噪聲主要是中低頻噪聲,這也是隧道內(nèi)噪聲相較于是對(duì)外高很多的主要原因之一。

        圖6 不同車速下隧道內(nèi)單車噪聲

        圖7 隧道混響時(shí)間測(cè)試

        玄武湖隧道不同測(cè)點(diǎn)之間混響時(shí)間差距較大,主要是為研究隧道采光井對(duì)混響時(shí)間的影響,三個(gè)測(cè)點(diǎn)分別位于隧道內(nèi)、采光井、和隧道外,見圖9。

        圖9 玄武湖隧道混響時(shí)間測(cè)點(diǎn)布設(shè)

        通過測(cè)試結(jié)果可以得到,隧道口的開敞環(huán)境,使聲能得以迅速衰減。采光窗可以視為吸聲結(jié)構(gòu),有效降低隧道內(nèi)混響噪聲。

        本次測(cè)試的意義一方面是對(duì)隧道噪聲有了更加清晰的認(rèn)識(shí),同時(shí)也為既有隧道降噪改造設(shè)計(jì)方案的提出奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        4 隧道降噪方案及其效果預(yù)測(cè)

        在前文所得噪聲分布特性的基礎(chǔ)上,首先對(duì)材料吸聲參數(shù)進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)某隧道進(jìn)行降噪方案設(shè)計(jì),并對(duì)降噪效果進(jìn)行預(yù)測(cè),見表2。

        表2 常用材料聲學(xué)特性

        由表2可知,不同材料的吸聲特性差別較大,既是同一種材料,不同頻段吸聲參數(shù)也不同。鑒于前文分析結(jié)果,隧道內(nèi)噪聲主要為中低頻,綜合考慮隧道內(nèi)防火要求和光照要求,選取采用側(cè)墻無機(jī)發(fā)泡吸聲磚+吊頂吸聲噴涂處理的方式進(jìn)行降噪設(shè)計(jì),具體鋪設(shè)方案見圖10。

        圖10 隧道降噪設(shè)計(jì)方案

        K-13B型防火噴涂可以有效的吸收500 Hz以上的聲能,對(duì)于1 000 Hz的峰值噪聲具有很好的效果。因此吊頂使用防火吸聲噴涂處理,噴涂要求不小于25 mm厚,側(cè)墻使用無機(jī)發(fā)泡吸聲磚,無機(jī)發(fā)泡吸聲磚需要使用50 mm厚度以上的材料。后空腔預(yù)留200 mm空氣層,在全頻帶都有著較高的吸聲系數(shù)。無機(jī)發(fā)泡吸聲磚的頂部不需要增加封板,敞開的設(shè)計(jì)有利于其提高吸聲系數(shù)。

        本方案的降噪量預(yù)計(jì)在5 000 Hz時(shí),降噪量達(dá)到最大值,預(yù)計(jì)超過5 dB。同時(shí),在低頻80 Hz左右同樣有著較高的降噪量。但在200 Hz時(shí)有明顯的低谷,見圖11。

        圖11 方案降噪效果預(yù)測(cè)分析

        經(jīng)過仿真分析,得到本方案最終降噪效果為4.6 dBA。城市隧道噪聲實(shí)測(cè)方案需要通過測(cè)試、模擬、再測(cè)試和再模擬的循環(huán),結(jié)合數(shù)值分析進(jìn)行驗(yàn)證,以便在對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的隧道進(jìn)行預(yù)測(cè)分析時(shí)得到預(yù)期的效果。當(dāng)前城市隧道內(nèi)及其洞口附近噪聲值普遍處于嚴(yán)重超標(biāo)狀態(tài),城市隧道降噪工作亟需開展。采取合理的降噪設(shè)計(jì)和降噪措施不僅可以有效的降低噪聲值,同時(shí)對(duì)消減混響也會(huì)起到顯著效果。

        6 結(jié)論

        (1)隧道內(nèi)噪聲主要是中低頻噪聲,隧道內(nèi)噪聲平均高于隧道外噪聲8.6 dBA,隧道長(zhǎng)度、斷面形式、車流量以及車速等對(duì)隧道內(nèi)噪聲影響較大。

        (2)單車車速從40 km/h增大到80 km/h的過程中,車速每增加1 km/h,噪聲值平均增加0.35 dBA。

        (3)隧道內(nèi)中低頻噪聲的混響時(shí)間最長(zhǎng)(6 s左右),中低頻是隧道噪聲的主要頻段,這也是隧道內(nèi)噪聲偏高的主要原因之一,通過有效的降噪設(shè)計(jì),隧道內(nèi)噪聲可降低4~5 dB。

        [1]馬文寧,黃俊,張忠宇,等.城市隧道降噪技術(shù)探討[A].2015年全國公路隧道學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2015:59-67.

        [2]陳興,梁志堅(jiān),闕秀明.公路隧道噪聲降噪案例研究[J].聲學(xué)技術(shù), 2008,27(2):244-246.

        [3]張銳,黃曉明,趙永利,等.隧道噪聲的調(diào)查與分析[J].公路交通科技,2006(23):29-32.

        [4]師利明.高速公路隧道內(nèi)交通噪聲預(yù)測(cè)和降噪措施[J].噪聲與振動(dòng)控制,2010(2):66-68.

        [5]陳延訓(xùn).城市地下隧道交通噪聲環(huán)境及改善[J].環(huán)境工程,1990, 8(4):36-38.

        [6]陳立濤.結(jié)構(gòu)聲學(xué)靈敏度計(jì)算方法研究[D].安徽合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2013.

        [7]鐘祥璋,劉明明.吸聲泡沫玻璃的吸聲特性[J].保溫材料與建筑節(jié)能,1998(3):27.

        [8]余海燕.水泥-木梗纖維復(fù)合吸聲材料的組成-性能及吸聲模型研究[Z].中國建筑材料科學(xué)研究總院,2006.

        [9]Yang L,Shield B M.The prediction of speech intelligibility in underground stations of rectangular cross section[J].The Journal of the Acoustical Society of America,2001,109(1):266-273.

        [10]師利明,羅德春,鄧順熙.公路隧道內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)和降噪措施的理論研究[J].中國公路學(xué)報(bào),1999(12):101-105.

        [11]吳碩賢,趙越喆.隧道聲學(xué)系統(tǒng)的語言清晰度預(yù)測(cè)[J].電聲技術(shù),2005(1):15-17.

        U453.8+2

        A

        1009-7716(2016)04-0164-05

        10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.051

        2015-12-25

        蘇建計(jì)[2014]644號(hào)“降噪技術(shù)在城市隧道中的應(yīng)用2014ZD09”;蘇建計(jì)[2015]302號(hào)《城市隧道降噪技術(shù)規(guī)程》

        黃俊 (1979-),男,浙江金華人,博士,研究員級(jí)高級(jí)工程師,從事隧道與地下工程設(shè)計(jì)、咨詢和科研工作。

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