劉 陽
(河北銳馳交通工程咨詢有限公司,河北 石家莊 050000)
唐山市環(huán)城高速東環(huán)公路途徑開平區(qū)、路南區(qū)及豐南區(qū)等區(qū)域,沿線城區(qū)、村莊較多,車輛在高速行駛時,產(chǎn)生的噪聲會干擾附近居民的正常生活。隨著我國經(jīng)濟快速地增長,環(huán)城高速車流量會急劇增加,由此產(chǎn)生的噪音對高速公路沿線周圍環(huán)境的影響越來越大。
隨著唐山市“南拓東聯(lián)”戰(zhàn)略的深入實施,城市建設(shè)水平的提高、周邊整體環(huán)境的打造、城市道路景觀的提升,城鎮(zhèn)及村莊的居民區(qū)也越來越繁華,而交通量仍會逐年增加,交通噪聲對沿線居民產(chǎn)生的影響將會越來越嚴重,因此,人民群眾居住環(huán)境的改善成為亟待解決的問題。
根據(jù)《公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》(JTG B04—2010)規(guī)定,在高速公路兩側(cè)一定距離內(nèi)的農(nóng)村居民區(qū)交通噪聲級能應(yīng)符合《聲環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3096—2008)中規(guī)定的4 a 類區(qū)環(huán)境噪聲值,即晝間70 dB,夜間55 dB。
高速公路兩側(cè)4a 類聲環(huán)境功能區(qū)距離確定方法應(yīng)根據(jù)《聲環(huán)境功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(GB/T15190—2014)的要求:(1)相鄰區(qū)域為1 類聲環(huán)境功能區(qū),距離為50±5 m;(2)相鄰區(qū)域為2 類聲環(huán)境功能區(qū),距離為35±5 m;(3)相鄰區(qū)域為3 類聲環(huán)境功能區(qū),距離為20±5 m。
根據(jù)《公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》(JTG/B04—2010)的相關(guān)要求:聲屏障高度一般為3~5 m,當噪聲衰減需要聲屏障高度超過5 m 時,可將聲屏障的上部做成折形或弧形,將端部伸向公路,以增大有效高度;聲屏障外延長度不宜小于受保護對象到聲屏障距離的2 倍;當聲屏障長度大于l km 時,應(yīng)設(shè)緊急疏散口,疏散口不能過大,門扇應(yīng)封閉,易開啟。
隨著唐山市經(jīng)濟的發(fā)展,城區(qū)逐步向東南地區(qū)發(fā)展,環(huán)城高速兩側(cè)居民區(qū)會越來越繁華,對高速公路環(huán)境保護提出了更高要求?,F(xiàn)環(huán)城高速沿線經(jīng)過南王官營村、小六甲村、劉莊村、徐莊子村、鼓樓莊村、石泉莊村、聶各莊村、雙坨村、稻地村等9 座村莊,均位于環(huán)城高速的兩側(cè),距離高速10~35 m,高速上行駛的車輛產(chǎn)生的噪音干擾附近居民的正常生活,影響居民休息。
通過對敏感點交通噪聲進行檢測,根據(jù)《環(huán)城高速公路運營期聲環(huán)境監(jiān)測報告》(冀交環(huán)檢聲字〔005 號〕),各村莊晝夜間噪聲值見表1。
表1 村莊晝夜間噪聲值
南王官營村、小六甲村等9 座村莊環(huán)境噪聲標準均為4a 類聲環(huán)境功能區(qū),噪聲值為晝間70 dB,夜間55 dB。表1 檢測數(shù)據(jù)表明:各村莊晝間噪聲值均達標,夜間噪聲值均不符合標準,超標值在2.1~5.4 dB 之間,因此,需對9 座村莊采取降噪措施,力爭為環(huán)城高速沿線村民創(chuàng)造良好的生產(chǎn)生活環(huán)境。
綜合考慮高速公路沿線敏感點位置及功能要求,通??刹捎梅N植綠化帶、現(xiàn)有房屋搬遷、調(diào)整臨噪聲源一側(cè)建筑物的使用功能、建造聲屏障等措施來降低噪聲的影響。(1)種植綠化帶不僅能降低交通噪聲的影響,還改善了路標的景觀,但是該減噪措施需要有大量的土地建立綠化林帶,顯然不太實際。(2)搬遷現(xiàn)有房屋可永久性解決噪聲污染問題,且具有顯著的環(huán)境效益和社會效益,但是該減噪措施需重新征用土地進行開發(fā)建設(shè),綜合投資較大。(3)建筑物設(shè)置隔聲設(shè)施也能減少公路交通噪聲造成的影響,但由于窗戶密閉,安裝通風設(shè)施就成為必然,所以花費也較昂貴。(4)建造公路聲屏障亦是一種切實可行的降噪措施,且施工方便、建設(shè)周期短的特點,近年被廣泛采用,但是聲屏障礙易使司乘人員產(chǎn)生壓抑感。
通過搜集國內(nèi)外研究資料,分析各降噪措施優(yōu)缺點,表明建造聲屏障的綜合效益最好,因此,本路段優(yōu)先考慮采用該降噪措施。
各村莊晝間噪聲值均符合規(guī)范規(guī)定,夜間噪聲超標值在2.1~5.4 dB 之間,因此,設(shè)計降噪目標值為5.4 dB。通過已知數(shù)據(jù),根據(jù)公式計算得出本項目聲屏障所需高度為3 m。
聲屏障材料選用總體原則是降噪效果性能良好、結(jié)構(gòu)安全可靠、材料價格經(jīng)濟、安裝成本低、經(jīng)久耐用、使用壽命長、景觀協(xié)調(diào)、美觀大方等方面。公路聲屏障根據(jù)材料性能、施工方法、施工工藝的不同,分為高強水泥板聲屏障、復合金屬板聲屏障、卡布隆板聲屏障、泡沫鋁聲屏障,因此本項目對該四種方案進行比選。
4.3.1 高強水泥板聲屏障
由非金屬條孔板、吸聲填料、阻尼層和非金屬背板組成,吸聲填料為48 kg/m3離心玻璃棉板,平均吸聲系數(shù)為0.77。(1)優(yōu)勢是原材料綠色環(huán)保,無任何有害物質(zhì),板材具有耐酸侵蝕性強,良好的抗彎曲、抗沖擊性,良好的吸隔聲,防潮,防火的性能,實現(xiàn)了輕質(zhì)高強,并增強了整體隔音效果。(2)劣勢是單位面積過重,運輸安裝成本高,顏色單調(diào)不美觀,后期維護成本較高。
4.3.2 復合金屬板聲屏障
由鋁合金卷板、鍍鋅卷板組成,內(nèi)包吸聲玻璃棉,可選擇多種色彩和造型進行組合,與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(1)優(yōu)勢是施工簡便,易維修,板材具有結(jié)構(gòu)強度高,重量輕,造型多樣美觀,吸聲性能突出的特點,防火性能高,抗腐蝕性能強,具有良好的抗老化、抗沖擊性能。(2)劣勢是材料環(huán)保效果較差,造價較高。
4.3.3 卡布隆板聲屏障
由卡布隆板和龍骨組成,卡布隆板作為一種優(yōu)良的塑料產(chǎn)品,應(yīng)用范圍廣泛,整體外觀非常美觀。(1)優(yōu)勢是板材抗沖擊性能極佳,拉伸強度好,抗彎性良好,耐溫、耐候性強,具有透光效果好、隔聲量高的特點,型式美觀。(2)劣勢是對強酸堿、苯類、氯化烴類和酯類的抵抗性能稍差,極易產(chǎn)生溶解、溶脹或分解的現(xiàn)象,易碎、易變形,造價成本高。
4.3.4 泡沫鋁聲屏障
由泡沫鋁和金屬板組成,泡沫鋁是鋁合金發(fā)泡生產(chǎn)的新型輕金屬材料,廣泛應(yīng)用于道路聲屏障、軍工航天、軌道交通、艦船制造等尖端裝備領(lǐng)域。優(yōu)勢是原材料密度小、強度大、綠色環(huán)保,使用壽命長,具有吸音隔音、吸能緩沖、阻燃防爆等諸多優(yōu)異性能,有較好的耐熱性、耐腐蝕性、耐候性,使用壽命長,可回收利用;劣勢是造價非常高。
通過對四種不同類型聲屏障的優(yōu)劣勢進行分析,發(fā)現(xiàn)泡沫鋁聲屏障吸隔聲能力、使用壽命、環(huán)保能力等性能上均優(yōu)于其他三種型式聲屏障。泡沫鋁技術(shù)材料性能穩(wěn)定,綜合降噪系數(shù)大于0.7,具有良好的隔音能力,使用壽命為30~50 a,100%可再生,循環(huán)利用,無色無味,對人體無害,綜合使用效益最高,因此,本工程推薦使用泡沫鋁聲屏障。
(1)經(jīng)過綜合分析及論證計算后,工程對南王官營村、小六甲村等9 處敏感點設(shè)置泡沫鋁聲屏障3.67 km,可使敏感點處于聲影區(qū)之內(nèi),同時噪聲值也能滿足4a 類標準。泡沫鋁聲屏障屏體為泡沫鋁吸聲箱,吸聲箱正面安裝厚度為10 mm 的泡沫鋁板,背面為鍍鋅鋼板,中間為70 mm 厚空氣層。(2)聲屏障應(yīng)設(shè)置在距土路肩邊緣0.75 m 處,屏體高度為3 m,立柱間距為2 m,基礎(chǔ)采用C25 現(xiàn)澆混凝土。施工過程中,為把施工期噪聲對周圍居民的影響減少到最低程度,建議根據(jù)施工要求和機械設(shè)備條件,盡可能選擇噪聲值較低的施工機械。施工前應(yīng)制訂詳細的施工計劃,合理安排施工時間。