黨廣彬，柴慶剛，李軼然，孔令菡

（1.山東省交通科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250031；2.山東高速新寧高速公路有限公司，山東 泰安 271001）

引言

高速公路對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要促進(jìn)作用，至2020 年底，山東省高速公路通車(chē)?yán)锍掏黄? 400 km。高速公路通車(chē)后勢(shì)必對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)期影響最大的是噪聲污染[1]。聲屏障作為降低噪音的措施被大量用于高速公路聲環(huán)境敏感區(qū)，學(xué)者們對(duì)聲屏障的降噪效果做了大量研究。羅文俊等[2]選取了三種不同的聲屏障吸聲材料，利用繞射聲衰減的理論計(jì)算方法和統(tǒng)計(jì)能量法，對(duì)比分析不同吸聲型聲屏障的降噪效果。鄭雙金等[3]對(duì)廣西現(xiàn)有高速公路沿線(xiàn)常用不同類(lèi)型聲屏障及其降噪效果進(jìn)行調(diào)查，分析各類(lèi)型聲屏障在聲學(xué)性能、耐久性、使用壽命和后期維護(hù)、景觀(guān)及環(huán)保等方面的優(yōu)劣，并對(duì)各類(lèi)型聲屏障進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)損益分析及技術(shù)探討。劉寶元[4]研究常見(jiàn)的聲屏障的結(jié)構(gòu)與形式，通過(guò)收集資料、實(shí)地監(jiān)測(cè)等手段，比較各種聲屏障的降噪效果、造價(jià)、適用條件等，結(jié)合高速公路噪聲污染規(guī)律、地形等適用條件，篩選出不同應(yīng)用環(huán)境下既滿(mǎn)足降噪效果又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的聲屏障，為潛在客戶(hù)提供技術(shù)參考，降低聲屏障的建造經(jīng)費(fèi)。梁雪松等[5]結(jié)合聲屏障設(shè)計(jì)、建造、使用特點(diǎn)及現(xiàn)狀，提出了定期開(kāi)展高速公路運(yùn)營(yíng)期聲屏障降噪效果監(jiān)測(cè)工作的建議及監(jiān)測(cè)方法。華夏[6]對(duì)已建聲屏障使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的典型問(wèn)題，以及降噪效果的主要影響因素進(jìn)行了研究討論。

1 聲屏障類(lèi)型調(diào)查

1.1 監(jiān)測(cè)道路概況

濟(jì)南至樂(lè)陵高速公路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)濟(jì)樂(lè)高速）起于樂(lè)陵市霍家寨與河北省交界處，經(jīng)樂(lè)陵市、商河縣、臨邑縣、濟(jì)陽(yáng)縣，止于濟(jì)陽(yáng)縣崔寨西與青銀高速相接。全長(zhǎng)115 km，雙向6 車(chē)道，設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速120 km/h，2015 年1 月建成通車(chē)。

濟(jì)南至東營(yíng)高速公路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)濟(jì)東高速）建設(shè)地點(diǎn)位于山東省濟(jì)南市、濱州市和東營(yíng)市境內(nèi)，起點(diǎn)位于濟(jì)南市濟(jì)陽(yáng)縣太平鎮(zhèn)謝家村北國(guó)家G2 京滬高速樂(lè)陵至濟(jì)南段的濟(jì)陽(yáng)西樞紐立交，終點(diǎn)在東營(yíng)市利津縣陳莊鎮(zhèn)皂壩頭村西與東營(yíng)港疏港高速聯(lián)接，全長(zhǎng)約162 km，雙向4 車(chē)道，設(shè)計(jì)速度120 km/h，路基寬度28.0 m，2016 年12 月建成通車(chē)。

1.2 聲屏障類(lèi)型

選取山東省內(nèi)濟(jì)樂(lè)高速和濟(jì)東高速三種常用聲屏障類(lèi)型作為研究對(duì)象，主要包括混凝土砌磚結(jié)構(gòu)，玻璃纖維棉金屬結(jié)構(gòu)和泡沫夾芯板金屬結(jié)構(gòu)。聲屏障概況見(jiàn)表1。

表1 三種常用聲屏障概況

2 現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)

2.1 監(jiān)測(cè)方案

在濟(jì)樂(lè)高速和濟(jì)東高速各選取兩處長(zhǎng)度＞200 m 的聲屏障，其中濟(jì)樂(lè)高速聲屏障類(lèi)型為混凝土砌磚結(jié)構(gòu)型和玻璃纖維棉金屬結(jié)構(gòu)，濟(jì)東高速聲屏障類(lèi)型為泡沫夾芯板金屬結(jié)構(gòu)型。在位于聲屏障后方中部距聲屏障10 m、20 m、30 m 處各設(shè)1個(gè)點(diǎn)；另外在迎車(chē)方向、無(wú)屏障開(kāi)闊地帶距離道路路肩10 m、20 m、30 m 處各設(shè)1 個(gè)對(duì)照點(diǎn)。對(duì)照點(diǎn)與聲屏障后測(cè)點(diǎn)之間距離＞100 m。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位無(wú)其他噪聲源干擾，監(jiān)測(cè)時(shí)段天氣晴朗，風(fēng)速在1.5 ～2.2 m/s 之間，車(chē)流量大致相同。采用《聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測(cè)量規(guī)范》（HJ/T90—2004）中間接法，每天監(jiān)測(cè)兩次，每次監(jiān)測(cè)20 min。聲屏障后測(cè)點(diǎn)和對(duì)照點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖1。

圖1 聲屏障后測(cè)點(diǎn)和對(duì)照點(diǎn)設(shè)置

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

2020 年5 月12 日至5 月13 日對(duì)濟(jì)樂(lè)高速和濟(jì)東高速選取的聲屏障進(jìn)行降噪效果監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 聲屏障降噪效果數(shù)據(jù)

2.3 數(shù)據(jù)分析

由表2 可知，兩條高速公路車(chē)輛類(lèi)型，大、中、小車(chē)輛所占比例基本一致。三種類(lèi)型的聲屏障在處測(cè)點(diǎn)和對(duì)照點(diǎn)噪聲測(cè)量值隨著距離的增大明顯呈下降趨勢(shì)，混凝土砌磚結(jié)構(gòu)型聲屏障降噪效果在10 m處為5.8 ～6.0 dB，20 m 處為4.7 ～4.9 dB，30 m處為3.8 dB；玻璃纖維棉型聲屏障降噪在10 m 處為7.2 ～8.3 dB，20 m 處為5.7 ～7.1 dB，30 m 處為4.1 ～5.9 dB；泡沫夾芯板型聲屏障降噪效果在10 m 處為4.7 ～5.1 dB，20 m 處為2.9 ～3.0 dB，30 m 處為2.7 ～2.8 dB。

玻璃纖維棉型聲屏障在30 m 處的降噪效果和泡沫夾芯板型聲屏障在10 m 處的降噪效果一致，混凝土砌磚結(jié)構(gòu)型聲屏障在30 m 處的降噪效果和泡沫夾芯板型聲屏障在10 m 處的降噪效果接近一致。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）測(cè)點(diǎn)距離聲屏障越近降噪效果越好，綜合比較玻璃纖維棉型聲屏障降噪效果最為明顯，混凝土砌磚結(jié)構(gòu)型聲屏障降噪效果次之，泡沫夾芯板型聲屏障降噪效果最差。（2）聲屏障安裝高度對(duì)降噪效果影響較為顯著。（3）調(diào)查監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)高速公路聲屏障存在的問(wèn)題：①聲屏障設(shè)計(jì)上高度不夠、長(zhǎng)度不夠，特別是聲屏障兩端延伸長(zhǎng)度嚴(yán)重不足；②施工安裝精度差，壁體與防撞欄之間和聲屏障底部存在空隙，導(dǎo)致漏聲嚴(yán)重。這兩種情況將導(dǎo)致聲屏障功能受限，降噪效果受影響，達(dá)不到設(shè)置聲屏障的目標(biāo)要求。