城市隧道工程的噪聲預測評價研究

杜軍 徐強 李晨

（聯合泰澤環境科技發展有限公司 天津 300042）

引言

隨著城市建設的飛速發展，隧道工程以改善線路、縮短里程和行車時間、較橋梁而言對景觀影響也較小等優點，越來越被認可。隨之產生的交通噪聲對環境的影響也越來越被重視。隧道工程的洞口敞開段構成了獨特的聲源特性，主要表現為隧道洞口處對隧道內的噪聲具有放大和擴散效應，隧道內交通噪聲的多次反射、疊加產生相對于開放空間更大的噪聲值，且混響時間長，導致隧道附近交通噪聲輻射水平增加，使隧道洞口敞開段成為道路下穿隧道對兩側居民區產生噪聲影響的主要部分[1-2]。預測隧道工程的噪聲影響，采取經濟、可行的噪聲污染防治措施，并對工程沿線規劃提出合理建議，實現美好人居環境具有重要的現實意義。

實際上預測隧道洞口的交通噪聲需多次計算隧道內部輻射的噪聲聲級，計算復雜難度較大，為簡化計算利用Cadna/A軟件將隧道洞口噪聲影響簡化為與隧道形狀一致的垂直面源，通過面源輻射噪聲級模擬隧洞口的噪聲影響[3-4]。本研究以Cadna/A噪聲預測軟件模擬鞍山市某城市隧道工程的交通噪聲污染情況，對城市隧道工程噪聲進行預測分析，并提出相應的噪聲污染防治措施。

1 工程概況

該城市隧道位于鞍山市東部，工程的隧道總長度為1013m，道路總長度為3039m。工程分為左線和右線兩線設計，其中左線隧道長500m、道路長1514m；右線隧道長513m、道路長1525m。隧道工程等級為城市四類隧道，雙洞單通，雙向四車道，設計行車速度50km/h，隧道單幅寬12.25m。工程具體情況見下圖1。道路工程等級為城市主干路，雙向六車道，設計行車速度50km/h，主線標準路福為40m。

圖1 隧道工程平面布置圖

2 噪聲源強分析

本工程營運后噪聲源主要是交通噪聲，包括各種車輛在行駛過程中機動車發動機噪聲、排氣噪聲、車體振動噪聲、傳動和制動噪聲等，其中發動機噪聲是道路運行期的主要污染源。交通噪聲的大小與車速、車流量、機動車類型、道路結構、道路表面覆蓋物、道路兩側建筑物、地形等多因素有關。本工程運營期各種車輛混合行駛，噪聲源強大小受諸多因素影響，隧道工程參數見下表1，洞口處交通噪聲源強預測結果見下表2。

表1 工程參數選取情況

表2 隧道工程洞口處交通噪聲源強預測結果 單位：dB(A)

3 噪聲影響預測

3.1 建立模型

環境敏感目標距離隧道工程洞口處有一定距離，主要分布在洞口西側。隧道內交通噪聲在內壁多次反射、折射，引起洞口附近噪聲值增高，近似為洞口垂直面聲源。利用Cadna/A軟件，輸入擬建工程CAD設計參數及圖件，利用地形圖和工程圖紙進行隧道、地形及建筑物的建模。

3.2 敏感點聲環境影響預測分析

隧道工程評價范圍內共有3處聲環境敏感目標。根據聲環境功能區劃，隧道工程沿線敏感點臨路第一排的房屋適用《聲環境質量標準》（GB3096-2008）中4a類標準，后排房屋適用1類標準，因此敏感點噪聲預測分別對不同聲環境功能區進行預測，如下圖2和表3所示。

圖2 隧道工程遠期敏感點水平聲場晝、夜間噪聲預測結果示意圖

表3 敏感點噪聲預測結果一覽表 單位：dB(A)

營運遠期各保護目標晝間除北國之春1期臨本項目第二排部分樓層、北國之春2期臨本項目第二排各樓層，以及深溝寺九區臨本項目第二排部分樓層超標0.3～4.8dB(A)外，其余測點晝間均達標；各保護目標夜間除北國之春1期臨本項目第二排部分樓層以及深溝寺九區臨本項目第二排部分樓層達標外，其余測點均存在超標，超標范圍在0.9～9.6dB(A)之間。本項目為新建道路，營運遠期噪聲預測值較現狀增量晝間在0.6～11.5dB(A)之間，夜間較現狀增量在3.4～17.4dB(A)之間。

4 降噪措施

針對工程建成通車后敏感點預測情況，提出以下3方面的措施：

（1）隧道墻面采用吸聲墻面：常見的吸聲墻面結構包括墻體和安裝的墻體內側的吸聲板，在吸聲板上靠近墻體的一側布設有一層吸聲棉，利用吸聲棉對聲音所產生的震動形成吸收和阻隔，由此產生隔音效果，減緩本項目隧道對沿線環境保護目標的噪聲影響。

（2）加強道路沿線綠化布置，部分噪聲影響較大的地方設置聲屏障：根據工程設計方案，工程通車后在隧道洞口兩側設置防護綠帶，隔絕交通噪聲，美化隧道景觀。在工程兩側的人行道外及隧道連接線間種植綠籬、草皮和花卉，人行道上種植行道樹，盡可能多種方式進行綠化，提高綠化面積。后期隨著防護綠帶、行道樹和其他綠化的生長，將進一步減緩工程帶來的交通噪聲對沿線環境敏感點的影響，使道路成為綠蔭覆蓋的富于美的綠色通道，使路網成為覆蓋城市的綠化網絡，部分噪聲影響較大的地方設置聲屏障。

（3）工程后期進行回顧性監測：工程通車后維持路面平整度，尤其是路面與窨井蓋的平整度，減少路面坑洼，確保地面道路與隧道段之間接坡的平整度。工程后期沿線敏感點進行定期回顧性監測，若出現因路面破損或顛簸不平造成保護目標超標的情況，須重新修正不平的路面，并對超標敏感點所在路段路面鋪設降噪路面，以減緩對保護目標的噪聲影響。

5 規劃控制建議

為了防止交通噪聲對未來道路兩側規劃敏感點造成不利影響，綜合噪聲預測結果，對隧道工程兩側未來規劃提出以下建議：建議規劃部門依據《地面交通噪聲污染防治技術政策》的相關要求，對工程沿線兩側劃定一定的噪聲影響控制距離，避免噪聲敏感建筑物受到擬建道路交通噪聲的顯著干擾；不宜在臨路第一排建設噪聲敏感建筑（如居民樓、學校教室、醫院病房等），進行詳細建設規劃時，臨路第一排建筑宜公建、商業建筑或其他敏感建筑物，或將建筑內噪聲敏感功能區布置在背向道路的一側。

結語

本文利用Cadna/A噪聲預測軟件將鞍山市某隧道工程洞口處輻射噪聲聲源簡化成附加一個面積為洞口尺寸垂直面源，對沿線敏感點進行了噪聲預測，采取隧道吸聲墻面、隧道兩側設置防護綠帶、部分噪聲影響較大的地方設置聲屏障、維持道路路面平整度等措施，工程通車帶來的噪聲影響將得到有效緩解，沿線聲環境敏感目標噪聲預測值可達標。工程后期隨著沿線綠化的生長，同時修正不平路面并在主要路段路面鋪設降噪路面，可進一步減緩交通噪聲對環境保護目標的影響。