市政道路跨線橋噪聲預(yù)測(cè)研究

陳 靜

(廣東智環(huán)創(chuàng)新環(huán)境科技有限公司，廣東 廣州 510045)

1 引言

隨著城市的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，城市機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加，機(jī)動(dòng)車運(yùn)行對(duì)公路兩側(cè)敏感建筑(醫(yī)院、學(xué)校、住宅等)的噪聲影響愈加明顯[1]。為更直觀、更高效的計(jì)算敏感建筑不同樓層受到的交通噪聲的影響，本文借助NoiseSystem模型進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析。NoiseSystem由國(guó)內(nèi)環(huán)安科技公司按《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 聲環(huán)境》(HJ 2.4-2009)要求開(kāi)發(fā)，同時(shí)借鑒了國(guó)內(nèi)一些成熟標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，適用于工業(yè)項(xiàng)目和交通項(xiàng)目的噪聲預(yù)測(cè)。

2 項(xiàng)目概況

G市某市政道路按照城市主干道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車速為60 km/h，雙向六車道，瀝青路面。其中跨線橋路段呈東西走向，設(shè)置為分離式，單幅路面寬為12 m，根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案，跨線橋北側(cè)約38 m處有一個(gè)12層高的B小區(qū)。具體見(jiàn)圖1。本案例借助NoiseSystem軟件預(yù)測(cè)跨線橋交通噪聲對(duì)小區(qū)B各樓層的貢獻(xiàn)值，并給出設(shè)置直立式聲屏障和全封閉聲屏障后各樓層的噪聲。

圖1 B小區(qū)與跨線橋的位置關(guān)系示意

3 NoiseSystem介紹及參數(shù)選取

3.1 預(yù)測(cè)模式

該軟件的交通預(yù)測(cè)模式采取《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 聲環(huán)境》(HJ 2.4-2009)附錄A.2交通噪聲預(yù)測(cè)模式[2]：

(1)

式(1)中：Leq(h)i為第i類車等效聲級(jí)，dB(A)；(L0E)i為該車型車輛在參照點(diǎn)(7.5 m)處的能量平均A聲級(jí)，dB(A)；Ni為該車型車輛的小時(shí)車流量，輛/h；Vi為該車型車輛的平均車速，km/h；T為計(jì)算等效聲級(jí)的時(shí)間，1 h；R為從車道中心線到預(yù)測(cè)點(diǎn)的距離；適用于r>7.5 m預(yù)測(cè)點(diǎn)的噪聲預(yù)測(cè)。Ψ1、Ψ2為預(yù)測(cè)點(diǎn)到有限長(zhǎng)路段兩端的張角，弧度；ΔL為由其他因素引起的修正量，dB(A)。

3.2 主要預(yù)測(cè)參數(shù)

3.2.1 源強(qiáng)((L0E)i，又稱單車輻射聲級(jí))

源強(qiáng)的計(jì)算噪聲新導(dǎo)則未單獨(dú)給出，市政道路建議采用《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)原則與方法》(國(guó)家環(huán)境保護(hù)局開(kāi)發(fā)監(jiān)督司編著，北京大學(xué)出版社)教材中推薦的噪聲源強(qiáng)計(jì)算公式，該公式適用于車速為20～80 km/h。各類型車在參照點(diǎn)(7.5 m處)的平均輻射噪聲級(jí)見(jiàn)表1。

表1 單車輻射聲級(jí)計(jì)算一覽 dB(A)

3.2.2 高架路交通量

以晝間(6:00～22:00)為例，本項(xiàng)目交通量具體見(jiàn)表2。

表2 跨線橋路段晝間小時(shí)交通量一覽 輛/h

4 模型預(yù)測(cè)結(jié)果分析

預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，B小區(qū)各樓層的貢獻(xiàn)值均超出《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)2類標(biāo)準(zhǔn)(晝間<60dB(A))，因此，需要采取降噪措施。根據(jù)《地面交通噪聲污染防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)[2010]7號(hào))，由于本例位于橋梁路段，優(yōu)先考慮采取聲屏障措施。NoiseSystem中內(nèi)置直立式屏障和懸臂式屏障，通過(guò)設(shè)置屏障的形式、具體位置和高度，模擬跨線橋路段采取聲屏障措施后對(duì)小區(qū)各樓層的噪聲影響。由于該軟件未設(shè)置全封閉聲屏障模塊，全封閉聲屏障主要通過(guò)懸臂式聲屏障和直立式聲屏障相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。本例未實(shí)施聲屏障和實(shí)施不同的聲屏障后B小區(qū)各樓層的噪聲詳見(jiàn)表3和圖2。

表3 采取聲屏障前后B小區(qū)各樓層預(yù)測(cè)結(jié)果分析 dB(A)

圖2 B小區(qū)各樓層安裝聲屏障前后的噪聲示意

根據(jù)建模的預(yù)測(cè)結(jié)果，安裝聲屏障前，B小區(qū)的噪聲貢獻(xiàn)值隨著樓層的升高先增加后降低。分析原因主要是由于B小區(qū)低層位于高架路聲影區(qū)，樓層越低，遮擋效果越明顯，噪聲貢獻(xiàn)值越低，在6層達(dá)到最高；超過(guò)6層以后，處于道路聲照區(qū)，樓層升高，聲傳播距離逐漸增大，噪聲逐步降低[3]。B小區(qū)橫斷面的的垂直等聲級(jí)線圖(圖3)也能很好地說(shuō)明這一點(diǎn)。

采取聲屏障措施后，全封閉聲屏障的效果明顯優(yōu)于直立式聲屏障；其中直立式聲屏障的降噪效果在0.7～6.5 dB(A)，全封閉聲屏障的降噪效果在5.5～14 dB(A)，具體見(jiàn)表4和圖4。根據(jù)對(duì)各不同類型聲屏障措施降噪效果的研究，直立式聲屏障的降噪效果在3～15 dB(A)，隧道式聲屏障(全封閉聲屏障)的降噪效果在10～20 dB(A)[4]；因此采用NoiseSystem建模的效果與實(shí)際研究效果基本相符。

圖3 B小區(qū)垂向噪聲等聲級(jí)線

表4 不同聲屏障對(duì)各樓層的降噪效果一覽 dB(A)

圖4 不同形式聲屏障對(duì)B小區(qū)各樓層的降噪效果

5 結(jié)論

利用NoiseSystem可有效地模擬市政道路對(duì)道路兩側(cè)小區(qū)的噪聲影響，且模擬的聲屏障效果和研究結(jié)果基本一致。需要注意的是，由于NoiseSystem軟件無(wú)全封閉式聲屏障的模塊，采用懸臂式聲屏障和直立式聲屏障進(jìn)行模擬全封閉聲屏障的效果還需進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。