（环境工程专业论文）公路声环境验收方法——衰减断面选择及报告编制方法研究.pdf

摘要 我国大规模的公路建设，必将给公路沿线地区的声环境带来不良影响。公路 竣工环境保护验收是我国公路建设项目环境管理的一个重要环节，本文根据福建 省福宁高速公路竣工环境保护验收调查中出现的实际问题，对公路建设项目竣工 声环境保护验收中的衰减断面的选择和声环境保护验收报告编制方法进行了研 究。 噪声衰减断面应选在开阔、高差较小的地方，所处位置地表植被具有代表性。 衰减断面监测值要能真实反映所监测公路的噪声大小、传播、衰减规律。在断面 监测中，监测点一般离地面1 2 米高，距路近的监测点会受到路堤的屏障作用。 本文分析了路堤屏障作用的范围，提出监测点在声影区还是在声照区的判断公 式，并提出了监测点在声影区时对监测值的修正方法。 对福宁高速公路双侧声屏障降噪效果不好的原因进行分析，认为主要是双侧 声屏障平行，朝声源一侧没有安装吸声装置，绕射声波降低了声屏障的插入损失； 并根据声学原理计算了该声屏障绕射衰减量，提出了切实可行的补救措簏。 最后结合实例，建立了公路建设项目竣工声环境保护调查程序，分析了调查 的目的、原则、依据和调查内容、执行标准，研究了报告编制方法，报告包括以 下内容：概述；调查范围、方法、因子的确定；公路沿线声环境保护调查；声环 境质量现状监测与公众参与调查；声环境监测结果分析；声环境质量评价及声环 境保护调查结论。 关键词公路建设项目 声环境保护噪声衰减断面竣工验收 a b s t r a c t o u rc o u n t r y se x t e n s i v er o a dc o n s t r u c t i o n ，w i l lb r i n gt h eh a r m f u le f f e c t st o a c o u s t i ce n v i r o n m e n to ft h ea r e aa l o n gt h el i n eo ft h eh i g h w a y f i n a la c c e p t a n c eo n e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o no fh i g h w a yc o n s t r u c t i o ni sa r li m p o r t a n tl i n ko fc o n s t r u c t i o n p r o j e c te n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n to fh i g h w a yi n o u rc o u n t r y a c c o r d i n gt ot h e p r o b l e m s ，t h i sa p p e a ri nt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni n v e s t i g a t i o na n dm o n i t o r i n go f t h ef u n i n gh i g h w a y sf i n a la c c e p t a n c ei nf u j i a np r o v i n c e ，a n dt h i sp a p e rw i l ls e a r c h t h ec h o i c em e t h o do fa t t e n u a t i o ns e c t i o na n dr e p o r tp r e p a r i n gm e t h o do ft h e p r o t e c t i o no fa c o u s t i ce n v i r o n m e n ti n f i n a la c c e p t a n c eo fh i g h w a yc o n s t r u c t i o n p r o j e c t n o i s ea t t e n u a t i o ns e c t i o ns h o u l db ei np l a c ew h e r ei sw i d e ，r e l a t i v e l yl i g h t d i s c r e p a n c yi ne l e v a t i o n ，a n dw h e r et h ee a r t h ss u r f a c ev e g e t a t i o no fp r e s e n tp o s i t i o n i sr e p r e s e n t a t i v e t h em o n i t o rv a l u eo fa t t e n u a t i o ns e c t i o nm u s tt r u er e f l e c tt h en o i s e s o u n dl e v e l ，t h el o wo fn o i s et r a n s m i s s i o na n da t t e n u a t i o no fh i g h w a ym o n i t o r e d i n t h em o n i t o r e ds e c t i o n t h em o n i t o r e dp o i n ti sg e n e r a l l y1 2m e t e r sa b o v et h eg r o u n d t h em o n i t o r e dp o i n tc l o s et ot h eh i g h w a yw i l lb ea f f e c t e db ys o u n ds h a d o wa r e a so f t h ee m b a n k m e n t t h i sp a p e rh a sa n a l y s e dt h er a n g eo ft h es o u n do fs h a d o wa r e a so f t h ee m b a n k m e n t ，a n dh a sp r o p o s e dt h ej u d g e m e n tf o r m u l at h a td e c i d ew h e t h e rt h e m o n i t o r e dp o i n ti si nt h es o u n ds h a d o wa r e a so ft h ee m b a n k m e n to ri nt h es o u n d s h i n i n ga r e a s f i n a l l y , t h ep a p e rg i v e st h er e v i s i o nm e t h o do ft h em o n i t o rv a l u ew h e n t h em o n i t o r e dp o i n ti si ni nt h es o u n ds h i n i n ga r e a so ft h ee m b a n k m e n t a n a l y s i n gt h ec a u s e so ft h ep o o rp e r f o r m a n c eo ft h en o i s eb a r r i e r so nb o t hs i d e s o ft h ef u n i n gh i g h w a y , t h e r ea r es o m er e a s o n s ，t h ef i r s tp l a c e ，t h es o u n db a r r i e r sa r e p a r a l l e l ，s e c o n d l y , t h es o u n db a r r i e r sa r en o ti n s t a l l e dt h es o u n da b s o r p t i o nd e v i c eo n s i d eo fs o u n ds o u r c e t h es o u n dw a v eo fd i f f r a c t i o nh a sr e d u c e dt h ei n s e r t i o nl o s so f n o i s eb a r r i e r s t h ea t t e n u a t i o na m o u n to fd i f f r a c t i o no ft h i ss o u n db a r d ei s c a l c u l a t e da c c o r d i n gt ot h ea c o u s t i c sp r i n c i p l e ，t h ef e a s i b l er e m e d i e sa r ep u tf o r w a r d f i n a l l y , b a s e do nt h ei n s t a n c e ，t h i sp a p e rh a ss e tu pt h ep r o c e d u r eo f f i n a l a c c e p t a n c eo na c o u s t i ce n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o no fh i g h w a y , s e tu pt h ep u r p o s e ， p r i n c i p l e ，b a s i s ，c o n t e n to ft h ei n v e s t i g a t i o na n dt h ee x e c u t i v es t a n d a r d ，a n ds e tu pt h e r e p o r tp r e p a r i n gm e t h o d t h er e p o r ti n c l u d e st h ef o l l o w i n gc o n t e n t ：s u m m a r y ；t h e d e c i s i o n so ft h ei n v e s t i g a t er a n g e ，m e t h o d ，f a c t o r ；t h ei n v e s t i g a t i o no fa c o u s t i c e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o na l o n gt h el i n eo ft h eh i g h w a y ；t h em o n i t o ro fc u r r e n t s i t u a t i o no fs o u n de n v i r o n m e n t a lq u a l i t ya n di n v e s t i g a t i o na m o n gt h ec i t i z e n ；t h e r e s u l ta n a l y s i so fs o u n de n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g ；t h es o u n de n v i r o n m e n t a lq u a l i t y a s s e s s m e n ta n dt h ei n v e s t i g a t i o nc o n c l u s i o no fa c o u s t i ce n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n k e y w o r d s c o n s t r u c t i o n p r o j e c t o ft h eh i g h w a ya c o u s t i ce n v i r o n m e n t p r o t e c t i o nt h en o i s ea t t e n u a t i o ns e c t i o n f i n a la c c e p t a n c eo fc o n s t m c t i o n 第一章绪论 第一节课题提出的背景 1 1 1 我国公路建设及公路发展状况 从2 0 世纪8 0 年代中期起，我国公路交通进入高速发展时期。图1 - 1 、图1 2 给 出了我国公路及高速公路里程的历年统计【i l 。根据我国交通部编制的“中国交通发展 规划”，我国交通分三个阶段实现公路、水路的现代化。根据“中国公路网发展战略 规划”，在全国公路网中优先建设和发展以高速公路和一级公路为主的国道主干线系 统，该系统包括总长约3 5 0 0 0 公里、纵贯东西和横贯南北的“五纵七横”十二条干 线。其贯通首都和直辖市及各省( 自治区) 省会城市，将人口在1 0 0 万以上的所有 特大城市和人口在5 0 万左右的城市的9 2 连接在一起，使贯通和连接的城市总数超 过2 0 0 个，覆盖的人口约6 亿，占全国人口的5 0 左右【2 】。 至2 0 世纪末，中国公路总里程约1 2 9 万公里，公路密度为1 3 4 k n g l o o k m 2 ，到 2 0 1 0 年，全国公路总总里程将达1 4 5 万公里，公路密度为1 5 k m l o o k m 2 。 茁 段 一 氍 正i 年份 图1 - 1 我国公路里程历年统计 1 1 2 公路交通引起的环境问题 我国大规模的公路建设，必将给公路沿线地区的自然环境、生态环境、生活环 境及景观环境带来影响，并产生一系列的环境问题。 近十多年来，我国公路交通环境问题越来越严重，已引起社会公众的广泛关注。 公路施工期和运营期对环境的影响因素有很大的差别，下面分别简述。 1 、施工期 公路施工期的环境问题主要表现为非污染型生态环境影响。与公路施工有关 的生态环境影响一般为：植被破坏、局部地貌破坏( 如高填、深挖、大切坡等) 、土 壤侵蚀、自然资源( 土地、水、草场、森林、野生生物等) 影响、景观影响及生态 敏感区( 著名历史遗迹、自然保护区、风景名胜区、水源保护区等) 影响等。 ，、 倒 冬 、_ ， 暑l l i 茁 年份 图1 2 我国高速公路里程历年统计 每条公路涉及的具体生态问题各不相同，主要取决于公路所经地域的自然环境、生 态环境、地貌状况等。对环境的影响程度取决于公路的等级，因高速公路及一级公 路的工程技术标准较高，它们对生态环境的影响最大，普通公路的影响较小。 2 、运营期 公路运营期的环境问题，主要是对沿线地区民众的生活环境造成影响，如交 通噪声扰民、汽车尾气污染空气、服务区污水及路面径流对水环境的污染等，其中 交通噪声影响最为突出。浙江省1 9 9 6 年的公众环境意识问卷调查结果( 见图1 - 3 ) 显示，影响居民日常生活的主要环境问题是噪声干扰，其中交通噪声是主要污染源【3 】 ( 见图1 4 ) 。 1 1 3 交通噪声污染的严重性及其危害 根据调查统计，1 9 7 9 年至1 9 8 8 年十年间，我国城市环境噪声增加约1 0 d b ，平 均每年增加1d b 。进入2 0 世纪9 0 年代，道路交通噪声是城市环境噪声的主要来源。 1 9 9 9 年，开展道路交通噪声监测的2 1 2 个城市中，污染较重、中度污染、轻度污染 2 和声环境质量较好的城市比例分别为5 2 、8 5 、2 7 3 n5 9 0 。重点城市的道路 交通噪声平均等效声级近1 0 年来下降了2 7 分贝( a ) 。开展区域环境噪声监测的1 5 9 个城市中，污染较重、中度污染、轻度污染和声环境质量较好的 暮 要 图1 - 3 主要环境问题调查结果 图卜4 影响最大的噪声源调查结果 城市比例分别为8 2 、2 7 7 、2 5 2 和3 8 9 t 4 l 。 公路一般要穿越城郊地区及乡村居民区，而且目前生活在干线两侧的人口越来 越多，加之公路上行驶的车辆中大、中型车及重型车所占比例很大，因此交通噪声 造成的污染十分严重。实测表明，距公路5 0 米内且高出路面的民居，面向公路侧窗 外的环境噪声水平超过标准值幅度为2 巧d b ；距公路6 5 米的学校教室窗外在教学时 段，环境噪声的水平超过标准值幅度为5 7d b 5 1 。为了使交通建设和经济发展相互 协调，达到可持续发展的目的，我们必须对公路交通所产生的噪声加以重视，并采 取相应措施，以降低乃至消除交通噪声对环境产生的不利影响。 噪声的危害是多方面的，具体有以下几方面。 1 、噪声对听力的损伤 大量的调查研究表明，由于人们长期在强噪声环境下工作，会使内耳听觉组织 受到损伤，日积月累缓慢发展，造成耳聋。另外还有一种急性的噪声性耳聋，称为 暴振型耳聋，当暴露在极其强烈的噪声环境中，会使人的听觉器官发生急性外伤， 出现鼓膜破裂，内耳出血，基底膜的表皮组织剥离等症状。 2 、噪声对睡眠的影响 睡眠对人体来说是极其重要的，它能使人体的新陈代谢得到调节，人的大脑通 过睡眠得到充分休息，消除脑力和体力的疲劳。突发的噪声使人惊醒。一般说来， 4 0d b 的连续噪声可使1 0 的人睡眠受到影响，7 0d b 的噪声可使5 0 的人受影响， 而突发性噪声在4 0d b 时可使1 0 的人惊醒，到6 0d b 时，可使7 0 的人惊醒。 3 、噪声对人体的生理影响 噪声对人体的生理机能也会引起不良影响。长期暴露在强噪声环境中，会使人 体的健康水平下降，诱发各种慢性疾病。如使肾上腺素分泌增加，引起心率加快， 血压升高，诱发高血压、动脉硬化、冠心病等心血管疾病；噪声也会引起消化系统 方面的疾病，如消化不良、胃肠黏膜溃疡；在神经系统方面，噪声会造成失眠、疲 劳、头晕、记忆力衰退，诱发神经衰弱症。 4 、噪声对语言交谈和通讯联络的影响 环境噪声会掩蔽语言声，使语言清晰度降低。当噪声级和语言声级相当时，正 常交谈受到干扰；当噪声级高于语言声级1 0 d b 时，谈话声就会被完全掩蔽。虽然清 晰度的降低可以由嗓音的提高而得到部分补偿，但是会使发话人极易疲劳甚至声嘶 力竭。 此外，由于噪声的掩蔽效应，会使人不易察觉一些危险信号，从而容易造成人 身事故。 5 、特强噪声对仪器设备和建筑结构的影响 噪声对仪器设备的危害与噪声的强度、频谱以及仪器设备本身的结构特性密 切相关。强噪声作用下，电子仪器的连接部位会出现错动，引线产生抖动，微调元 件发生偏移，使仪器发生故障而失效；另外，由于声频交变负载的反复作用，会使 机械结构或固体材料产生声疲劳现象而出现裂痕或断裂。在强噪声的影响下，建筑 物会出现门窗变形、墙体开裂、屋顶掀起、烟囱倒塌等破坏。 1 1 4 研究的必要性 随着我国公路建设步伐的加快，环境保护尤为重要。交通噪声扰民是公路对居 民生活环境不利影响的一个重要方面。 4 在国外，环境影响评价制度贯穿于工程建设和运营的全过程。在我国，根据国 情的需要，在这个全过程中贯彻执行两个制度，即环境影响评价制度和“三同时” 制度，后者是对前者的工作进行监督和补充。我国的环境影响评价制度是建设项目 在立项和可行性研究阶段依据初步设计或整体规划进行的，而在项目实际建设过程 中由于客观情况和技术要求的变化很可能对初步设计进行一定的改变，因此，环境 影响评价的有效性在一定程度上被削弱了。“三同时”制度是我国环境管理的八项制 度之一，它与环境影响评价制度相结合，有效地贯彻“预防为主”的方针，落实开 发建设活动对环境产生影响的防治措施，防止新污染和生态破坏的产生，并根据“以 新带老”的原则，促进老污染的治理，保证建设项目建成后达标排放或不对周围环 境造成破坏。根据国家环境保护总局颁布的建设项目竣工环境保护验收管理办法， 以及建设项目环境保护“三同时”制度，建设项目在完工后必须对其环境保护设旌 进行验收。 目前，国家颁布了建设项目环境保护设施竣工验收监测技术要求( 试行) ， 但公路建设项目有其自身的特点，有必要对公路建设项目环境保护设施竣工验收监 测的原则、依据、内容、执行标准选择、采样和分析方法等做出要求。本文研究内 容为公路竣工环境保护验收中环境噪声验收的一般工作程序、监测方法和报告编制 方法，对以后的高速公路竣工环境保护验收中环境噪声验收的监测和报告编制具有 指导意义。 第二节公路竣工声环境保护验收的意义、目的和内容 1 2 1 研究的意义、目的 高速公路竣工声环境保护验收方法研究的意义、目的有： 1 、通过此项研究，为今后公路竣工验收中声环境保护声验收提供具体的编制方 法和技术指导； 2 、确定噪声衰减断面选择的技术要求，研究路段路基形式对断面衰减监测的影 响及其修正方法：确定噪声衰减断面监测方法； 3 、针对声屏障的防治效果进行监测，研究其监测点位和参照点位的选择技术， 为验证其有效性提供可靠理论依据。 1 2 2 研究的内容 高速公路竣工声环境保护验收方法研究的内容有： 1 、确定公路交通噪声衰减断面选择的各项技术要求；研究路段路基形式对断 面衰减监测的影响及其修正方法：研究噪声衰减断面监测方法。 2 、据断面监测结果，分析噪声值的衰减规律、衰减幅度。并与原环境影响报 告书预测结果比较，分析实际监测与理论计算产生差别的原因。 5 3 、研究交通噪声防治设施防治效果的监测方法。 4 、研究公路竣工声环境保护验收的报告编制方法。 第三节国内外研究现状 公路交通噪声对环境的影响评价是公路环境影响评价的一个重要的组成部分。公 路竣工环境保护验收是根据环境保护监测或调查结果，并通过现场检验等手段，考 核公路建设项目是否达到环境保护要求的活动。 公路的大量建设对环境造成了很多的负面影响。世界各国都很重视公路建设对环 境的影响问题，世界道路协会为此设置了专门的技术委员会，其研究的核心问题是 建立公路环境影响评价方法，为公路规划、设计和管理提供一个满足环境要求的准 绳。美国联邦公路局( f h w a ) 早在上世纪中叶就开展了公路环境的研究，制定了环 境影响评价技术导则，并开发了与其对应的环境影响评价软件【6 1 。此外，英国、瑞典、 荷兰、西班牙等国也在公路交通环境保护方面作了大量研究工作。 我国也特别重视建设项目的环境保护问题，先后颁布了一系列的法律法规，有 中华人民共和国环境影响评价法、建设项目环境保护条例、建设项目竣工环 境保护验收管理办法、建设项目环境保护设计规定、交通建设项目环境保护管 理方法、道路环境保护设计规范、建设项目环境保护设旌竣工验收监测方法( 试 行) ，还有一系列的环境标准、环境污染防治法。 1 9 8 8 年我国开展了第一条公路建设项目的环境影响评价工作，截止目前，国家 环境保护总局审批的公路建设项目的环境影响评价报告书已达3 0 0 多本，经过多年 的环境影响评价实践，各环境影响评价单位已积累了大量的经验，预测模型日益完 善。 公路交通噪声对环境的影响评价，关键是交通噪声的预测，多年来国内外许多学 者在这方面做了大量工作，从提出交通噪声的评价量指标，发展到提出不少的预测 模式。 交通噪声作为一个污染问题，还是在汽车的出现和成为一种主要的交通工 具以后。真正意识到交通噪声的严重性而把它作为一个重要的问题来研究，开始于 2 0 世纪6 0 年代初期。1 9 6 1 1 9 6 3 年，英国伦敦进行了规模较大的城市噪声调查，这 次调查第一次采用了统计声级l 1 0 来表示交通噪声的评价方法。 交通噪声是起伏很大的随机噪声，在交通噪声评价量中，具有代表性的有四种， 一是统计声级l x ，是交通噪声指数t n i ，一是噪声污染级n p l ，一是等效声级l a 。 t n i 是英国人提出来的，主要是英国人用，n p l 是美国人提出的，也主要是美国人 用。进入2 0 世纪8 0 年代，世界上已经很少有人使用这两种评价方法了。目前多采 用l x 和l a e q ，并且测量它们的已很普遍，尤其是k 越来越普遍。 6 在日本，1 9 6 9 年声学会道路交通噪声委员会发表了一个预测路旁道路交通噪声 的公式，并于1 9 7 5 年进行了修改。意大利( 罗马) 也提出了交通噪声的预测公式。 西班牙的研究指出，由于交通噪声的情况复杂，不可能找到一种简单数学关系，主 要依靠经验，或者说统计分析的方法来预测，他们采取的方法是首先找出噪声与车 流量的关系，然后考虑两旁建筑物的反射、混响的影响，再考虑车辆类型的比例的 相关性，车辆平均速度的修正，最后得到预测的l a e o 。美国运输部公路管理局组织 有关专家对交通噪声进行了比较深入的研究，并于1 9 7 8 年1 0 月提出了“联邦公路 管理局道路交通噪声预测模式”的正式报告( f h w a - r d 7 7 1 0 8 ) ，详述了预测模型 的结构和使用方法。我国的环境影响评价中的噪声预测模式，按交通部公路建设 项目环境影响评价规范( 试行) ( j t j 0 0 5 9 6 ) 中有关噪声模式和算法进行预测，是 一个半理论半经验公式。 我国现行环境影响评价方法中噪声影响评价的一些数值模拟参数还有待于改 进，模型应用存在一定的局限性。具体表现在参数的取定具有不确定性，噪声的预 测模型只适用于双向四车道，且设计行车速度有一定限制，车流量和各车型的比例 的预测也有偏差。因此环境影响评价中的交通噪声预测值不一定符合实际情况。因 此，对公路建设项目进行竣工声环境保护验收，调查工程在设计、施工、运营、管 理等方面落实环境影响报告书及各级环保行政主管部门批复意见所提环保措旅的执 行情况，重点调查工程已采取的环境保护与污染控制措施，并根据该项目所在区域 声环境现状监测的结果，分析其有效性，对不完善的措施提出改进意见，对工程其 它现存环境问题及潜在的不利环境影响，提出环境保护补救措施；调查工程环境保 护设旌的落实情况和运行效果，调查环境管理和环境监测计划的实施情况，收集公 路建设期和运营后的公众意见，了解公路建设和营运期对沿线居民工作和生活的影 响以及公众对声环境保护工作的意见，针对具体情况提出相应的环境管理要求；根 据对工程环境保护工作情况的调查，客观、公正地从技术上论证该公路工程是否符 合环境保护竣工验收条件。 第四节公路交通噪声 1 4 1 公路交通噪声的特点 1 、公路交通噪声声源 机动车辆在道路上行驶时辐射的噪声，主要由动力噪声和轮胎噪声两部分构成。 ( 1 ) 动力噪声 车辆动力噪声( 又称驱动噪声) 主要指动力系统辐射的噪声。发动机系统是主 要声源。包括进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、燃烧噪声及传动机械噪声等。 7 动力噪声的强度主要取决于发动机的转速，与车速有直接关系，噪声强度随车 速增大而增强。此外，车辆爬坡时，随着路面纵坡坡度的加大，动力噪声也增大。 ( 2 ) 轮胎噪声 轮胎噪声是指轮胎与路面的接触噪声，又称轮胎路面噪声，由轮胎直接辐射的 噪声和由轮胎激振车体振动产生的噪声构成。轮胎直接辐射的噪声，按其机理，主 要包括轮胎表面的花纹噪声( 空气泵噪声) 和轮体振动的噪声，还有急转弯和紧急 制动时与路面作用下产生的自激振动噪声等。轮胎噪声的大小与轮胎花纹构造、路 面特性( 材料构造、路面纹理) 及车速有关，且主要取决于车速，其强度随车速的 增大而增大。 2 、公路交通噪声的特点 公路交通噪声是一种典型的随机非稳态噪声。交通噪声的特点，在相当大的程度 上取决于在公路上行驶的机动车辆噪声特性。公路整体交通噪声和来往的车流量、 车辆种类有密切关系。这种噪声在一天2 4 小时内，完全是无规则的随机变化。有时 在短短的几分钟内声级变化4 0 - 5 0 分贝。交通噪声对人们的影响程度不仅与声级、 频谱有关，而且与它的持续时间、起伏变化幅度有关 7 1 。 交通噪声的频谱分析结果，大、中、小三种车型的噪声频率范围见表1 1 【8 】。由 表可见，小型车的噪声以中高频声为主，中型、大型车的噪声以中低频为主。另外， 水泥混凝土路面上的噪声频率比沥青混凝土路面上的高，由于人耳的听觉特性，听 觉上感到水泥混凝土路面上的噪声大于沥青混凝土路面上的噪声。 车辆噪声的频率分布表1 - 1 行驶噪声频率( h z )轮胎噪声频率( h z ) 车型 车速( k r n h ) 沥青混凝土路面水泥混凝士路面沥青混凝土路面水泥混凝土路面 小型车 6 0 1 2 05 0 0 2 0 0 06 3 0 以5 0 06 3 0 2 0 0 08 0 0 一2 5 0 0 中型车 4 0 8 08 0 8 0 01 2 5 1 6 0 01 6 0 1 0 0 03 1 5 1 6 0 0 大型车 4 0 8 08 0 一1 咖2 5 0 2 0 0 02 5 0 - 1 0 0 03 1 5 2 0 0 0 1 4 2 公路交通噪声的控制 1 、公路交通噪声的控制原则同 噪声自声源到接收者的过程是：声源声辐射传播途径接受者。由此， 噪声控制的原则应是首先降低声源噪声辐射，其次控制传播途径，最后对接受者进 行防护。 ( 1 ) 降低声源噪声辐射 道路交通噪声主要动力噪声和轮胎噪声两部分构成。为降低车辆动力噪声，各 8 国汽车专业人员在这方面已做了大量工作，并已取得很大成果。随着车速的提高和 车辆动力噪声的降低，轮胎噪声的影响已越来越大。 ( 2 ) 控制噪声传播途径 控制噪声传播途径，是目前降低道路交通噪声的主要方式。控制公路线路距学校、 医院、村庄、城镇居民等环境敏感点的距离，是最有效的，也是最经济的噪声防治 措施，其次是在噪声传播途径中设置声屏障使其产生衰减。 ( 3 ) 对接受者进行防护 对于公路交通噪声，采用接受者个人防护措旌是不可行的，但可对接受者生活、 工作的地点，如学校、医院、居民住宅等建筑物设置施隔声降噪设施。这是被动的 措施，在农村地区实施较困难，耗费也较大。 2 、公路交通噪声的控制的步骤 公路交通噪声的控制，一般按照下列步骤进行： ( 1 ) 调查噪声声源现状，测定噪声级； ( 2 ) 确定噪声标准。根据使用要求与噪声现状，确定可能达到的噪声标准及所需 降低的噪声级； ( 3 ) 选择控制措施方案。通过必要的设计与计算( 有时需要进行实验) ，同时考虑 其技术、经济的可行性，确定控制方案。根据实际情况，可以是一种措施，也可以 是多种措施的结合。 1 4 3 公路竣工声环境保护验收方法 公路竣工声环境保护设旌验收，主要验收工程是否达到环境保护的要求，对工 程的声环境保护措施作反馈评价。方法是利用设计施工资料和项目环境影响评价中 的声环境背景资料，通过对公路运营后声环境敏感点的实地调查和监测，在对公众 调查的基础上，采用比较分析的方法，分析高速公路建设的声环境影响。 声环境保护验收内容有： 1 、噪声源分析 ( 1 ) 各路段近期、中期、远期交通量及车型预测。 ( 2 ) 各监测点交通量及各路段车型观测结果。 ( 3 ) 各类车辆噪声源强计算。 2 、噪声影响分析 ( 1 ) 根据各路段交通量观测统计结果，分析各路段交通量差异和昼夜变化情况。 ( 2 ) 根据监测结果，分析已监测敏感点的声环境现况，并验证环境影响报告书中 噪声的预测结果。 ( 3 ) 根据衰减断面监测结果、交通量比较和敏感点周围环境，对未监测点进行声 环境影响评估。 3 、防治措施分析 调查公路建设中所采取的搬迁、隔声墙及绿化等方面已采取的声环境防护措施， 并分析其效果。 4 、声环境质量评价和报告编制 根据监测结果，评估敏感点受影响的程度、受影响的户数，给出调查评估结论， 提出切实可行的措施。 1 0 第二章公路交通噪声衰减断面选择及监测 第一节公路交通噪声衰减断面选择及监测的意义 交通噪声沿公路断面衰减的监测是对噪声预测模式的验证或者修正。我国现行 环境影响评价方法中噪声影响评价的些数值模拟参数还有待于改进，模型应用存 在一定的局限性。具体表现在参数的取定具有不确定性，噪声的预测模型只适用于 双向四车道，且设计行车速度有一定限制，车流量和各车型的比例的预测也有偏差。 因此环境影响评价中的交通噪声预测值不定符合实际情况。断面监测根据车道、 车速、车流量的变化情况确定，断面监测值能真实反应所监测公路的噪声大小、传 播、衰减规律等。 根据交通噪声沿公路断面衰减监测结果，可分析交通噪声值按距离衰减的规律、衰减幅度， 给出目前车流量状况下的噪声达标距离，并与原环境影响报告书预测结果比较，分析实际监测与 理论计算产生差别的原因。 第二节公路交通噪声衰减断面的选择 2 2 1 衰减断面选择的技术要求 断面监测根据车道、车速、车流量的变化情况确定，断面监测值要能真实反映所 监测公路的噪声大小、传播、衰减规律等。 衰减断面应开阔平坦，高差较小，所处位置植被具有代表性。 衰减断面应选择在开阔区域，周围无高大障碍物，如建筑物群、丘陵、高大 林木等，公路两侧一定距离内无高大山体；断面所处地点要求地势平坦，起伏不大。 这样使噪声传播过程中遇到障碍物而产生的反射、折射、衍射等，对噪声沿距离衰 减的监测结果的影响减到最低，使断面监测值能真实反应所监测公路的噪声大小、 传播、衰减规律等。 根据声学原理，声音在传播过程中的衰减包括两部分：一部分为距离衰减，是 声音衰减的主要部分；另一部分为附加衰减，即随着与声源之间的距离增加而减少 的声压级超出声波散射性减少的部分，附加衰减通常包括下列情况的一种或几种： ( 1 ) 空气吸收性衰减； ( 2 ) 雨、雪、雨加雪、雾等引起的衰减； ( 3 ) 障碍物引起的衰减； ( 4 ) 地面覆盖物( 包括草地、灌木、林木、农作物等) 引起的衰减； ( 5 ) 由于大气的非均匀性及大气湍流引起的衰减。 因所验收的公路一般长度在2 0 0 公里左右，公路沿线的气候、气象条件没有大 的变化，引起噪声附加衰减的气候、气象因素可以不予考虑。但公路沿线的草地、 灌木、林木、农作物等的变化很大，故选择衰减断面时，应仔细调查、分析沿线植 被的种类、分布特点，尽量使断面所处地的植被具有代表性，使断面监测值能真实 反应所监测公路的噪声衰减规律。 2 2 2 噪声衰减断面所处路段对监测结果的影响与修正 1 、路基形式对监测结果的影响与修正 在实际监测中，因受高速公路技术标准的约束，路面不可能与地面处于同一 高度，衰减断面处的地面在满足开阔、平坦、周围无高大障碍物的要求时，断面所 处路段的路基形式不是路堑就是路堤。路基形式为路堑的地段，一般起伏较大，故 衰减断面一般选在较长路堤的路段。 根据声近距离衰减大、远距离衰减小的特点，对于双向4 车道公路断面，监 测距离分别为距离道路中心线2 0 m 、4 0 m 、6 0 m 、8 0 m 、1 2 0 m 处，对于双向6 车道， 所取监测距离为离开公路中心线3 0 m 、6 0 m 、9 0 m 、1 2 0 m 处。测点一般布置在离地 面高度应不小于1 2 米处，且各个测点在同一高度上。测点尽可能避开周围的反射物， 离反射物至少3 5 米，以减少周围反射物对测量结果的影响。 因为路堤高出地面，监测点位如在高出地面1 2 米的高度上，近距离的监测点会 处在声影区，其测量值不能真实反映所监测公路交通噪声的大小、传播、衰减规律。 为了研究噪声衰减监测断面所处路段路基形式对监测结果的影响，设计了如下实验。 实验路段为福建省福宁高速公路田螺特大特与漳湾之间，桩号k 1 3 1 + 4 5 0 ，路右。 此处地势平坦，周围无高大建筑物和障碍物，路基形式为路堤，路面高出地面2 5 米。 第一次实验监测点位布置示意图见图2 - 1 ，点1 、点2 、点3 、点4 、点5 分 ，点1 点2点3 点4点5 1 彭代& 么必钐冬杉：钐代。 旦掣d ，监测点在a 点以外，监测点处于声照区。 因路堤的作用类似声屏障，如将点2 的测量值视为声屏障建设前的噪声声级， 1 4 将点2 的测量值视为声屏障建设后的噪声声级，声屏障的插入损失值和这两点的测 量结果之差有何关系? 实验所取路段路基宽2 4 5 米，路面高出地面2 5 米。因车辆行驶噪声由动力噪 声和轮胎噪声构成，各类车辆的声源高度为：小型车0 2 加5 米；中型车0 7 1 0 米； 大型车约1 5 米。为了简化计算，采用三种车型的平均高度1 o 米为声源高度。接受 点高度为距地面1 2 处。计算示意图见图2 - 6 。 图2 - 6插入损失计算示意图 因断面两侧的路段都长于2 0 0 米，受声点到路基的距离远远小于路堤的长度， 故按无限长声屏障衰减模式计算插入损失： 5 = a + b - c ( 公式2 2 ) n = 26 入= 6 f 1 7 0 ( 公式2 3 ) 式中：6 噪声传播的声程差，m ； ，噪声的频率，h z ； n 一菲涅尔( f r e s n e l ) 数。由n 值查图表得声屏障噪声衰减值。 经测量我国公路交通噪声的等效频率为5 0 0 赫兹 9 1 。由公式2 - 3 及n 值与噪声衰 减量的关系，绘制了图2 - 7 ，由图2 7 可以直接由声程差查得声屏障的插入损失量。 1 5 孽 j 晶1 0 蹙 懈 ， 查图2 7 ，可知：l = 4 d b 实测差值：l _ = 6 5 9 d b - - 6 2 1 d b = 3 8 d b 相对误差为：型垒纽x 1 0 0 ：二塑。1 0 0 ：5 a l 4 由此可见，可以将路堤视为声屏障，按无限长声屏障噪声衰减量来对监测值进 行修正，修正公式为： l = l 铡+ i l( 公式2 3 ) 式中：i - 一修正后的噪声值，d b ； l 旷_ 钡【i 点实测值，d b ； i i 厂一一声屏障的插入损失，i l = 声屏障建设前的声级一声屏障建设后的声 级，d b 。 2 2 3 监测值的路段长度修正 当受条件限制时，道路在监测点两端的长度小于4 倍接受点至行车线的距离时， 应对监测值做路段长度修正，修正值大小为1 0 1 9 ( 0 1 8 0 ) ，见图2 8 ，0 为计算点对 路段的张角。 图2 8 路段修正计算示意图 2 2 4 背景噪声修正 断面监测根据车道、车速、车流量的变化情况确定，即断面监测值要能真实 反应所监测公路的噪声大小、传播、衰减规律等。为此，噪声源应该只是公路上的 交通噪声，衰减断面应选择在环境背景噪声不会对交通噪声源造成干扰的地方。当 测量值高于背景噪声级a o a a ( a ) d a 上时，背景噪声级完全被交通噪声掩蔽。背景噪声 应比总声级小3 d a ( a ) d a 上，否则测量结果不准确，为无效测量，须重新测量。若背 景噪声较高，与测量值差值小于t o d b ( a ) 列 ，应同时测量背景噪声，并按表2 2 修正。 背景噪声修正表表2 - 2 测量值与背景值之差 34 66 9 修正值 一3 2 1 1 6 第三节衰减断面监测与结果分析 2 3 1 监测条件 1 、监测仪器 监测仪器为声级计，在环境噪声监测中主要使用i 型( 精密级) 、i i 型( 普通级) 。 按国标g b t 1 4 6 2 3 9 3 ( 城市区域环境噪声测量方法) 的规定，用于城市区域环境 噪声测量的仪器精度为i i 型以上的积分声级计。声级计一般由传声器、放大器、衰 减器、计权网络、指示器组成。声级计的主要附件有：防风罩、鼻型锥、延长电缆。 声级计分类见表2 3 。 声级计分类表2 - 3 精密级普通级 类型 oii i1 1 i 精度 0 4 d b0 7 d b1 o d b1 5d b 用途实验室标准仪器声学研究现场测量检测、普查 测量前必须注意以下几点： 检查电池电量是否充足，不足应予以更换； 对声级计进行校准，国产n d 9 型校准器对于1 英寸或2 4 毫米的自由声 场响应电容传声器，校准值为9 3 6 d b ，对于1 2 英寸或1 2 毫米的自由声场响应电容 传声器，校准值为9 3 8 d b ； 测量前后对声级计再次进行校准，测量前后的校准偏差不应大于2d b ， 否则测量结果无效。 2 、气象条件 监测应在无雨、无雪的天气下进行，风速不大于5 米，秒，户外测量必须使用防 风罩。 2 3 2 监测频次及采样时间、监测点布置 1 、监测频次及采样时间 交通噪声衰减断面监测频次为每测点每天测量3 次，昼间2 次，夜间1 次。 在环境噪声测量中，根据所测对象噪声的时间变化特性来选择采样时间，一般 情况下采样时间如下： ( 1 ) 声级起伏小于3 d b ( a ) 的噪声，可视为稳态噪声，采样时间为1 分钟； ( 2 ) 声级起伏在3 1 0 d b ( a ) 的噪声，采样时间为1 0 分钟； ( 3 ) 声级起伏大于2 0 d b ( a ) 的噪声，采样时间为2 0 分钟。 因车流量随时间分布不均匀，造成交通噪声的声级随时间变化。当有车辆通过 时，噪声可能达到8 5 9 0 d b ( a ) ，而当没有车辆通过时，噪声可能仅有5 5 6 0 d b ( a ) ， 噪声的声级还会随车速、汽车类型等的变化而改变，噪声起伏大于2 0 d b ( a ) ，故每 1 7 次测量2 0 分钟，测量2 天。采样方式，将声级计动态特性置于“快”响应档，采样 时间间隔小于1 秒。 2 、监测点布置 根据声近距离衰减大、远距离衰减小的特点，对于双向4 车道公路断面，监 测点分别布置在距离道路中心线2 0 m 、4 0 m 、6 0 m 、8 0 m 、1 2 0 m 处。对于双向6 车道， 监测点布置在距离公路中心线3 0 m 、6 0 m 、9 0 m 、1 2 0 m 处。测点离地面的高度应大 于1 2 米，且各个测点在同一高度上。测点尽可能避开周围的反射物，离反射物至少 3 5 米，以减少周围反射物对测试结果的影响。断面衰减监测点布置示意图见图2 - 9 。 剖面图 图2 - 9 噪声衰减断面监测布点图 2 3 3 需测量和记录的数据 1 、测量数据 需测量的数据有：等效连续a 声级( 【，a 舶) 、累计百分数声级( l 1 0 、k o 、 l 舶) 、l m i 。、s d ，双向车流量( 分大型车、中型车、小型车) 。车型的分类标准见表 2 _ 4 。 车型的分类标准表2 4 车型我国交通部定义美国f h w a 定义 指二轴四轮的车辆，包括座位不超过9 个的 小型车质量小于3 5 吨 载客车、轻型