公路隧道噪聲控制與研究第一頁，共28頁。

第一章國內外公路隧道噪聲研究現(xiàn)狀第二章公路隧道交通噪聲特性第三章隧道噪聲控制措施

第二頁，共28頁。第一章國內外公路隧道噪聲研究現(xiàn)狀

第一節(jié)研究背景和意義第二節(jié)

理論研究第三節(jié)實驗技術研究

第三頁，共28頁。

第一節(jié)研究背景和意義

隧道是山區(qū)高等級公路的重要組成部分，我國山區(qū)較多,近幾年山區(qū)公路的建設也加快了步伐,修建了大量的隧道。但所建成的隧道，多數(shù)沒有做吸聲處理,隧道的交通噪聲問題也就越來越受到人們的關注。交通噪聲和通風機運作噪聲經(jīng)壁面多次反射,混響聲、直達聲等疊加,產(chǎn)生較大的噪聲值,使司機、乘客、檢修人員感到非常不舒適另外,隧道內的強噪聲可能對隧道本身也造成危害,使隧道頂部,內壁以及地面遭到一定程度的傷害。目前,我國還未制定關于隧道環(huán)境噪聲的國家或行業(yè)標準第四頁，共28頁。城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準(GB3O96一93)規(guī)定:道路交通干線兩側區(qū)域環(huán)境噪聲標準值為晝間70dB(A),夜間55dB(A)"已有大量資料顯示,我國高速公路隧道產(chǎn)生的噪聲遠超過了這一標準,如表所示。1995年重慶市某隧道噪聲的現(xiàn)場測試,該座長度為300米左右的隧道內均為噪聲高污染帶,隧道洞口處1小時等效連續(xù)A聲級最低,為80dB;在隧道中部最高,為89dB,也就是說,隧道口處噪聲值比中部僅下降約10%左右"第五頁，共28頁。第二節(jié)理論研究日本在公路隧道降噪方面的研究比較早，在1971年,夏德榮校對公路隧道交通噪聲進行了聲學處理研究,并評價了聲學處理的測量方法。國外對鐵路隧道噪聲研究較多,例如,M.S.HOWE對鐵路隧道入口處的聲波的反透射進行了詳細的研究,但鐵路隧道內噪聲的形成機理與公路隧道的機理差別較大,值得借鑒處較少，根據(jù)日本研究介紹,公路降噪效果以路塹形式最佳,美國修建的高速公路當通過聲環(huán)境敏感地區(qū)時,亦常采用路塹形式。第六頁，共28頁。第三節(jié)實驗技術研究國內外道路隧道降噪對策主要是選用配置消聲器的低噪聲射流風機,在隧道頂部和側墻上部內裝吸聲材料,特別在兩端洞口外要安裝露天型強吸聲板,以及鋪設低噪音路面。對隧道進行降噪處理后,評價降噪效果的實驗方法主要有:揚聲器實驗,單車行駛實驗,典型隧道實測(對實際隧道作吸聲處理前后的噪聲級進行比較)隧道內吸聲模擬中間試驗(縮尺模型實驗)。第七頁，共28頁。第二章公路隧道交通噪聲特性第一節(jié)我國公路隧道交通噪聲現(xiàn)狀第二節(jié)公路隧道交通噪聲的來源第三節(jié)公路隧道交通噪聲的影響因素分析第八頁，共28頁。第一節(jié)我國公路隧道交通噪聲現(xiàn)狀我國于1982年半頒布了城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準,于1993年重新進行了修訂(GB3096一93),規(guī)定了城市各類區(qū)域的環(huán)境噪聲標準,它對有效地控制城市環(huán)境噪聲起到積極的作用。第九頁，共28頁。(1)0類標準適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。(2)1類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準。(3)2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)(4)3類標準適用于工業(yè)區(qū)(5)4類標準適用于城市中的道路交通干線道路兩側區(qū)域,穿越城區(qū)的內河航道兩側區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側區(qū)域的背景噪聲限制也執(zhí)行該類標準第十頁，共28頁。由表2一3和2一4可以看出,洞外與洞內相比,噪聲狀況有一定的降低,但洞外噪聲和洞內噪聲都遠遠超過了城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準中晝間70dB，夜間55dB的規(guī)定值。此外,我國的寶林山隧道、金雞山隧道也有高達85dB(A)以上的噪聲污染第十一頁，共28頁。第二節(jié)公路隧道交通噪聲的來源

通風機噪聲為沖淡污染空氣,保障交通的流暢,使汽車按設計車速通過隧道,隧道內的通風設計是隧道建設中的重要而且棘手的環(huán)節(jié),而由通風機產(chǎn)生的噪聲也成了隧道內噪聲的重要來源。第十二頁，共28頁。發(fā)動機噪聲汽車在加速狀態(tài)下的噪聲源對噪聲的貢獻大小如圖2一l所示。發(fā)動機噪聲是汽車的主要噪聲源，在我國,小轎車車外加速噪聲中,發(fā)動機噪聲約占55%;大、中型汽車車外加速噪聲中,發(fā)動機噪聲約占65%"第十三頁，共28頁。輪胎路面噪聲輪胎噪聲主要是由輪胎與道路相互作用而產(chǎn)生。輪胎在各種速度下及各種道路表面運行,其噪聲頻帶非常寬,在80~4000Hz。1500Hz以下的噪聲占多數(shù),且主要集中在1000Hz附近。第十四頁，共28頁。第三節(jié)公路隧道交通噪聲的影響因素分析影響隧道噪聲強弱的因素有車輛構成種類、車流量、行車速度、路面結構、路堤高度、車輛鳴笛、隧道內墻壁吸聲系數(shù)等第十五頁，共28頁。車輛構成種類及車速一般來講,對每種類型的車,都有噪聲隨車速的增大而增大,同樣的行駛速度下,大型車噪聲最大,中型車次之,小型車最小第十六頁，共28頁。車流量如圖2一6所示,橫坐標為車流量,縱坐標為噪聲級,實線為洞內噪聲,虛線為洞外噪聲?？梢钥闯?噪聲級隨車流量的增加而增加,且隧道內噪聲高于隧道洞外噪聲。第十七頁，共28頁。路面結構輪胎與路面的摩擦噪聲與路面的種類有關.相同條件下,混凝土路面較瀝青混凝土路面高2dB(A),較碎石路面高4dB.降低路面引起的噪聲,就要采用低噪音路面目前,國內外研究比較成熟,具有降噪功能的瀝青低噪音路面有:排水路面、阻尼路面、多孔彈性路面等。使用較多的是大空隙排水型路面,路面的空隙率超過20%,噪音可降低2一4dB。但由于這種路面強度不高且耐久性較差,我國道路超載現(xiàn)象比較嚴重,故使用較少第十八頁，共28頁。隧道內壁吸聲系數(shù)的影響第十九頁，共28頁。第三章隧道噪聲控制措施第一節(jié)通風機噪聲第二節(jié)發(fā)動機噪聲第三節(jié)輪胎路面噪聲第四節(jié)吸聲材料第五節(jié)路塹、聲屏障與綠化帶

第二十頁，共28頁。第一節(jié)通風機噪聲隧道內的通風方式通常采用縱向通風,如圖所示。而采用縱向通風方式的隧道,射流風機直接懸掛在隧道頂部,噪聲問題比較嚴重,為降低風機產(chǎn)生的噪聲,建議將通風方式改為橫向或半橫向通風,并確保射流風機運轉平衡。并且為進一步降低風機噪聲,應在射流風機上安裝消聲器以及在隧道頂部貼敷消聲材料。第二十一頁，共28頁。第二節(jié)發(fā)動機噪聲汽車發(fā)動機噪聲,與車輛本身密切相關,不管是否在隧道內行駛,噪聲控制的方法是一致的。其降噪措施主要有:對進、排氣噪聲的控制采用消聲器;對燃燒噪聲的控制措施是，研發(fā)新的低噪聲燃燒室;降低機械噪聲的控制主要是，合理的減少和采用最小的配合間隙和優(yōu)化齒輪結構參數(shù)和材料等,以減少部件之間的沖擊;當進一步降低發(fā)動機本身噪聲比較困難時,常采用隔聲罩,有局部隔聲罩以及全封閉整體隔聲罩和隔聲屏。第二十二頁，共28頁。第三節(jié)輪胎路面噪聲汽車行駛速度,隧道內環(huán)境濕度、溫度對輪胎路面噪聲都有影響,在公路交通噪聲控制中,控制輪胎路面噪聲的方法：一是采用低噪音輪胎,二是鋪筑低噪音路面。對于行駛在隧道內的車輛而言,為降低隧道噪聲,改變已有的輪胎的花紋結構不太現(xiàn)實,第二種方法是目前最成熟的控制輪胎路面噪聲的措施。第二十三頁，共28頁。第四節(jié)吸聲材料為保護道路兩側附近的人類活動區(qū)及自然保護區(qū),一般在道路兩側修建隔聲屏障。而在隧道內,由于在隧道內人車處于同一聲場,則要采用吸聲屏障,要求降噪材料有良好的吸聲性能。第二十四頁，共28頁。第五節(jié)路塹、聲屏障與綠化帶

美國修建高速公路，當通過聲環(huán)境敏感地區(qū)時,常采用路塹形式,不但可以減少交通噪聲,還不會因設置聲屏障而影響路側景觀,因此,在隧道的洞口過渡段可采用此方法,降低洞口過渡段噪聲對周圍環(huán)境的影響。路塹的深度可視路側環(huán)竟敏感點預測的環(huán)境噪聲超標情況而定,長度可視敏感點沿走向所占的范圍而定第二十五頁，共28頁。采用聲屏障降低公路噪聲是目前應用較為廣泛的降噪方式。聲屏障主要通過對聲波進行吸收、反射等來降低噪聲,聲屏障類型各異,