高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制（通用3篇）

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制 篇1

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制

以降噪原理为基础,根据安徽省升金湖裕丰圩保护区的`公路沿线的噪声现状,结合交通噪声预测模式,设计了该公路高架桥声屏障的位置和高度,并对设计结果进行了调整.同时,对声屏障的结构和材料进行了设计,计算结果表明,该声屏障能有效减少噪声,对湿地水禽具有显著的保护作用.

作 者：张静 蔡志洲 林伟 杨建英 韩彦来 ZHANG Jing CAI Zhi-zhou LIN Wei YANG Jian-ying HAN Yan-lai  作者单位：张静,杨建英,ZHANG Jing,YANG Jian-ying(北京林业大学,北京,100083)

蔡志洲,林伟,韩彦来,CAI Zhi-zhou,LIN Wei,HAN Yan-lai(交通部环境保护中心,北京,100013)

刊 名：交通科技与经济 英文刊名：TECHNOLOGY & ECONOMY IN AREAS OF COMMUNICATIONS 年，卷(期)： 10(3) 分类号：X593 关键词：声屏障   公路   设计  

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制 篇2

为减小高速公路的修建对水禽栖息地的不良影响,本文研究了在穿过该地区高速公路上建声屏障的方法。通过研究声屏障的声学设计、材料设计和结构设计,最后达到减少噪声对水禽影响的目的。

1 降噪原理

当噪声源发出的声波遇到声屏障时,它将沿着三条路径传播(如图1所示):一部分从声屏障顶端绕射到达受声点;一部分穿透声屏障到达受声点;一部分在声屏障壁面上产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿这三条路径传播的声能分配。其中绕射是最重要的设计指标,因为在声屏障的屏蔽区中所能感受到的噪声几乎全部是绕射声波。在决定声屏障隔声性能时,一般只对绕射声波进行计算,根据所需的隔声量来确定声屏障的长度、高度、材料以及结构和形状。

2 声学设计

1)公路沿线噪声现状监测。通过对拟建公路K155+450处周围200 m范围内进行现状监测(见表1),主要存在交通噪声源和生活噪声源。

2)交通噪声预测模式。交通噪声预测模式公式为

$L{}_{eq}(h){}_i=L{}_{oi}+10\lg \left(\frac{{\rm N}{}_i}{v{}_i{\rm T}}\right)+\text{Δ}L{}_{\text{距}\text{离}}-\text{Δ}L{}_{\text{地}\text{面}}\text{Δ}L{}_{\text{障}\text{碍}\text{物}}-16.$

式中:Leq(h)i为第i类车辆的小时等效声级,dB(A);Loi为第i类车辆的参考能量平均辐射声级,dB(A);Ni 为在某一规定时间段(1 h)通过规定接受的第i类车型车辆数;T为计算等效声级的时间,1 h;Vi为第i类车辆的平均行驶速度,km/s;ΔL距离为距离声等效行车线距离为r的预测点处的距离衰减量,dB(A);ΔL地面为地面吸收引起交通噪声衰减量,dB(A);ΔL障碍物噪声传播途中障碍物的附加衰减量,dB(A);-16为常数,由10lgπro计算而得(即10lg π×7.5×10-3= -16)。

根据现状监测结果,运用上述交通噪声预测模式对该范围内进行噪声预测,得出在建公路高架桥靠核心区一侧交通噪声分布情况如图2所示。根据图2得出,公路交通噪声级取核心处距拟建公路中线94 m处即受交通噪声影响的最大点,其2022年的预测值昼间为59.4 dB、夜间为48.4 dB;为了保证升金湖裕丰圩核心区的降噪量能够达到要求,实际设计时按照国家标准设计,降噪量为9.4 dB。

3)声屏障设置位置。该段公路为高架桥形式,考虑到防护栏的混凝土结构和声屏障一样具有防止噪声的功能,可以减小声屏障的实际高度,达到减少工程量,降低成本的要求。因此,从声屏障的降噪效果和保证声屏障的安全性等方面综合考虑,将声金湖裕丰圩核心区的声屏障建于高架道路南侧的防撞护栏上。声屏障距离路的中心线13 m。

4)声屏障高度的计算。当声屏障的位置确定后,它与受声点、声源(等效行车线)之间的相对距离以及高差便确定了。根据公路声屏障声程差与噪声衰减量关系曲线,如图3所示及图4的三角关系计算出声屏障的高度。

说明:①图中红线Hs代表声源的高度,取1.2 m。②图中绿线代表声源到声屏障的距离,13 m。③H高差为桥面与升金湖保护区的高程差。④图中蓝线代表声屏障的高度。⑤A表示声源到声屏障的距离。⑥B表示声屏障到接收点的距离。⑦C表示声源到接收点的距离

5)声学设计的调整。上面得到的声屏障噪声衰减量ΔL是无限长声屏障噪声减量,实际声屏障是有限的,由于两端“漏声”现象,它的噪声衰减量ΔL要略小些,图5为有限长声屏障衰减量计算示意图。

$\text{Δ}{L}^{\prime }=101g(1-\beta /\theta +\beta /\theta *100.1*\text{Δ}L)$

式中: ΔL′为有限长度屏障噪声衰减量,dB;ΔL为无限长度声屏障噪声衰减量,dB;θ为接受点对道路的张角;β为接受点对有限长声屏障的张角。

综合考虑各方面的因素,进行修正(见表2):

由于声屏障建在路的护栏上,护栏的混凝土结构具有声屏障的功能,所以声屏障的高度和护栏一块考虑,护栏的高度为87 cm。可见,采用扣除了防护栏底座的声屏障在2.0～2.5 m之间的高度和长度530 m都能满足降9.4 dB的要求,但是采用2 m时降噪量才刚刚满足要求,考虑到理论和实际的误差,采用2.5 m的高度。

为了施工的方便和保证每个地方都能达到降噪效果和国标要求,全线采用统一的声屏障的高度2.5 m。

3 材料设计

选用的材料经国家建筑工程质量监督监测检验中心检测,对于500 Hz的高速公路,其吸声系数是1.06,隔声量是31.8 dB,大于要求降噪量(9.4+10=19.4 dB),能够满足要求,具有耐久性、耐火性、防水、防尘、经济和安全等特点。

1)超细玻璃棉采用离心法生产,内无渣球含量,纤维长度大于8 cm,对人体无害,具有性能稳定、吸声效果好等特点。

2)采用美国杜邦公司生产的PVF薄膜作为芯材的外包装袋,具有防水、耐酸碱腐蚀、抗紫外线辐射、抗老化等特点,其使用年限达到15年以上,即使在恶劣的条件下,也能保证内吸音材料的长期使用。

3)面板由经过氧化处理的铝合金卷板制成,具有重量较轻、强度高、不腐蚀等特点。面板的吸音面积达70%,并可做彩色喷涂,景观效果与周边环境相协调;此外,正面百叶窗可以防止水和灰尘进入吸音型声屏障内部,保证吸音材料长期具有良好的吸音效果,延长声屏障的寿命。

4)背板及侧板采用经过热镀锌处理的钢卷板制作,具有较强的耐腐蚀性;并在背板压制凹槽以增加强度,作为抗风压的主要构件。

5)H钢立柱经过热镀锌防腐处理,镀层厚度达80 μm,外形美观、经久耐用。

6)采用钢丝绳连接隔音板,使之成为一个整体,可以防止车辆撞击后造成严重的生命和财产损失。

7)橡胶海绵胶带可以防止隔声板的划伤和磨损,使之接触更加紧密,达到更好的隔音效果。

4 结构设计

声屏障结构设计应考虑自重、侧向土压力、风荷载、冰雪载等,此屏障所在位置主要考虑风载的影响,设计要求其能够抵抗十级风的影响,此地段风向以东北风为主,夏季受季风影响多为西南,多年平均风速3.1 m/s,最大风速22 m/s。风荷载等于风速的平方除以1 600,即为p=v2/1 600, 其最大值为p=222/1 600=0.303 KN/m2。

声屏障承接的主要载荷是风载, 沿江地区的基本风压为0.303 KN/m2,考虑可能发生风振,取最大风荷载为0.5 KN/m2。对于声屏障需校核立柱的强度、地脚螺栓的强度和声屏障的承载力。

1)立柱的强度。

立柱在风压下承受剪切和弯矩,轻型H型钢的许用应力为:[σ]=170 MPa,[τ]=100 MPa。对立柱进行受力分析后发现立柱的底端是危险截面,承受较大的剪应力和弯矩,对其进行强度校核,计算后得:σ=75<[σ] ,τ=75<[τ],可见立柱强度满足要求。

2)地脚螺栓。

地脚螺栓也是受力的危险部件,经计算后得4根M18的螺栓可满足强度要求,考虑到现场的安装误差和螺栓的腐蚀,实际设计中采用4根M20的螺栓。

3)声屏障的承载力。

声屏障承载力用实验测定,采用堆载法加均布荷载,至0.5 KN/m2时声屏障未发生破坏,跨中挠度测得为38 mm,强度满足要求。声屏障汇总情况如表3所示。

5 结 论

从实际情况来看,声屏障对减小交通噪声及保护区鸟类的影响作用是十分明显的,同时,声屏障还能够起到阻隔交通光线对鸟类的影响作用。

摘要：以降噪原理为基础,根据安徽省升金湖裕丰圩保护区的公路沿线的噪声现状,结合交通噪声预测模式,设计了该公路高架桥声屏障的位置和高度,并对设计结果进行了调整。同时,对声屏障的结构和材料进行了设计,计算结果表明,该声屏障能有效减少噪声,对湿地水禽具有显著的保护作用。

关键词：声屏障,公路,设计

参考文献

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[4]刘岩,张晓排.声屏障-降低城市轨道交通噪声的重要途径[J].建筑技术,2002(11):48-49.

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制 篇3

关键词公路施工；环境；防治措施

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0162-01

随着社会经济的进步，作为重要经济支柱的公路建设也成熟壮大，它对一个地区的经济、文化、政治进步起着重要作用，而完善公路工程建设，对社会经济的持续发展也有着积极意义。公路建设项目规模庞大，必然会消耗大量资源，同时还会改变地形地貌，给原有的生态环境造成影响，加上在建设过程中会产生各种污染，这些综合原因严重影响到了公路周边的自然环境，破坏了原有的生态平衡。因此，文章分析了公路建设会给环境带来的各种不良影响，并提出保护环境措施，希望尽最大可能减少公路建设对环境的负面影响。

1公路建设对环境的影响

1）空气污染。在公路建设中出现的对空气污染问题主要有：公路建设必然会使用到石灰、水泥、粉煤灰等原料，这些原料中含有大量的粉尘，如果在运输过程中没有处理好，就会有大量粉尘飘入空气中，对空气造成严重污染；施工中需修建便道，由于车辆反复过往、碾压，便道会在炎热干旱的季节释放大量粉尘，对周围空气造成污染；沥青是路面施工的重要原料，在高温下，它会发出苯并芘、酚类等对环境有害的沥青烟，不仅会污染自然环境，还会对周围的树木、庄稼造成污染。

2）噪声污染。噪声污染包括：施工现场的运输机械、筑路机械和其他各类施工机械以及爆破等工作时发出的巨大噪音；水泥混凝土拌和站、沥青混凝土拌和站和稳定土拌和站在工作时产生的噪声。

3）水污染。水污染是我们常见的问题，它与固体废弃物污染不同，水污染涉及范围广，严重影响到居民的生产和生活，除此之外，水污染也是难以恢复和解决的。施工中的弃土、弃渣等废物直接排放水体，造成水污染；例如大桥施工中，使用的早强剂、减水剂等对河流的污染；施工中的生产废水和生活废水对水源的污染。

4）生态和景观破坏。公路施工不得不修建便道，并需要清理现场、取料和弃料及路基修筑，这些作业需占用一定量的土地，而这也将破坏植被，影响到公路沿线的自然、文物和景观。在山岭区施工，还有可能导致水土流失，而附近的水资源也会因此而变得浑浊，影响到各种水生生物的生活环境，严重的弃渣流失还有可能引发泥石流等自然灾害。当在平原地区进行公路施工时，不仅会占用大量土地，还存在取土挖毁耕地和需要进行土地恢复利用问题。环境的破坏让植被破坏，大量的噪声让野生动物们迁移或者死亡。公路工程还会影响到周围的景观建筑，公路修建有可能破坏各种植物景观，使其环境与周围不协调。

2综合环境治理措施

1）施工噪声减缓措施。严重噪音超标的机械进入施工现场，施工人员要注意机械维护；合理安排施工组织计划，控制建设活动对周围居民的影响。对于施工中发出的各种噪声，其声音具有突发、无规则、不连续、脉冲性等特点。但是我们可以通过合理安排工序来减少这些噪声。如噪声源强大而持续的自卸汽车运土、脉冲性的振捣的作业应放在白天进行；挖掘机备土、光轮压路机碾压等低噪声机械可以在夜间操作。建设单位应督促施工单位在施工现场标明施工通告和投诉电话，在建设单位接到投诉后，应及时向环保部门报告，尽快处理各种纠纷，保证施工顺利进行。

2）固体废弃物处理措施。现场的废弃物应合理清理，施工清场的树木、农作物、杂草，都是有机植物，可以集中堆放，以便绿化之用；另外也可作为取土坑的复耕之用。尤其在山岭区，表层腐植土是很重要的植被保护物质，在现场清理时，应积极发挥它的作用。①施工弃土处理。设计中要注意填挖平衡，减少土石方量；合理使用土地，减少耕地占用。最好在荒地和低产地中取土，取土后对取土坑进行后期利用。弃方应集中堆弃，堆弃后应上覆表土，播种绿化。②施工生产废料处理。重视废料的再回收利用，对钢筋、钢板、木材等下角料可分类回收，交废物收购站处理。对拌和站，水泥存储场地等临时征用土地，竣工后统一集中运至固体垃圾场地或是低洼处进行处理，将征用过的土地进行恢复生产。

3）其它环境保护措施。完善公路施工环境保护措施，控制施工占地和建设用地规模，减少对耕地和植被的破坏；减少在环境敏感区域施工，如学校、医院、名胜古迹、自然保护区、精密食品基地和军事设施等。重视水土资源的保护，减少水土流失。在工程设计中必须加强水土流失的预防，首先是注意填挖平衡，减少土石方量，减少借土弃土；其次是做好防护工作，保证边坡的稳定，减少公路使用中的不良质量问题，同时根据地形特点，加强植被的保护和环境绿化；最后是做好沿线排水设计；再者，要合理用地，减少耕地的占用，取土后还应对其进行后期利用，回填土坑。

4）减少施工粉尘对大气的污染。公路施工中粉尘对空气环境有着严重的影响，应采取有效措施，减少粉尘对空气的污染。工程中开挖的土方要注意集中堆放，这样才能减少粉尘，及时回填，控制粉尘影响空气的时间；水泥和混凝土在运输中要使用密封罐车；施工中应保证道路平整，设立施工道路养护、维修和清扫专职人员，保证道路在最佳的状态；施工期间燃油机械设备较多，对于固定的施工设备，运行点在敏感点上风向50m范围以内，应安装除尘除烟机。

5）加强生态环境及生物多样性保护的宣教。落实加强施工环境保护的宣传工作，这样做可以缓解施工中的地貌、植被毁灭、土壤结构改变等生态问题，在施工期间，应把较为肥沃的土地有计划的剥离、储存、临时堆放，为施工完成后的植被恢复奠定基础。

6）施工过程中加强管理。对承包商的施工方案应认真审查，确保其工程取土、路基填筑及其防护工程按照相关规范进行。施工监理应加大土方、散装建材运送及路基填筑的监理力度，在堆放前进行保护。

公路施工对环境的不良影响是综合的，加强施工环境的保护，减少对生态的污染和破坏，实行可持续建设，以较低的资源代价和环境代价换取较高的、良性的公路建设速度，实现经济、环境、社会效益的统一，保证公路建设在稳定的环境下发展。

参考文献

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