張茂林
(蘇交科集團股份有限公司,江蘇 南京 211112)
高速公路作為交通體系的重要組成部分,在社會經(jīng)濟發(fā)展中起到至關重要的作用,近年來我國高速公路網(wǎng)建設日益完善,完全體現(xiàn)出速度快、效率高以及效益好等優(yōu)勢。但在看到高速公路運行優(yōu)點的同時,也需要重視日益嚴重的噪聲污染問題。從環(huán)境影響評價角度分析高速公路噪聲污染的特性,結合對噪聲預測模式的比較,選擇最有效的降噪治理措施,爭取進一步解決噪聲污染問題。
高速公路噪聲污染問題日益嚴重,對沿線周邊居民的正常生活工作帶來嚴重的影響,甚至是長時間生活在噪聲污染環(huán)境中還會對人們的身心健康帶來危害。我國高速公路網(wǎng)覆蓋范圍逐漸擴大,很多高速公路需要穿越城市、村鎮(zhèn),但是早期修建的工程并未意識到噪音污染產(chǎn)生的危害,導致很多高速公路位置規(guī)劃不合理,甚至與住宅、工廠等建筑的間距不超過10m,這樣就導致隨著高速公路運輸壓力的持續(xù)增大,沿線周邊的生產(chǎn)生活遭受的噪聲污染影響更為嚴重。輪胎與路面摩擦產(chǎn)生噪聲、汽車發(fā)動機運行噪聲、喇叭噪聲以及風噪等,會對沿線居民產(chǎn)生持續(xù)不斷的影響,導致人們無法正常休息,長期以往人們情緒會受到影響,長時間處于焦躁不安的情緒,大大降低工作效率,情況嚴重的甚至會對人體的聽力造成損傷,造成神經(jīng)衰弱,降低生活質(zhì)量[1]。高速公路噪聲污染,造成沿線住房以及寫字樓等建筑的功能性大大降低,并且周邊土地也會有不同程度的貶值。
機動車是導致高速公路噪聲污染的重要原因,正如上文所述對于不同類型的機動車在不同行駛狀態(tài)和工況下行駛,所產(chǎn)生的交通噪聲也有一定區(qū)別。高速公路交通噪聲是重點防治對象,需要掌握其特征:
(1)車輛動力與類型。發(fā)動機轉速決定車輛的動力噪聲,噪聲高低與車速有著直接關系,車速越大則相應的噪聲強度越大。相比平緩路段,車輛在爬坡時隨著坡度的增大,產(chǎn)生的動力噪聲也更大。另外,大功率機動車、柴油發(fā)動機噪聲以及車身震動產(chǎn)生的噪聲更大。
(2)車速與輪胎。一般在車速達到50km/h 以上時,交通噪聲中的主要組分部分便是輪胎噪聲,即輪胎與路面接觸產(chǎn)生的噪聲,是通過輪胎直接輻射的噪聲與輪胎激振車體產(chǎn)生的噪聲[3]。輪胎花紋構造、車速以及路面結構等均是影響輪胎噪聲的重要因素。
(3)路面性質(zhì)。路面性質(zhì)不同對車輛交通噪聲的影響不同,尤其是路面孔隙率以及鋪設材料是影響車輛行駛噪聲的主要因素。以及面對不同路況時,車輛本身行駛過程中輪胎與地面接觸產(chǎn)生的噪聲也有所差異。例如在填方路段行駛,周圍環(huán)境越空曠,則噪聲傳播的距離越遠。
(4)其他。包括車輛鳴笛產(chǎn)生的噪聲,對于使用高音喇叭的車輛,噪聲聲級會升高7~10dB。另外,道路線形、縱坡等技術指標也會對高速公路噪聲污染產(chǎn)生一定影響,在進行噪聲防治管理時,同樣要納入研究范圍。
高速公路上行駛的車流量大小也直接關系噪聲污染程度,正常情況下中小型車流量多集中在晝間,而大型車流量則是夜間高于晝間。晝夜間等效聲級之差(|Ld-Ld|)的變化幅度≤3dB(A)的狀況達到80%以上。每日12:00—15:00 時間段車流量較少,相應的噪聲也比較低;7:00—11:00 以及15:00—18:30 兩個時間段為每日車流量的高峰期,為晝間噪聲高峰時段,并且該時間段噪聲變化幅度較小,Ld 偏差≤2dB(A);22:00—24:00 時間段內(nèi)夜間車流量減少,期間噪聲幅度變化低,Ln 偏差≤1dB(A)[4]。
表1 不同類型車輛噪聲情況
車輛類型不同產(chǎn)生的噪聲強度不同,目前我國高速公路通行的車輛眾多,也需要將其作為噪聲污染防治的研究對象。車型對交通噪聲的影響主要體現(xiàn)在載重量上,如表1 所示。
根據(jù)表1 數(shù)據(jù)可知,隨著車型載重的增加,交通噪聲不斷增大,兩者為正比關系,無論是在勻速以及加速狀態(tài)下,大型載重量大的車輛所產(chǎn)生的噪聲均高于小型車。
為降低高速公路噪聲污染帶來的不利影響,在前期規(guī)劃階段就需要提高重視,確保路線規(guī)劃的科學性與合理性。①路線合理選址,應遠離學校、居民區(qū)以及商業(yè)區(qū)等人口密集區(qū)域,對噪聲敏感區(qū)域進行合理規(guī)避,將交通噪聲污染的影響降到最低[5];②城鄉(xiāng)規(guī)劃合理搭配,盡量與高速公路設施保持適當?shù)木嚯x,避免車輛通行對敏感度較高的建筑造成影響。一般來講對于急需要保持安靜的場所,要求周圍50m 以為不得建設地面交通項目。而對于部分對噪聲要求較小的公共設施,則可以靈活調(diào)節(jié)與高速公路之間的位置間距。
除了要做好路線規(guī)劃以外,還需要通過噪聲來源的控制降低噪聲污染的影響。①道路結構設計優(yōu)化。高速公路的設計應適當?shù)母哂诨虻陀谥車牡乇?,避免處于同一水平線上而無法阻礙噪聲的傳播。通過高架、填方或挖方的方式處理,可以促使交通噪聲在傳播過程中逐漸衰減,甚至是可以通過栽種綠植等方法阻擋、吸收噪聲,降低噪聲的強度,縮小其影響范圍;②采用新型路面施工技術,例如多孔隙瀝青路面施工,可以起到良好的降噪效果。通過在水泥混凝土、瀝青路面的結構層上方鋪設一層高孔隙率瀝青混合料,可以有效降低交通噪聲。
消聲屏障是高速公路降低噪聲污染的主要措施之一,具有施工簡單、時間短、成本低、可替換以及重復利用等特點。目前所應用的消聲屏障包括直立型、彎曲型、折板型、半封閉型以及封閉型,對于不同的路段環(huán)境具有較強的適應性,一般降低噪聲污染在3~25dB 之間。且以全封閉型屏障降低噪聲效果最佳,降低效果最高可以達到25dB 以上。就目前高速公路的建設情況來看,消聲屏障在實際應用上逐漸暴露出了部分問題,包括成本增加以及對周邊環(huán)境限制增多,會對人們視線造成干擾。為提高其應用效果,還需要通過綜合分析降噪要求、環(huán)境條件以及成本規(guī)劃等要素,優(yōu)先選擇性價比最高的消聲屏障類型。另外,對于距離工作生活區(qū)域較近的高速公路路段,還可以修建防噪聲圍墻,例如石英砂磚槽型圍墻,降低噪聲效果可以達到5~10dB。對于消聲屏障的構建,要注重與道路景觀的協(xié)調(diào)性,造型與色彩設計對行車人員的影響降到最低,這樣可以避免對行車人員造成的壓抑感,提高行車安全。
在道路上,汽車的行駛速度越高,輪胎與地面摩擦所產(chǎn)生的噪聲就越大,這對于降噪非常不利,通過修建低噪聲路面降噪就非常重要。低噪聲路面主要是指在普通的水泥混凝土路面上鋪筑一層孔隙率較大的瀝青混合料,孔隙率要控制在15%~30%,這樣不僅能夠起到降低噪聲的作用,還能夠?qū)崿F(xiàn)道路排水性能的提升,車輛雨天行駛也能夠提高安全性。但是由于此種混合料的耐久性較差,對于粘結料和集料的要求較高,使用上一段時間后,可能會出現(xiàn)孔隙堵塞的情況,這就需要做好路面的清理工作,確保達到理想的降噪效果。
高速公路噪聲污染已經(jīng)成為環(huán)境管理的重要研究項目,需要分析確定噪聲發(fā)生的原因,了解各因素對噪聲強度的影響特征,然后有針對性地采取措施進行治理,爭取將交通噪聲產(chǎn)生的影響控制到最低。