高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計的施工技術(shù)

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【摘要】針對目前高速公路進行聲屏障設(shè)計過程存在的問題影響，本文以貴州地區(qū)的高速公路規(guī)劃要求為例，分析了高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了優(yōu)化控制的方法策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】高速公路；聲屏障設(shè)計；施工技術(shù)；聲屏障類型

引言

科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，使得各地經(jīng)濟發(fā)展進程對高速公路工程項目建設(shè)使用的可持續(xù)發(fā)展需求越來越大。然而，高速公路網(wǎng)絡(luò)運行使用過程產(chǎn)生的噪聲，在很大程度上阻礙了這一需求目標(biāo)的實現(xiàn)。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實踐角度入手，即在聲屏障設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用控制現(xiàn)狀的情況下，明確聲屏障優(yōu)化設(shè)計與技術(shù)應(yīng)用控制的方向，進而使其作用效果最大限度的發(fā)揮出來，以降低高速公路網(wǎng)絡(luò)運行產(chǎn)生噪聲對周邊環(huán)境與人民群眾正常生產(chǎn)生活的影響。這是實現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下道路網(wǎng)絡(luò)運行可持續(xù)性目標(biāo)的重要課題，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點研究對象，以作用于實踐。

1概況

隨著貴州省“678”高速公路的建設(shè)和實施，我省高速公路建設(shè)取得了蓬勃的發(fā)展。省內(nèi)高速公路路網(wǎng)日趨完善，到2030年，貴州省高速公路路網(wǎng)建設(shè)總規(guī)模約達6851km，其中：國家高速公路2251km、省高速公路4600km，高速公路沿線分布的村莊、城鎮(zhèn)均受到一定公路交通噪聲的影響。根據(jù)《交通運輸行業(yè)公路水路環(huán)境統(tǒng)計報表》，2014年我省新增聲屏障20925延米，其中通過環(huán)保驗收的10097延米，總投資2821萬元。據(jù)不完全統(tǒng)計，貴州省內(nèi)有二十余條已建成高速公路均安裝了聲屏障措施，聲屏障技術(shù)在貴州省內(nèi)運用廣泛。然而，雖然貴州省聲屏障運用廣泛，但選型相對單一，同時由于貴州省地勢復(fù)雜，公路橋隧比較大，高填深挖路段較多，沿線居民點分布各異，導(dǎo)致聲屏障出現(xiàn)安裝位置不合理、降噪效果不顯著、經(jīng)濟投資增加等問題。怎樣合理設(shè)置聲屏障以達到降噪效果的最優(yōu)化和經(jīng)濟投資的最小化已是我省高速公路在聲屏障建設(shè)過程中急需解決的問題。

2高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

經(jīng)分析，貴州省高速公路的聲屏障設(shè)置問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：現(xiàn)存主要問題（1）聲屏障選型及安裝位置不盡合理。聲屏障降噪效果因安裝路段工程形式的不同，效果也不盡相同，貴州省地勢復(fù)雜、公路建設(shè)工程形式多樣，但由于聲屏障安裝未結(jié)合該路段工程形式以及與周邊敏感點關(guān)系，因此聲屏障安裝位置不合理現(xiàn)象較為普遍[1]。（2）聲屏障設(shè)計構(gòu)造材料單一，貴州省內(nèi)高速公路聲屏障構(gòu)造材料多數(shù)為：金屬隔聲板/彩鋼復(fù)合板+透明屏的形式。（3）聲屏障類型較為單一，貴州省內(nèi)高速公路聲屏障類型多數(shù)為板型聲屏障，砌塊型及生態(tài)型聲屏障在省內(nèi)高速公路的應(yīng)用較為少見[2]。（4）聲屏障降噪效果部分不顯著，根據(jù)貴州省交通環(huán)保監(jiān)測站對《滬瑞國道主干線貴州境三穗至凱里高速公路聲屏障降噪效果監(jiān)測》，金屬隔聲板/彩鋼復(fù)合板+透明屏類型聲屏障降噪效果（以插入損失計算）平均降噪效果約為7.4dB（A），不同路段聲屏障降噪效果也有所不同，從3~12dB（A）不等[3]。基于上述問題影響，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將以下三點，作為項目實踐控制目標(biāo)：（1）歸納貴州省山區(qū)高速公路沿線各類典型敏感點類型、敏感點與公路關(guān)系，確定可以采用聲屏障為降噪措施的情況；（2）歸納分析和驗證國內(nèi)外現(xiàn)有聲屏障技術(shù)實施效果，并對各類型聲屏障進行技術(shù)經(jīng)濟論證；（3）對貴州省山區(qū)高速公路各典型路段與居民點分布關(guān)系并結(jié)合周邊環(huán)境情況對對適合貴州省山區(qū)高速公路的聲屏障類型進行分析遴選、為聲屏障類型選擇提出指導(dǎo)。使聲屏障的降噪效果達到最優(yōu)化，實現(xiàn)經(jīng)濟投資的最小化[4]。

3優(yōu)化高速公路聲屏障設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用控制策略

由于貴州省屬于西南山區(qū)地帶，高速公路橋隧比較大，高填深挖路段較多，敏感點與高速公路之間位置關(guān)系復(fù)雜、部分路段相對高差較大，聲屏障不具有普遍適合性，且貴州省現(xiàn)有聲屏障選型較為單一，導(dǎo)致聲屏障安裝位置不合理、安裝后降噪效果不顯著等情況的出現(xiàn)，因此本指南講以下幾個方面對貴州省高速公路聲屏障選型提供技術(shù)指導(dǎo)：（1）確定貴州省高速公路沿線可以采用聲屏障為降噪措施的情況。即對貴州省高速公路沿線涉及敏感點路段的典型工程形式進行歸納，擬選取橋梁、隧道、路基、路堤、路塹等幾個工程形式作為典型調(diào)查。對貴州省高速公路沿線敏感點類型及分布形式進行歸納，主要針對村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市規(guī)劃區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、環(huán)境敏感區(qū)等敏感點與道路之間的分布形式進行調(diào)研歸納，擬得出：敏感點與道路之間的距離、高差、地勢、環(huán)境情況、車流量之間的典型關(guān)系。通過實地監(jiān)測和類比分析，得出貴州省高速公路沿線可以采用聲屏障為降噪措施的情況[5]。（2）分析和驗證國內(nèi)外現(xiàn)有聲屏障技術(shù)實施效果，并對各類型聲屏障進行技術(shù)經(jīng)濟論證。一方面，收集國內(nèi)外現(xiàn)有成熟聲屏障技術(shù)，并通過監(jiān)測分析驗證聲屏障各種不同的形式及構(gòu)造材料達到的降噪效果，擬選取典型的直壁型和折壁型兩種聲屏障形式進行聲屏障形式與降噪效果關(guān)系監(jiān)測（如有必要，也可對全封閉型及半封閉型進行監(jiān)測），選取混凝土板、亞克力板、彩鋼復(fù)合板（吸聲或反射型）、強力PC板、微穿孔金屬板、有機復(fù)合板、混凝土磚塊、多孔吸聲磚等典型聲屏障構(gòu)造材料監(jiān)測聲屏障材料與降噪效果關(guān)系。另一方面，對各種類型和材質(zhì)的聲屏障從降噪效果、環(huán)境效益、建設(shè)成本、維運經(jīng)費等方面進行技術(shù)經(jīng)濟論證[6]。對于聲屏障作用于高速公路工程運行使用過程的主要技術(shù)參數(shù)控制，應(yīng)按照不同工程類型，來進行確定。例如，將橋梁、隧道、路基、路堤、路塹等，歸為典型工程形式；將村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市規(guī)劃區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、環(huán)境敏感區(qū)等，劃分為敏感點類型；將距離、高差、地勢、環(huán)境情況、車流量等，確定為工程形式與敏感點典型位置關(guān)系；直壁型、折壁型（必要時增加全封閉型和半封閉型），確定為典型聲屏障形式；將混凝土板、亞克力板、彩鋼復(fù)合板（吸聲或反射型）、強力PC板、微穿孔金屬板、有機復(fù)合板、混凝土磚塊、多孔吸聲磚等，設(shè)置為典型聲屏障結(jié)構(gòu)材料所采用的技術(shù)應(yīng)用參數(shù)。（3）遴選適合貴州省山區(qū)高速公路的聲屏障類型。結(jié)合上述調(diào)研分析成果，對貴州省現(xiàn)有高速公路沿線的各類典型景觀、敏感點分布情況進行總結(jié)，歸納出適合山區(qū)高速公路的聲屏障類型，為各單位對高速公路沿線聲屏障類型選擇提出指導(dǎo)。值得注意的是，為控制高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用的造價成本，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)按照年度工作進度及完成期限，來達到目標(biāo)資金使用需求[7]。如表1所示，為2015年10月～2017年4月，共計18個月的工作進度計劃及完成期限。

4結(jié)束語

綜上所述，高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計與施工技術(shù)的應(yīng)用控制目標(biāo)實現(xiàn)，應(yīng)從實踐角度出發(fā)，即在明確聲屏障作用缺陷的情況下，找出優(yōu)化控制的方向。事實證明，只有這樣才能影響高速公路聲頻障優(yōu)化設(shè)計的因素與施工技術(shù)缺陷進行有效的控制。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其充分重視起來，即使聲屏障的作用效果充分發(fā)揮出來，以實現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的和諧統(tǒng)一目標(biāo)?；痦椖浚嘿F州省交通運輸廳科技項目，“貴州省高速公路聲屏障選型指南”（2016-143-036）。

參考文獻

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[5]張靜，劉文霞，張林.高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計與施工技術(shù)探討[J].環(huán)境工程，2012（S1）：89~92.

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[7]何洋，胡彥杰.公路聲屏障設(shè)計與施工若干關(guān)鍵技術(shù)問題探討[J].公路，2011（02）：176~179.

作者:董浩 鄭婷婷 單位:貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司