高速公路交通噪声及典型防治措施分析

杨 磊

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

截至2014年底，山西省高速公路通车里程已达4 821 km，位居全国前列。高速公路的通车运营为山西省经济的发展起到了关键作用。然而，在高速公路路网逐步密集的同时，也带来了一系列的环境问题。在高速公路带来的各种环境问题中，噪声污染问题尤为突出[1]。

1 交通噪声的特点及危害

1.1 交通噪声的主要特点

a）交通噪声在传播过程中并未给周围环境留下毒害性的物质，因此噪声对环境的影响不积累、不持久。

b）交通噪声随着传播距离的增加而逐渐减弱，直至消失。

c）无车辆行驶时，交通噪声也就消失。

d）噪声污染无法集中处理，需用特殊的方法进行控制。

e）与其他的环境污染不同，交通噪声主要污染对象是人类，且具有较强的危害。

1.2 交通噪声的主要危害

a）交通噪声会影响人的工作和休息。

b）严重的交通噪声会使人的听力受损，引起神经衰弱等健康问题。

c）交通噪声还会使沿线的房地产、工厂等的经济效益和生产效益有不同程度的下降，使高速公路附近的土地价值下降。

2 交通噪声的来源及影响因素

高速公路上的交通噪声来源于道路上行驶的机动车。在不考虑鸣笛、急刹车等驾驶员偶发行为造成噪声的情况下，交通噪声污染排放的大小顺序依次为重型载重车辆、轻型载重车辆、大客车、中客车和小轿车。高速公路的交通噪声来源主要有以下几个方面：

a）车辆与外界相互作用产生的噪声，主要包括轮胎噪声与空气噪声。轮胎噪声的大小与轮胎花纹、路面材料特性以及车速有关，一般情况下，车速越快胎噪越大；空气噪声又叫风噪，是指车辆行驶过程中空气与车辆缝隙、边角摩擦产生的声音，同一车辆，车速越快风噪越大。

b）车辆本身发出的噪声，主要是发动机噪声与传动噪声。发动机噪声是指发动机在运行过程中向外辐射出的噪声。在发动机低速运转时，发动机噪声主要来自于燃料的爆燃；在发动机转速提高后，气缸之间的摩擦噪声和排气噪声逐渐成为发动机噪声的主要来源。传动噪声是指车辆的传动系统在机动车行驶中产生的噪声。

3 主要防治措施

目前，针对高速公路交通噪声污染，可采取的防治措施主要有使用低噪声路面材料、环保搬迁、设立声屏障、种植防噪声林带、修建防噪声围墙、加装隔声窗和设置隔声走廊等。目前山西省在建和拟建的高速公路多位于山区，交通噪声敏感建筑物具有高低错落、分布较散等具体特点。根据这些特点，上述噪声防治措施可以单独使用，也可混合使用，下面针对各个防噪声措施进行详细分析。

3.1 采用低噪声路面材料

低噪声路面是指相对于传统沥青混凝土路面具有降噪效果的路面。车辆行驶中的噪声主要分为动力噪声和轮胎噪声，其中轮胎噪声与车辆的行驶速度相关性较大，由于高速公路上的车辆行驶速度高，轮胎噪声也相应较高[2]。科研工作者主要通过以下几个措施来降低车辆通过路面产生的噪声：

a）通过大的孔隙率将噪声在路面内部不断吸收、反射从而起到吸声效果，同时，具有大空隙率的路面,减小了空气压缩爆破产生的噪声，且使气泵噪声的强度降低。

b）增大路面材料的弹性和阻尼，能使路面具有吸收、衰减轮胎振动和冲击的效果，因而大大降低轮胎和路面之间的振动噪声。

c）良好的表面纹理也能吸收和反射噪声,而达到降噪的目的。

低噪声路面材料从声源上削减了公路噪声污染，具有广阔的发展前景。但是，目前存在着许多不足，如较大的孔隙率需要路面材料具有更大的耐久性，且大孔隙率材料对集料、黏结料的黏结性、水稳定性要求较高，还需提高材料的使用寿命。目前适用于某些试点路段，以及载重车辆行驶较少的路段。目前，低噪声路面的降噪效果可达到3～4 dB。

3.2 环保搬迁

环保搬迁是指将处于噪声超标路段的噪声敏感点搬离超标路段。因为噪声的强度从声源开始随着距离衰减，所以增加敏感点与公路的距离可以很大程度上减弱来自高速公路的交通噪声。此办法优点是将可能受污染的敏感点搬离受噪声污染的区域，可基本消除噪声污染带来的危害。但是它的缺点也很显著，环保搬迁的难度大、费用高，对居民生活产生很大影响、搬迁地址难以选择等。因此环保搬迁仅仅适用于地处偏远、分布零散的居民区。环保搬迁的降噪效果跟迁入地的噪声环境相关。

3.3 设立声屏障

声屏障是一种常见的降噪措施，它具有施工周期短、节约土地、降噪效果明显、可拆换、不干扰居民生活等优点，在国内外均有着广泛的应用。

欧美发达国家在70年代就开始了对声屏障的设计和施工方面的广泛研究和大量实践，积累了丰富的经验，并且制定了一系列的设计和施工规范。如美国在1976年颁布了《声屏障设计手册》和《高速公路声屏障选择设计和施工经验》，日本颁布了《国家干线公路环境保护规范》，德国制定了《公路声屏障设计规范和补充技术规定》等[3]。相对于发达国家，我国关于高速公路声屏障方面的研究起步较晚，虽然在2004年10月公布实施了《声屏障声学设计和测量规范》，但是其适用范围主要为城市道路与轨道交通等工程，高速公路与城市道路与轨道交通噪声污染的特点有很大不同，该规范缺乏对高速公路的针对性，虽然我国也在高速公路上修建了很多声屏障，但部分声屏障设立不合理，设计上比较随意和盲目，缺少设计的依据和参考。

目前主要的声屏障型式有直立型、折板型、弯曲型、半封闭型和封闭型。其降噪效果在3～20 dB之间，其中全封闭声屏障的降噪效果可达25 dB以上。但是其造价较高，对道路景观造成一定影响。设立声屏障的方法适用于绝大部分的噪声超标路段。

3.4 种植防噪林带

防噪林是指在高速公路两侧种植密集的乔灌木林带，吸收、阻隔公路上的噪声，以达到降噪的目的。防噪林的噪声衰减效果与植被类型、种植密度、树木高度、最低分枝高度、胸径、冠幅、地面覆盖物、水平能见度、噪声频率等有密切关系，因此防噪林在树种选择，种植方式上需要特别注意，在树种、种植宽度、树冠高度等适宜的情况下，防噪林带的降噪效果可达到3 dB左右[4]。

防噪林带不仅可以降噪，还可以净化空气，美化环境。此外，山西省地处黄土高原地区，水土保持任务艰巨，种植防噪林带还可防治水土流失。但是防噪林带对噪声的衰减效果仍然有限，而且种植防噪林带需要大量的土方及土地，植物成长需要一定的时间，因此其仅在超标不严重，条件适宜的地方适用，如山西省的晋南部分地区。

3.5 修建防噪声围墙

防噪声围墙是指在噪声源与敏感点之间修建的防噪声为目的的围墙。目前建造防噪声围墙的材料主要有黏土砖、煤渣砖、矿渣砖、石英砂砖、混凝土砖等。建造防噪声围墙的砖块形式主要有板型、槽型等；其中降噪效果最好的为槽型石英砂砖建造的防噪声围墙，综合降噪效果可达5～10 dB。但是防噪声围墙的形式较为单一，对道路及敏感点的地形及位置关系要求较高。

3.6 加装隔声窗

为了保障高速公路沿线两侧的建筑物室内噪声达到相应的标准，可以在噪声敏感建筑物上加装隔声窗。隔声窗可以分为普通隔声窗和通风隔声窗。普通隔声窗由于需要封闭才能起到降噪效果，这将在较大程度上影响人们的生活，仅仅较适用于不需通风的房屋。通风隔声窗在不影响通风的条件下具有很好的降噪效果，现在专业厂家生产的通风隔声窗一般都可以降噪20 dB以上，但是通风隔声窗的造价高于普通隔声窗，增加了降噪成本。在不适于采用声屏障降噪的敏感点均可选用隔声窗降噪。

3.7 设置隔声走廊

隔声走廊是指在敏感建筑物外侧修建隔声带，减少噪声对敏感目标的影响。此方法降噪效果好，但是投资较大，适用范围比较小，一般用于医院学校等场所，其降噪效果根据建筑物结构和走廊材质不同可达到10～15 dB以上。

4 结论

低噪声路面材料、环保搬迁、设立声屏障、种植防噪声林带、修建防噪声围墙、加装隔声窗和设置隔声走廊等措施从不同方面对高速公路的交通噪声进行了预防和治理，以上各种措施各有优缺点。建设过程中应根据项目及环境的实际情况，因地制宜、实事求是选取一种或者多种防噪措施，从噪声的产生、传播、保护敏感点3个途径着手，确保敏感点室内声环境质量达标，达到良好的环境效益和社会效益。