高速公路交通噪声监测分析及防治对策
2024-02-17吴旭杰洪敏
摘要 为对高速公路运营期噪声进行有效监测和防治,文章以山东省济泰高速公路为例,针对高速公路运营期交通噪声制订了监测方案,并对部分敏感点的噪声监测结果进行了分析。分析结果表明,7处敏感点的13个监测点位均符合《声环境质量标准》(GB3096—2008)中相应的声功能区要求,其中个别点位的噪声值接近标准值;为控制超标风险,可采取积极的噪声污染防治对策,在保证公路沿线声环境质量的同时,也可为同类工程项目的噪声防治提供一种有效思路。
关键词 道路工程;噪声防治对策;噪声监测;高速公路
中图分类号 U491 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)24-0188-04
0 引言
截至2024年1月2日,山东省高速公路通车里程达到了8 400 km,这一里程碑的达成标志着山东省高速公路建设任务的圆满完成,进一步推动了山东省的经济发展和社会进步。运营期的高速公路在给人民生活带来效益和便利的同时,也对环境造成一定影响,最直观的影响表现在噪声方面。高速公路交通噪声是一种不稳定的、流动性的噪声,与机动车辆的类型、数量、行驶速度、车辆间距、是否鸣笛、道路宽度、坡度、路面情况和风速等因素有关。在高速公路上行驶的机动车是一个具有多种声源的综合噪声源,包括机动车驱动系统噪声,如进排气噪声、燃烧噪声、冷却风扇噪声、发动机结构噪声,机动车运行系统噪声,如轮胎、轮辋、传动齿轮等产生的噪声。当车辆以小于50 km/h的速度行驶时,其噪声主要为发动机噪声和排气噪声;当行驶速度超过50 km/h时,则以轮胎噪声为主,而我国高速公路设计最低速度不得低于60 km/h,
因此高速公路交通噪声主要是由轮胎噪声所引起[1]。
高速公路交通噪声具有频带宽、介质无形、区域性等显著特点,即高速公路交通噪声属于宽频带的噪声,包含所有可听范围频带的能量,并以声波的形式传播,根据频率和强度的不同,对人体产生的影响也不同,在传播过程中随着距离而衰减及障碍物的折射和吸收而衰减,因此其范围具有局限性,以高速公路沿线两侧为主。山东省交通运输厅印发的《山东省交通运输节能环保“十四五”发展规划》中提出开展公路、水路等建设项目施工、运营过程的环境监测,但目前对于高速公路运营期的噪声污染问题,还未形成一种长效的稳定机制进行发现并解决[2],仍依靠投诉暴露出来。因此,开展运营期高速公路的环境监测工作十分必要。
对高速公路运营期噪声进行监测,可以对环境影响评价报告书中预测的环境影响进行核实,及时反映高速公路两侧毗邻住户区域的声环境质量状况,主动对降噪措施进行管理与维护,核实运营期噪声防治措施的降噪效果,以避免噪声污染引发纠纷,进而评估运营期噪声防治措施的降噪效果[3]。因此,在高速公路运营期开展声环境监测工作,把噪声监测当作一种长效的稳定机制发现噪声问题并加以解决,就显得十分必要。噪声监测是保证声环境质量的重要手段,应依法依规严格实施[4]。
该文以山东省济泰高速公路为依托,选取济泰高速公路中心线两侧200 m范围内的声环境敏感点。根据现场调查,济泰高速公路运营期实际上共有41处声环境敏感点,其中主线评价区有38处敏感点、泰安连接线有
3处敏感点。由于济泰高速公路运营期的实际声环境敏感点数量较多,该文仅选取部分声环境监测点,在高速公路右侧根据距离道路中心线大小选取6处噪声敏感点,同时选取1处连接线敏感点,并依据《声环境质量标准》(GB 3096—2008)相关要求布设监测点位,实施现场监测,分析监测结果,并提出相应的噪声污染防治对策[5-6]。
1 项目简介
1.1 高速公路概况
山东省济泰高速公路为济南至泰安高速公路,位于山东省中部,主线线路全长55.9 km,其中济南段
24.6 km、泰安段31.3 km,采用六车道高速公路技术标准,设计速度120 km/h,路基宽度34.5 m(分离式路基为17.0 m)。该项目含泰安连接线改扩建工程,里程全长6.144 km,利用原二级公路莱肥线改扩建为一级公路,双向四车道,路基宽度24.5 m,设计速度80 km/h。该项目共设桥梁总长
231/7(m/座),中桥172/4(m/座),小桥59/3(m/座),通道2道,涵洞14道,桥式通道33/1(m/座),涵式通道2道。
1.2 噪声监测执行标准
为防治噪声污染,保障城乡居民正常生活、工作和学习的声环境质量,国家制定了《声环境质量标准》,该标准规定如下:
(1)若临街建筑以低于三层楼房建筑(含开阔地)为主,则距离交通干线边界线外35 m以内区域执行4a类标准,35 m以外执行2类标准;当临街建筑高于三层楼房以上(含三层)时,临街建筑面向交通干线一侧至交通干线边界线的区域执行4a类标准;其他区域执行2类标准。
(2)当同一敏感点设置监测点位时,须遵守沿噪声传播距离上声功能区分别布点、若敏感点为楼房则应在代表楼层(1、3、5、9层)分别设置监测点的布点原则。
(3)对于执行不同功能区标准的敏感点(红线
35 m内执行4a类,以外执行2类),应同时在距离公路用地界35 m外、最近的居民房前1 m布点监测。
(4)噪声敏感点监测点位应设在距离公路最近的居民房窗前1 m、距地面1.2 m处。
其中,2类和4a类声环境功能区适用的环境噪声等效声级限值如表1所示:
2 监测方案及结果分析
2.1 监测方案
为检查运营期噪声防治措施的运行情况,适时增补降噪措施,确保该项目交通噪声满足国家相关规范,保证沿线声环境质量,高速公路运营期环境监测计划应根据《声环境质量标准》中规定的有关技术规范和监测方法执行。在济泰高速公路中心线两侧200 m范围内的声环境敏感目标中,拟选择同侧不同距离的6处噪声敏感点及1处连接线敏感点,并布设监测点位。
根据《声环境质量标准》相关技术要求,在7处敏感点共设置13个监测点位,如表2所示:
此次监测将对每个监测点位连续监测2d,每昼夜各监测1次,其中昼间1次(6:00~22:00)、夜间1次(22:00~次日6:00),每次监测20 min,获取等效连续A声级Leq,同时记录双向车的流量、天气情况和风速等,车流量按大中小车型(大型车gt;12 t、中车型gt;3.5 t且lt;12 t、小型车lt;3.5 t)分类记录[7]。
2.2 监测结果分析
敏感点噪声监测数据结果如表3所示,其中测点N1-1、N2-1、N3-1主评价区交通干线边界线外35 m以内区域,执行4a类标准[昼间70 dB(A)、夜间55 dB(A)]。监测结果显示,昼间噪声在51.3~52.2 dB(A)之间,均低于标准限值;夜间噪声在40.3~45.9 dB(A)之间,虽均远低于标准限值,但在该组数据中噪声值相差5.5 dB(A),分析其原因是车流量相差近一倍,这表明在夜间生活噪声几乎没有的背景下,车流量对噪声级的影响较为显著[8]。
测点N1-2、N2-2、N3-2、N4-1、N5-1、N6-1主评价区交通干线边界线外35 m以外区域,执行2类标准[昼间60 dB(A)、夜间50 dB(A)]。监测结果显示,昼间噪声在48.1~51.4 dB(A)之间,均低于标准限值;夜间噪声在39.3~48.9 dB(A)之间,虽均低于标准限值,但仍有个别测点已接近限值要求。
当临街建筑高于三层楼房以上(含三层)时,临街建筑面向交通干线一侧至交通干线边界线的区域执行4a类标准;其他区域执行2类标准。
测点N7-1、N7-2、N7-3位于连接线临街建筑且高于三层楼房,执行4a类标准,从监测结果来看昼间和夜间的噪声级均达标,且随着楼层的升高噪声逐渐降低,这是由于路侧绿植起到了衰减和折射噪声的作用。N7-4属于2类区,与N7-1在同一高度监测,其噪声值均低于N7-1的噪声值,符合噪声衰减规律。
综上,以上监测结果未出现超标现象,表明环保措施声屏障的布设对降噪有一定的效果,但点位已接近标准限值,后期随着车流量的增大及声屏障的损耗,仍存在噪声超标的风险,因此对高速公路运营期进行环境监测十分必要。
3 高速公路交通噪声污染防治对策
为使高速公路沿线两侧居民有一个安静的工作、学习、生活环境,根据敏感点噪声预测超标情况、位置、规模、当地条件,以及工程特点采取相应的噪声防治措施。一般来说,可供选择的声环境保护措施包括调整公路线位、建声屏障、居民住宅环保搬迁、隔声窗、绿化降噪及修建围墙等。在此基础上,该文提出四种新型降噪环保措施对策:设置新型声高效屏障、采用低噪声路面、强化绿化降噪及优化通行管理[6]。
3.1 设置新型声高效屏障
对现有高速公路及新型声屏障屏体进行隔声量、吸声系数、实际降噪效果等方面进行测试分析,同时结合敏感区域的环境条件,以及近、中、远期道路通行设计要求等对声屏障结构进行建模分析并优化设计,组合开发出适合噪声敏感区域的最优的声屏障方案,确保敏感区域的声屏障降噪效果达到最优[9]。
3.2 采用低噪声路面
根据道路通行设计要求,选择低噪声路面材料及结构形式,用于环境噪声敏感区域。同时,结合敏感区域的道路线形及敏感区域与道路位置关系等,通过计算机模拟分析和计算噪声敏感区域的低噪声路面设置距离等,并提出相应的低噪声路面运营管理和养护技术[10-11]。
3.3 强化绿化降噪
针对敏感点密集处路段,结合地形地貌进行绿化优化设计,选择不同层次的绿化树种,增大绿化对高速公路的遮蔽效应,同时强化绿化工程对交通噪声的自然衰减作用等[12]。
3.4 优化公路通行管理
公路养护部门应经常养护路面,对破损路面进行及时修补,以保证路面良好状况,对环境噪声敏感区域设置禁鸣、减速、禁止超车标志、标线等进行探索研究,使其噪声综合控制技术发挥最大效率[13]。
完善公路行车标志线、路标,安装路口信号灯并科学设计不同方向的通行时间,设置必要的隔离设施,防止行人任意穿越公路等,确保通行顺畅,减少机动车辆频繁刹车、启动、鸣笛,从而达到降低交通噪声的目的[14]。
全路宜禁鸣,在通过人口密度较大的村庄路段设置禁鸣标志。加强机动车辆管理,严格执行限速和禁止超载的交通管理要求,应限制大型车辆、禁止超载车辆行驶及夜间超速行驶,尽量降低噪声污染源的噪声,严格限制技术状况差、噪声高的车辆上路,以减少交通噪声扰民问题。
4 结论
该文依托山东省济泰高速公路,对运营期高速公路交通噪声进行监测,制订监测方案,并根据监测数据提出噪声污染防治对策。监测结果表明,7处敏感点的13个监测点位均符合《声环境质量标准》中4a类或2类声功能区限值要求,但仍有个别点位存在超标风险,因此该文提出了4种交通噪声防治对策,以期为同类工程项目的噪声防治提供有效参考。
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