window.parent.document.getElementById('hy_con').style.display='';window.parent.document.getElementById('hy_con').innerHTML='噪声是主要的环境污染源之一，是危害人体健康的公害。随着我国经济建设的迅速发展，高等级公路的交通噪声已超过标准，给两侧的居民生活带来了严重的影响。因此，声屏障的建设更是公路建设项目环境影响措施的重要内容。
一、概况
金丽温高速公路温州段是全省公路主骨架“两纵两横五连”中的“一横”，也是温州市外环快速干道的重要组成部分。其建成将进一步改善温州市区的过境条件，对促进我省及温州市的经济发展，改善投资环境等，具有十分重要的战略意义。本项目工程位于浙江东南部、温州市区西南，线路均穿过了人口密挤的鹿城区和瓯海区。沿线属亚热带海洋性气候，温暖湿润，雨量充沛，台风频繁，最大风力可达12级以上。由于交通噪声造成环境污染，给公路两侧的居民生活带来严重的影响，因此需在受噪声影响较大的敏感点处设立隔声屏障以减少污染。
二、设计
声屏障设计是一种综合性设计，它包括声学设计、景观设计、结构设计、材料设计和施工工艺设计五部分。由于金丽温高速公路温州段处于沿海地带，主要受台风影响和腐蚀影响，需对结构进行慎重设计，否则台风到来就会倒塌。
1、声学设计
根据噪声防护对象与公路的相对位置，以及防护对象周边的地形与建筑物分布；避免造成不安全隐患，将其设计为无限长声屏障，以降低声屏障的高度和长度，即降低了建造成本。
声屏障的净降噪量△L净决定于声屏障的绕射降噪量△L绕及反射降低量△L反，其计算公式为：
△L净=△L绕-（△L透+△L反）（dB）
上式表明，欲提高声屏障的净降噪量△L净值，必须要增大△L绕和减少△L透与△L反值。当η为100%，公路声屏障为无限长声屏障。它的绕射降噪量△L绕的计算公式为：
△L绕=
式中: fe——公路交通噪声等效频率，fe=500Hz；
c——声波在空气中的传播速度，m/s，
δ——声程差，m
当η<100%时，公路声屏障为有限长声屏障。声波除越过声屏障绕射到受声点R外，还会从声屏障两端绕射到R，降低了同一位置和相同高度无限长声屏障的降噪量。有限长声屏障的△L绕的计算方法：由公式计算无限长声屏障的△L绕，再按图2予以修正。
确定声屏障透射降噪量△L透：通常要求声屏障没有孔隙和缺口，同时选择与设计声屏障的材料及厚度，力求声屏的透射损失TL足够大，即TL-△L绕≥10dB，此时△L透=0。
各种材料在一定厚度下的TL值，可查表可通过试验取得。
计算声屏障反射降低量△L反：对于高速公路与一级公路，通常仅一侧有噪声防护对象，只需修建单屏障。如前所述，公路另侧没有障碍物，所以△L反=0。当公路两侧都有噪声防护对象，需建双屏障。在声屏障设计中，要努力△L反为最小值。
本工程声屏障为全反射型,有效高度为3m。经计算平均插入损失为2.5～4.0dB。
2、景观设计
公路声屏障是公路人工构造物之一。公路声屏障景观系指从噪声防护对象及公路司乘人员两个角度，所感受到的视觉景观。一般设计原则：
1）与周围环境充分协调一致：公路声屏障应有美观和新颖的造型、简洁和明快的线条，使其与周围的自然环境及人文环境达到最大限度的协调一致。
2）保持公路的通视性的导向性：对设计建造在邻近公路之侧的声屏障进行景观设计时，应不破坏公路的通视性与导向性。
3）降低建造成本：在声屏障的造型设计和美化、绿化设计中，要因地制宜，最大限度地降低声屏的建造成本。
在声屏障设置位置与几何尺寸已确定的前提下，从声屏障的形式和选用材质两方面进行设计。
3、结构设计
由于金丽温高速公路温州段在沿海地带，经常受台风袭击，最大风力可达12级。因此在声屏障的结构设计时主要需考虑受台风荷载的影响。由于台风荷载作用时是比较复杂，其大小方向随时间迅速改变，所以应属于动力荷载中的随机荷载。风荷载一般由三部分组成：一是平均风的作用；二是脉动风的背景脉动；三是由脉动风诱发抖振而产生的惯性力作用，它是脉动风谱和结构频率相近部分发生的共振响应。根据实践经验及参考《建筑结构荷载规范》和《公路桥梁抗风设计规范》的规定，由于声屏障结构的刚度较大，风致振动很小，与静风荷载相比，动力风荷载是次要的，所以采用了小于20m水平加载长度的静陈风风速进行静陈风荷载抗风设计（包括平均风载和脉动风的背景响应二部分的综合效应）已能满足声屏障在风作用下的抗风设计要求，因而可不进行复杂的风致振动的分析和动力抗风设计。所以风荷载为：
P= ρ CH Vg=GV·V
ρ——空气密度（kg/m3），取为1.25；
GV——静陈风系数，取为1.35；
V——为100年重现期基本风速；
CH——阻力系数，取为1.3。
由于温州100年基本风速为V=33.8m/s，所以计算得风荷载标准值P=1692N/m2.
风荷载的最大应力σmax= <[σ]
Mmax——截面的最大弯矩，值为 PLH2
W——为材料的抗弯截面模量，一般选H型钢；
[ σ]——为材料的容许应力。
在风荷载作用下，上部结构的弯矩破坏远远大于剪力破坏，所以剪力可不予验算。经过计算，选用HK220a型钢已满足要求。
三、声屏障降噪效果分析
声屏障性能的评价主要是对声屏障插入损失的测量。声屏障插入损失IL指在保持噪声源、地形、地面和气象条件不变的情况下安装声屏障前后在某特定位置上的声压级之差。本文声屏障插入损失测量方法为《道路声屏障声学设计规划（征求意见稿）》中的间接法，采用间接法测量的声屏障插入损失用下式计算：
IL=△La-△Lb
其中：△La=Lref.a-(Lr.a-C′r)
△Lb= Lref.b-(Lr.b-Cr)
式中：
Lref.a——声屏障安装后参考点处的声差级，dB
Lr.a——声屏障安装后受声点处的声差级，dB
Lref.b——在等效场所参考点处测量的声屏障安装前的声差级，dB
Lr.b——在等效场所受声点处测量的声屏障安装前的声差级，dB
C′r、Cr——为修正值，对于半自由场所，接受点为0dB；对于建筑物壁面上，接受点为6dB。
1、监测结果
该公路共设声屏障8处，计1795米，为了解声屏障隔声效果，选择其中具有代表性的2处声屏障进行隔声效果监测。每测点同时测量，每天测量3次，每次20分钟，连续2天。监测期间车流量平均为：白天126～128辆/小时，夜间54辆/小时。监测结果见右表：
2、结果评价
（1）根据《道路声屏障声学设计规范》进行测量，经计算可得，该公路抽测的两处声屏障的插入损失在2.4～5.9dBA间，其中白天声屏障平均插入损失为4.2dBA，夜间平均插入损失为5.5dBA。
（2）由表可知，距声屏障较近的敏感点隔声效果相对较好。如距声屏障7m处的K19+400，白天隔声量5.9dBA，夜间隔声量5.8dBA；距声屏障26m的红星小学，白天隔声量2.4dBA，夜间5.2dBA。夜间隔声效果略好于白天。
四、结语
1、根据近两年的试运营，声屏障和声学设计与结构设计均比较合理，有效降噪可达4.2-5.5dBA。
2、由于声屏障风致振动很小，与静风荷载相比，动力风荷载是次要的，建议采用了小于20m水平加载长度的静陈风风速进行静陈风荷载抗风设计已能满足声屏障在风作用下的抗风设计要求。
3、对于公路声屏障的设计和测试研究，在此只是做了初步分析和探讨，尚有许多不足和值得深入研究的问题。
（作者单位：温州市绕城高速公路工程建设指挥部）
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