近年来，随着我国的交通基础设施建设的迅速发展，与公路配套的交通、环保技术逐渐发展起来，极大的促进了我国公路的功能性全面升级。

越来越多的高速公路（尤其是早期建设的）由于交通噪声的日益严重屡遭沿线居民的投诉或上访，给公路的养护和管理者带来极大的工作难度。为了贯彻“建设和谐社会”的指导精神，管理者们想尽各种办法去探讨交通噪声扰民问题的解决之道。而通过诸多方面的论证，选择建造声屏障是解决交通噪声扰民的最有效途径，其显著的优势在于：

随着声屏障措施受到公路环保领域的认可，建造的数量和规模也呈现逐年激增之势，然而声屏障设计与建造方法始终没有统一的标准，笔者通过对河北省京秦高速公路声屏障设计中遇到的诸多问题与设计方共同探讨，提出一些新的设计思路，以供大家共同研究和讨论。

公路沿线的鸦鸿桥、张庄村及陈斗村三个噪声敏感点遭到当地居民的噪声投诉最多，在进行监测后，发现超标情况的确严重，主要原因是车流量的大幅增长，交通量及噪声实测值见表1-2。

Table 1-2 The volume of traffic and noise measured values (Unit: vehicles / hour，dB)

路段			实地监测及统计数据
			2000.11		2007.4
			车流量	噪声值	车流量	噪声值
玉田～丰润	鸦鸿桥	昼间	492	60.9	902	65.7
玉田～丰润	鸦鸿桥	夜间	142	59.6	602	66.6
抚宁～山海关	张庄村	昼间	348	54.9	768	71.0
	张庄村	夜间	150	50.2	758	65.4
	陈斗村	昼间	312	53.7	876	66.2
	陈斗村	夜间	121	49.8	786	65.6

注：数据由项目环境竣工验收报告摘录，数据监测单位是秦皇岛市监测站。车型构成比：大、中车55.9%、小车44.1%。

从上述2007年的现场调查显示，沿线交通噪声明显增加，以鸦鸿桥处为例，2000年夜间为59.6dB，现在已达到66.6dB，增加噪声7dB左右。这主要是车流量的增长迅速，由2000年的夜间每小时平均142辆增至2007年的602辆，车流量增加3倍左右，其中大车增加比例最大。

修建时间早、路面宽（6车道）、车流量大，噪声影响异常严重，针对该路的这些特点，噪声治理具有较大难度，并且出现了很多设计其它道路时没有出现的新问题，应对新问题就会有新的思路产生。

2 声屏障设计遇到的新问题

2.1传统的声学设计方法与基础受力的冲突

（1）规范规定的声学设计方法

根据《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1993）确定敏感点的噪声执行标准限值，以确定理论降噪的目标值，即现状值与标准限值的差值。京秦高速公路的敏感点为4类标准的执行限值（昼间70dB；夜间55dB）。以此进行确定鸦鸿桥处夜间超标11.6dB；设计目标值就应大于11.6dB。其它两处以此类推。

再根据降噪设计的基本原理及《声屏障声学设计和测量规程》（HJ/T90-2004）的要求确定。利用每个敏感点与道路位置（距离和高程）关系，进行声屏障插入损失的计算，并充分利用周围地形情况，找出符合设计目标值的最佳设置位置及高度。通过理论计算声屏障遮蔽高度在3.5-4.0m之间。

（2）已有构筑物的外加荷载较小

但是由于该路建造于1999年，边坡、桥梁及通道的使用年限已经较长，无法满足建造过高声屏障所带来外加（风或冲击）荷载的安全性要求，同时基础埋深及间距都不能过密以影响路基边坡的稳定性。同过结构受力核算，声屏障高度不能超过3.5m，间距最好不大于3m。

（3）通过造型设计弥补遮蔽高度不足的缺陷

在这种情况下，既要满足声学降噪目标值又要满足结构稳定性要求，经过方案论证，最终确定应用两个方法进行遮蔽高度不足的弥补：一、改变直立造型为顶部圆弧造型，通过增加噪声屏蔽面积，以增加有效遮蔽高度；二、设置顶部吸声装置—吸声帽，增加对顶部的噪声吸收率，来通过延长噪声传播途径，以达到于与增加有效遮蔽高度同等的作用。

图2-1造型变化及增加吸声体

2.2设置声屏障的线形与道路构筑物协调问题

声屏障作为一个线性工程，必然要跨越道路已有构筑物——桥梁、通道、路基边坡等，由于声屏障在构筑物路段设置的位置不同：桥梁段设置在桥梁外侧或顶部；通道上设置顶部；路基上设置在距离路肩边缘外侧1m处，必然会出现声屏障不在同一轴线的情况。一般设计上处理是在桥梁（通道）与路基的过渡段做成折角形。但是在京秦路上桥梁与路基的过渡段上出现了另一种形式——挡墙段，而挡墙段只能将基础设置在顶部，这样一来，该段就出现了以桥梁、挡墙及路基中心分别为轴心的三条轴线，其中挡墙的轴线最靠近路侧，这就形成了“褶皱”现象，详见2-2图声屏障轴线示意图。

图2-2声屏障轴线示意图

Fig.2-2 The schematic diagram of the sound barrier axis

为避免这一现象发生，就要让挡墙及通道过渡段必须保持在一个轴线上，这就意味着挡墙处的立柱轴心与桥梁段立柱轴心必须在一条线上，必须调整桥梁或挡墙处立柱的设计位置，最后确定调整挡墙处立柱的位置以保证与桥梁段保持在一个轴线上。见图2-3挡墙处立柱设计形式，见图2-4调整完线位效果。$show_page$

图2-3挡墙处立柱设计形式

图2-4调整后平滑轴线

2.3 如何提高声屏障的安全性问题

因为京秦高速公路建设的比较早，路基边坡及桥梁通道段设计都有一定的附加荷载限制，所以在设计过程中，重点是加强其整体稳固性，同时考虑撞击破坏时的屏体安全问题。采取了如下措施：

（1）桥梁段，将声屏障设置在砼防撞墙外侧，受车辆冲击时，砼防撞墙可以对屏体进行保护，同时利用设计可拆卸拉杆进行整体连接，增加群体性能。

（2）路堤段，将声屏障设置在距离路肩边缘0.95m出，距离波形板护栏1.1m位置，比《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006-1998）的要求还增加了10%余量，以确保波形板防撞护栏有更大的防撞变形空间，尽量保护声屏障不受损害。基础设计采用梁体嵌入桩基础的结构形式，增强其整体连接作用。

（3）通道段，由于通道段只能和波形板护栏间错排布，故采用防撞击设计，整体采用防坠落设计方法，同时在2m高范围内后部设计3排拉杆，即使板材受撞击变形也不会飞落伤人。$show_page$

2.4 如何增加声屏障整体密封效果问题

（1）桥梁（通道）段

桥梁段屏体挂在砼护栏外侧，屏体与护栏顶部存在2～3cm的轴向缝隙，为提高密封性能，设计的屏体与砼护栏顶部有5cm的搭接，同时再采用金属扣条进行封扣。通道段直接使用扣条密封。

（2）路堤段

路堤段主要是排水沟处漏声严重，因为排水沟基本是与止水带连通，均高出路基边坡10cm左右，做基础梁体时不进行处理，会出现极大的漏声点，故设计上在此处进行预埋PVC排管，管道弯曲成直角“Z”形，并设置拦渣网，尽量减少声音直接投射。

3 解决新问题产生新思路

通过对该路声屏障设计中遇到新问题的逐一解决，其实就是在酝酿和构思设计的新思路。声屏障的高度一直是受到路基承载的安全性限制的，但通过增加顶部吸声体而达到增加有效屏蔽高度的效果，是一种新的尝试，这种方法只在城市道路中使用过，本是无奈之举，但在高速公路上却充分发挥了其优势；声屏障的线形是最重要的外观指标，往往受制于道路已有的构筑物限制，但是转变思路，通过对上部结构的调整来弥补这一不足，有时也能收到预期的效果；安全性问题一直是重中之重的问题，在规范的允许范围内，充分利用已有的安全设施进行合理保护，同时对薄弱环节（通道段）进行保护，安全系数必然会大大的增加的；声屏障的密封性是设计中尽量要克服的首要问题，通过合理利用声学自身的原理，使噪声有效的疏导，多绕几个“圈”，同样起到遮蔽同等的效果，这样问题看起来就不会特别的棘手了。

所以遇到新问题不断的转化思路，从正反两个方面考虑，就会对设计者有很大的启迪，使大家能够游刃有余的解决好新问题，开拓出新思路。

4 结语

京秦高速公路声屏障施工验收后，基本达到设计的降噪要求，见表4-1。

表4-1 声屏障建成后噪声变化

Table 4-1 The noise barrier changes after the noise barrier

路段
实地监测及统计数据
2007.4
2008.4
车流量
噪声值
车流量
噪声值
玉田-
丰润

鸦鸿桥
昼间
902
65.7
920
56.7
夜间
602
66.6
623
54.6
抚宁-
山海关

张庄村
昼间
768
71.0
801
62.1
夜间
758
65.4
805
54.4
陈斗村
昼间
876
66.2
912
56.2
夜间
786
65.6
802
55.3

京秦高速公路声屏障于2008年1月建造完成，建成后照片见4-2。

图4-2 声屏障实景图

指标名称	单位	主要技术指标
公路等级	/	双向6车道，高速公路
设计行车速度	Km/h	120
路基宽度	m	28.00
极限最小半径	m	650
最大纵坡	%	3