G55高速公路集宁段声屏障设计总结.doc

G55二广高速公路集宁段声屏障 （K346～K347:400米双向、K341～K342:1200米） 设计总结 TYPICAL CASE ANALYSIS 经 典 案 例 分 析 一、 概述 G55高速公路是《国家高速公路网规划》“7918”网中“9 条南北纵线”中的第6条，集宁段属于G55高速公路的一部分，G55高速公路简称“二广高速” （二连浩特-集宁-大同-朔州-太原-长治-晋城-洛阳-平顶山-南阳-襄樊-荆门-荆州-常德-娄底-邵阳-永州-连州-广州），与东西向的G7高速、G110国道在境内交汇对接，对促进我国大西北与内地、东部沿海地区的经济发展与交流具有重要意义。本文是对G55高速公路集宁段声屏障的设计总结。 二、声屏障降噪原理 声屏障是降低噪声的有效措施之一，一般的声屏障，其声影区内降噪效果在5～12dB之间。 声学原理 当噪声源发出的声波遇到声屏障时，它将沿着三条路径传播(见图1.a)：一部分越过声屏障顶端绕射到达受声点；一部分穿透声屏障到达受声点；一部分在声屏障壁面上产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿这三条路径传播的声能分配。 图1 声屏障绕射、反射路径图 1、绕射 越过声屏障顶端绕射到达受声点的声能比没有屏障时的直达声能小。直达声与绕射声的声级之差，称之为绕射声衰减，其值用符号△Ld表示，并随着Φ角的增大而增大(见图1.b)。声屏障的绕射声衰减是声源、受声点与声屏障三者几何关系和频率的函数，它是决定声屏障插入损失的主要物理量。 2 、透射 声源发出的声波透过声屏障传播到受声点的现象。穿透声屏障的声能量取决于声屏障的面密度、入射角及声波的频率。声屏障隔声的能力用传声损失TL来评价。TL大，透射的声能小；TL小，则透射的声能大，透射的声能可能减少声屏障的插入损失，透射引起的插入损失的降低量称为透射声修正量。用符号ΔLt表示。通常在声学设计时，要求TL—△Ld≥10dB，此时透射的声能可以忽略不计，即△Lt≈0。 3、 反射 当声源两侧均建有声屏障，且声屏障平行时，声波将在声屏障间多次反射，并越过声屏障顶端绕射到受声点，它将会降低声屏障的插入损失(见图1.c)，由反射声波引起的插入损失的降低量称之为反射声修正量，用符号△Lr表示。 为减小反射声，一般在声屏障靠声源一侧附加吸声结构。反射声能的大小取决于吸声结构的吸声系数α，它是频率的函数，为评价声屏障吸声结构的整体吸声效果，通常用降噪系数NRC表示。 三、声屏障设计 1、设计依据 a《中华人民共和国环境噪声污染防治法》; b《公路环境保护设计规范（JTJ/T006-98）》; c《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》； d《建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）》; e《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》; f《钢结构设计规范（GB50017-2003）》； g《声屏障声学设计与测量规范（HJ/T90-2004）》； h 当地的气象与地质条件； i 上述标准未涉及到的以相应现行国家标准及行业标准为依据。 拟在G55高速公路K346~K347段、K341～K342段（集宁—二连浩特方向）设置声屏障2000m。设计内容包括基础、立柱、隔声板、吸声板等。设计重点主要是充分体现设置声屏障后对公路噪声声波的消减效果。因此，声屏障设计要解决的是声屏障位置、长度、高度及噪声源与敏感接受点等因素的最佳结合。 2、本项目声屏障设计程序： 确定设计目标值 根据声环境的要求，确定噪声防护对象，它可以是一个区域，也可以是一个或一群建筑物。 屏障设计前背景噪声的确定。 位置的确定 根据道路与防护对象之间的相对位置、周围的地形地貌，应选择最佳的声屏障设置位置。选择的原则或是声屏障靠近声源，或者靠近受声点，或者可利用的土坡、堤坝等障碍物等，力求以较少的工程量达到设计目标所需的声衰减。 几何尺寸的确定 根据设计目标值，可以确定几组声屏障的长与高，形成多个组合方案，计算每个方案的插入损失，保留达到设计目标值的方案，并进行比选，选择最优方案。 声屏障的几何形状主要包括直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型。本设计采用直立型。 声屏障插入损失计算（本文略）。 确定声屏障隔声要求。 声屏障吸声构造设计。 声屏障设计调整。 声屏障设计的其他要求 声屏障设计在满足声学性能要求的同时，其结构力学性能、材料物理性能、安全性能和景观效果，均应符合相应的现行国家标准的规定和要求。 3、声屏障主要技术要求 声屏障的重要技术指标及性能要求主要包括以下几个方面： a）平均隔声量≥30dB ； b）平均降噪系数≥0.95 ； c）降噪效果：≥10-15dB(A) ； d）耐冻融-35±2℃ ； e）声屏障主体使用寿命20 年； f