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【摘要】針對(duì)目前高速公路進(jìn)行聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程存在的問(wèn)題影響，本文以貴州地區(qū)的高速公路規(guī)劃要求為例，分析了高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了優(yōu)化控制的方法策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】高速公路；聲屏障設(shè)計(jì)；施工技術(shù)；聲屏障類型
引言
科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，使得各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程對(duì)高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)使用的可持續(xù)發(fā)展需求越來(lái)越大。然而，高速公路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行使用過(guò)程產(chǎn)生的噪聲，在很大程度上阻礙了這一需求目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)踐角度入手，即在聲屏障設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用控制現(xiàn)狀的情況下，明確聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)與技術(shù)應(yīng)用控制的方向，進(jìn)而使其作用效果最大限度的發(fā)揮出來(lái)，以降低高速公路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行產(chǎn)生噪聲對(duì)周邊環(huán)境與人民群眾正常生產(chǎn)生活的影響。這是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可持續(xù)性目標(biāo)的重要課題，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象，以作用于實(shí)踐。
1概況
隨著貴州省“678”高速公路的建設(shè)和實(shí)施，我省高速公路建設(shè)取得了蓬勃的發(fā)展。省內(nèi)高速公路路網(wǎng)日趨完善，到2030年，貴州省高速公路路網(wǎng)建設(shè)總規(guī)模約達(dá)6851km，其中：國(guó)家高速公路2251km、省高速公路4600km，高速公路沿線分布的村莊、城鎮(zhèn)均受到一定公路交通噪聲的影響。根據(jù)《交通運(yùn)輸行業(yè)公路水路環(huán)境統(tǒng)計(jì)報(bào)表》，2014年我省新增聲屏障20925延米，其中通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收的10097延米，總投資2821萬(wàn)元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，貴州省內(nèi)有二十余條已建成高速公路均安裝了聲屏障措施，聲屏障技術(shù)在貴州省內(nèi)運(yùn)用廣泛。然而，雖然貴州省聲屏障運(yùn)用廣泛，但選型相對(duì)單一，同時(shí)由于貴州省地勢(shì)復(fù)雜，公路橋隧比較大，高填深挖路段較多，沿線居民點(diǎn)分布各異，導(dǎo)致聲屏障出現(xiàn)安裝位置不合理、降噪效果不顯著、經(jīng)濟(jì)投資增加等問(wèn)題。怎樣合理設(shè)置聲屏障以達(dá)到降噪效果的最優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)投資的最小化已是我省高速公路在聲屏障建設(shè)過(guò)程中急需解決的問(wèn)題。
2高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
經(jīng)分析，貴州省高速公路的聲屏障設(shè)置問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：現(xiàn)存主要問(wèn)題（1）聲屏障選型及安裝位置不盡合理。聲屏障降噪效果因安裝路段工程形式的不同，效果也不盡相同，貴州省地勢(shì)復(fù)雜、公路建設(shè)工程形式多樣，但由于聲屏障安裝未結(jié)合該路段工程形式以及與周邊敏感點(diǎn)關(guān)系，因此聲屏障安裝位置不合理現(xiàn)象較為普遍[1]。（2）聲屏障設(shè)計(jì)構(gòu)造材料單一，貴州省內(nèi)高速公路聲屏障構(gòu)造材料多數(shù)為：金屬隔聲板/彩鋼復(fù)合板+透明屏的形式。（3）聲屏障類型較為單一，貴州省內(nèi)高速公路聲屏障類型多數(shù)為板型聲屏障，砌塊型及生態(tài)型聲屏障在省內(nèi)高速公路的應(yīng)用較為少見(jiàn)[2]。（4）聲屏障降噪效果部分不顯著，根據(jù)貴州省交通環(huán)保監(jiān)測(cè)站對(duì)《滬瑞國(guó)道主干線貴州境三穗至凱里高速公路聲屏障降噪效果監(jiān)測(cè)》，金屬隔聲板/彩鋼復(fù)合板+透明屏類型聲屏障降噪效果（以插入損失計(jì)算）平均降噪效果約為7.4dB（A），不同路段聲屏障降噪效果也有所不同，從3~12dB（A）不等[3]。基于上述問(wèn)題影響，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將以下三點(diǎn)，作為項(xiàng)目實(shí)踐控制目標(biāo)：（1）歸納貴州省山區(qū)高速公路沿線各類典型敏感點(diǎn)類型、敏感點(diǎn)與公路關(guān)系，確定可以采用聲屏障為降噪措施的情況；（2）歸納分析和驗(yàn)證國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有聲屏障技術(shù)實(shí)施效果，并對(duì)各類型聲屏障進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證；（3）對(duì)貴州省山區(qū)高速公路各典型路段與居民點(diǎn)分布關(guān)系并結(jié)合周邊環(huán)境情況對(duì)對(duì)適合貴州省山區(qū)高速公路的聲屏障類型進(jìn)行分析遴選、為聲屏障類型選擇提出指導(dǎo)。使聲屏障的降噪效果達(dá)到最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)投資的最小化[4]。
3優(yōu)化高速公路聲屏障設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用控制策略
由于貴州省屬于西南山區(qū)地帶，高速公路橋隧比較大，高填深挖路段較多，敏感點(diǎn)與高速公路之間位置關(guān)系復(fù)雜、部分路段相對(duì)高差較大，聲屏障不具有普遍適合性，且貴州省現(xiàn)有聲屏障選型較為單一，導(dǎo)致聲屏障安裝位置不合理、安裝后降噪效果不顯著等情況的出現(xiàn)，因此本指南講以下幾個(gè)方面對(duì)貴州省高速公路聲屏障選型提供技術(shù)指導(dǎo)：（1）確定貴州省高速公路沿線可以采用聲屏障為降噪措施的情況。即對(duì)貴州省高速公路沿線涉及敏感點(diǎn)路段的典型工程形式進(jìn)行歸納，擬選取橋梁、隧道、路基、路堤、路塹等幾個(gè)工程形式作為典型調(diào)查。對(duì)貴州省高速公路沿線敏感點(diǎn)類型及分布形式進(jìn)行歸納，主要針對(duì)村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市規(guī)劃區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、環(huán)境敏感區(qū)等敏感點(diǎn)與道路之間的分布形式進(jìn)行調(diào)研歸納，擬得出：敏感點(diǎn)與道路之間的距離、高差、地勢(shì)、環(huán)境情況、車流量之間的典型關(guān)系。通過(guò)實(shí)地監(jiān)測(cè)和類比分析，得出貴州省高速公路沿線可以采用聲屏障為降噪措施的情況[5]。（2）分析和驗(yàn)證國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有聲屏障技術(shù)實(shí)施效果，并對(duì)各類型聲屏障進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。一方面，收集國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有成熟聲屏障技術(shù)，并通過(guò)監(jiān)測(cè)分析驗(yàn)證聲屏障各種不同的形式及構(gòu)造材料達(dá)到的降噪效果，擬選取典型的直壁型和折壁型兩種聲屏障形式進(jìn)行聲屏障形式與降噪效果關(guān)系監(jiān)測(cè)（如有必要，也可對(duì)全封閉型及半封閉型進(jìn)行監(jiān)測(cè)），選取混凝土板、亞克力板、彩鋼復(fù)合板（吸聲或反射型）、強(qiáng)力PC板、微穿孔金屬板、有機(jī)復(fù)合板、混凝土磚塊、多孔吸聲磚等典型聲屏障構(gòu)造材料監(jiān)測(cè)聲屏障材料與降噪效果關(guān)系。另一方面，對(duì)各種類型和材質(zhì)的聲屏障從降噪效果、環(huán)境效益、建設(shè)成本、維運(yùn)經(jīng)費(fèi)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證[6]。對(duì)于聲屏障作用于高速公路工程運(yùn)行使用過(guò)程的主要技術(shù)參數(shù)控制，應(yīng)按照不同工程類型，來(lái)進(jìn)行確定。例如，將橋梁、隧道、路基、路堤、路塹等，歸為典型工程形式；將村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市規(guī)劃區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、環(huán)境敏感區(qū)等，劃分為敏感點(diǎn)類型；將距離、高差、地勢(shì)、環(huán)境情況、車流量等，確定為工程形式與敏感點(diǎn)典型位置關(guān)系；直壁型、折壁型（必要時(shí)增加全封閉型和半封閉型），確定為典型聲屏障形式；將混凝土板、亞克力板、彩鋼復(fù)合板（吸聲或反射型）、強(qiáng)力PC板、微穿孔金屬板、有機(jī)復(fù)合板、混凝土磚塊、多孔吸聲磚等，設(shè)置為典型聲屏障結(jié)構(gòu)材料所采用的技術(shù)應(yīng)用參數(shù)。（3）遴選適合貴州省山區(qū)高速公路的聲屏障類型。結(jié)合上述調(diào)研分析成果，對(duì)貴州省現(xiàn)有高速公路沿線的各類典型景觀、敏感點(diǎn)分布情況進(jìn)行總結(jié)，歸納出適合山區(qū)高速公路的聲屏障類型，為各單位對(duì)高速公路沿線聲屏障類型選擇提出指導(dǎo)。值得注意的是，為控制高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用的造價(jià)成本，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)按照年度工作進(jìn)度及完成期限，來(lái)達(dá)到目標(biāo)資金使用需求[7]。如表1所示，為2015年10月～2017年4月，共計(jì)18個(gè)月的工作進(jìn)度計(jì)劃及完成期限。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，高速公路聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的應(yīng)用控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，即在明確聲屏障作用缺陷的情況下，找出優(yōu)化控制的方向。事實(shí)證明，只有這樣才能影響高速公路聲頻障優(yōu)化設(shè)計(jì)的因素與施工技術(shù)缺陷進(jìn)行有效的控制。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其充分重視起來(lái)，即使聲屏障的作用效果充分發(fā)揮出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的和諧統(tǒng)一目標(biāo)。基金項(xiàng)目：貴州省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目，“貴州省高速公路聲屏障選型指南”（2016-143-036）。
參考文獻(xiàn)
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作者:董浩 鄭婷婷 單位:貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司