城市高架公路新型声屏障设计、试验及应用

　　1　声屏障设计

　　1·1　声屏障声学设计

　　1·1·1　声屏障噪声衰减量

　　声屏障的设计噪声衰减量是接受点处的道路交通噪声级与期望环境噪声级之差,接受点处的期望环境噪声级应根据标准容许值和背景值来确立,当背景值大于标准值时,取背景值为期望环境噪声级,反之,取标准值作为期望环境噪声级。

　　图1为声屏障噪声衰减量计算示意图,设置声屏障后,噪声传播的声误差δ应为:

　　对应δ值查图2可得声屏障噪声衰减量ΔL(中国公路交通噪声等效频率为500Hz)。

　　由图2得到的声屏障噪声衰减量ΔL是无限长声屏障噪声减量,实际声屏障是有限的,由于两端“漏声”现象,它的噪声衰减量ΔL要略小些,图3为有限长声屏障衰减量计算示意图

式中:ΔL’———有限长度屏障噪声衰减量,dB;

　　ΔL———无限长度声屏障噪声衰减量,dB;

　　θ1———接受点对道路的张角;

　　θ2———接受点对有限长声屏障的张角。

　　1·2　声屏障高度

　　声屏障高度是一个重要参数。当声屏障位置确定后,它与接受点、声源(等放行车线)三者之间相对距离便确定了。根据确定的设计噪声应减量ΔL,由图2查得声程序δ。根据图1示意,用作图法即可求得声屏障的高度H,同样也可假一声屏高度H,校核设计噪声应减量。

　　这一高度值确定后,再合理平衡造价,抗风强度因素来确定声屏障的长度。

　　2　声屏障结构设计

　　2·1　声屏障的隔音量

　　声屏障无论采用何种形式和材料,其隔声量必须满足基本要求,传至屏障后的接受点的噪声,有绕过屏障和透过屏障的两部分声能,由声波衍射理论推导,屏障噪声衰减量为:

式中:ΔL———声屏障噪声衰减量,dB;

　　R———声屏障对噪声透射的隔音量,dB;

　　ΔLd———噪声绕过声屏障产生的衰减量,dB。

　　当ΔLd-ΔL≤0·5dB,解得R-ΔLd≥10dB。这就是说当屏障自身的隔声量比其噪声衰减量大10dB时,透射声对衰减量影响小于0·5dB。因此声屏障壁体的隔声量至少应比设计噪声衰减量大10dB,即

　　2·2　声屏障的构造

　　声屏障的构造主要涉及屏障的结构与材料,它应满足技术合理、经济、施工简便、造型美观、安全耐用等性能。

　　声屏障如图4所示,以H型钢作为屏障的支撑,型钢底部与高架公路防撞墙预埋件用螺栓连接。声屏障由上、中、下三屏组成,上屏圆弧侧向道内,为百页窗结构,内部填充PU材料,起吸声作用。中屏是双层玻璃的铝合金框,玻璃框可以绕垂直中轴旋转,便于清洗,中屏主要起隔声作用。由于采用双层玻璃,使隔声效果大大提高,其隔声量可按下式估算: