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声屏障在高速公路建设中的应用

摘要：本文介绍了交通噪声的危害以及主要的防治措施，重点

阐述声屏障降噪的原理、声屏障在高速公路建设应用。

关键词：噪音；危害；措施；设计；安全

一、公路交通噪声的危害

近年来随着我国经济的飞速发展，高速公路的建设速度也明显

加快，伴随着公路的建设，近年来，交通的噪声污染问题也愈来愈

严重，交通噪声污染已经成为人们面临的一个突出环境问题，严重

影响人们的正常工作、学习和休息。大量研究证明，连续噪声可导

致睡眠质量下降、使人多梦，而突发噪声可使人惊醒。

二、公路交通噪声的防治措施

降低公路交通噪声必须采取“预防为主”和“防治结合”的方

针来综合治理，主要包括公路合理选线和规划布局、交通管理措施

和噪声防治技术。根据声学原理，公路交通噪声的防治可以从声源、

传播途径及受声点3个关键环节采取多种措施来减少噪声污染，改

善声环境质量。目前对公路交通噪声控制比较有效的措施主要有开

发研制低噪声车辆、建设低噪声路面、绿化带、声屏障、隔声门窗

等。

经过综合的比较和国内外多年的使用经验，道路声屏障作为一

种控制交通噪声的有效措施，一般3～6m高的声屏障，其声影区内

降噪效果在5～12db之间。三、声屏障的声学设计

3.1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：

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。

3.1.1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。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。

3.1.2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。

3.1.3反射

当道路两侧均建有声屏障，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，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。

3.2声屏障声学设计

声屏障的声学设计主要包括声屏障高度、长度、厚度的确定。

3.2.1声屏障高度的确定

为了确定声屏障的高度，应先确定噪声衰减量目标值和声程差，

然后计算声屏障的高度。

（1）衰减量确定

衰减量是由声源到接收点的几何衰减与接收点预期声级之间的

差值来确定的。公式如下：

式中δ——衰减量（db）；δ0——源强（a声级）（db）；k—

—波数（点声源取20，线声源取10）；d——接收点距声源的距离

（m）；d0——声源测试距离（m）；δc——接收点预期声级（db）

（2）声程差确定①

式中a——声源至声屏障顶部的距离（m）；式中b——声屏障顶

部至接收点的距离（m）；式中c——声源至接收点的距离（m）

（3）声屏障高度确定

将②、③式代人①式中，因为h、l1、l2、φ均为已知值，故可

求出声屏障的高度h。

3.2.2长度的确定

（1）声屏障端部长度确定

计算公式如下：

式中l’——声屏障端部长度（m）；r——顶部绕射衰减量（db）

（2）声屏障总长度l

式中l——声屏障长度（m）；l”——接收点长度（m）

4.2.3厚度的确定

声屏障的声学厚度可按下式确定：

式中t——声屏障厚度（m）；f——声波频率（hz）；r——材料