淺論道路工程施工中的噪聲防治

李崇友

貴州省交通科學研究院股份有限公司 貴州 貴陽 550008

隨著國家綜合國力的不斷增強，人民生活水平的顯著提升，我國的城市化建設、道路交通基礎設施的建設已進入高速發展階段。同時，由于隨著人民群眾生活水平的不斷提高，老百姓對周邊的生活環境也提出了更高的要求。道路交通基礎設施建設大多位于城區或臨近鄉村，建設過程中使用的各種機械設備產生的噪聲將會對周邊群眾的正常工作、學習和生活造成不利影響。如何做好道路施工過程中的噪聲防治呢？本文從人對噪聲的適應性、道路施工噪聲特點進行梳理和分析，進而提出有針對性的噪聲防治措施。

1 噪聲適宜性分析

相關醫學研究表明，如果一個人長期處于超過50分貝的環境中，人的神經系統就會受到影響。噪聲平均每提高3分貝，噪聲能量就相應的增加一倍。人如果經常處于高噪聲環境中，會導致其出現焦躁不安、情緒易怒等現象，嚴重的會導致記憶力減退、失眠等問題。如果長期生活在70分貝以上的高噪聲環境中，將會給人的聽力及視力帶來傷害。

另外，人在不同的工作、生活狀態下對噪聲的要求也不一樣。根據有關科學研究，人聽覺最低可以接受30分貝的音量，當室內出現超過30分貝的持續噪音時，人的正常睡眠就會受到干擾，所以，人在睡眠狀態下對周邊環境的安靜性要求更高[1]。針對人的身體在不同場所、不同時段、不同生活狀態下對噪聲的反應敏感性和適應性，以及不同生活、工作場所的實際情況，國家相關噪聲污染防治法規也提出了相應的噪聲控制標準。具體見下表1。

表1 不同聲環境功能區聲環境質量限值一覽表

2 道路工程施工中的噪聲特點

道路工程在施工過程中，由于使用的施工機械種類繁多、各施工機械噪聲值較高，而且道路工程為線性工程，工程跨度大。道路工程施工期間各種施工機械交錯配合施工，其產生的噪聲值所具有的移動性、高噪聲性及不穩定性等復雜特征，這就給道路工程施工期的噪聲影響分析及防治措施提高了難度。道路工程施工期間各主要施工機械噪聲值詳見下表2。

表2 道路工程施工期不同施工機械噪聲值一覽表

從上表對道路工程施工中所用各施工機械的噪聲值分析，各施工機械噪聲值均較高，施工中如多臺、多種類型的施工機械集中在一起作業，其產生的噪聲疊加值將比任何單臺噪聲值要高，其對周邊影響更大。

3 噪聲影響分析

根據道路工程施工期噪聲源特點，道路工程施工中所使用的機械設備呈點聲源特性，道路工程施工期噪聲影響分析如下：

3.1 噪聲源疊加影響分析

同一施工場地如果只有單臺施工機械作業，其產生的噪聲值就為該設備的聲級值，但道路工程施工過程中，經常會有多臺工程機械在一起作業的現象。根據以上對道路工程施工期各類型施工機械單臺噪聲值的分析，各類型施工機械中，噪聲值最低的工程機械是挖掘機，其噪聲值為84分貝，噪聲值最高的工程機械是鏟土機，其噪聲值為92分貝，最低噪聲值設備與最高噪聲值設備聲級相差8分貝。根據點聲源噪聲級疊加原理，不同設備之間聲壓級不同，其相互疊加產生的聲壓級增量也不一樣。一般聲壓級越接近，其產生的聲壓級增量越大，兩臺相同聲壓級的設備聲源疊加產生的聲壓級增量最大，可以達到3分貝，兩臺聲壓級相差6分貝的設備，其聲源疊加產生的聲壓級增量為1.0分貝，如果兩臺聲壓級相差8分貝的設備聲源疊加，其聲源疊加產生的聲壓級僅為0.6分貝。

3.2 周邊聲環境特征分析

道路工程為線性工程，線路跨度大，涉及區域廣。同一條道路工程可能涉及多個不同的聲環境功能區，不同的聲敏感目標對同樣噪聲值的敏感性不一樣，產生對其噪聲的影響也不相同。通常聲敏感目標所處環境噪聲背景值低，休息或學習、辦公等需要保持相對安靜的場所，其對噪聲影響越敏感，相同的噪聲值對其產生的影響相對就比較大，相反對處于高噪聲背景環境的工業區、歌舞娛樂場所、交通干線周邊，相同的噪聲值對其產生的影響也就相對較低。

3.3 噪聲源衰減分析

聲音是由固體、液體和氣體等物質在振動條件下所產生，通過周邊的介質（氣體、液體、固體都可成為噪聲傳播的介質）傳遞到受體（保護目標）。噪聲在傳播過程中的傳播距離、地面效應等都可引起噪聲的衰減。對任何形狀的聲源，只要所傳送的聲波波長遠大于聲源幾何尺寸，其聲源都可看作點聲源。根據點聲源的定義，結合道路工程施工中所用機械設備所產生噪聲的聲源特點綜合分析，道路工程施工中主要機械設備的聲源均可視為點聲源。點聲源在傳播過程中會因距離發散、障礙物阻隔、空氣吸收、地面效應等因素而引起衰減，下面對點聲源的衰減因素進行簡要分析，以便對道路工程施工中的施工噪聲提出有針對性的防治措施。

3.3.1 距離發散衰減

根據點聲源距離衰減公式△L=20lg（r1/r2）（△L為噪聲衰減量，r為點聲源至受聲點的距離）分析，點聲源噪聲隨距離的增加產生衰減，當距離增加1倍（即r2=2r1）時，噪聲衰減量（△L）約為6dB。

3.3.2 屏障對噪聲的影響

聲為直線傳播方式，但由于噪聲通過聲波傳播，所以噪聲傳播也具有波的特征。噪聲在傳播路徑上的屏障阻隔對噪聲具有隔聲、衍射、反射等功能，但由于屏障衍射功能對噪聲衰減影響相對較小，本文不對其做詳細的分析和說明。屏障對噪聲在傳播上的影響，本文重點從屏障阻隔引起的噪聲衰減及屏障對聲波反射改變噪聲傳播路徑等方面進行分析。

① 屏障阻隔對噪聲的影響

噪聲為直線傳播，噪聲在傳播過程中當遇到障礙物或屏障，障礙物或屏障將對噪聲產生阻隔作用，減弱噪聲對屏障或障礙物背后聲影區的噪聲值。屏障對噪聲隔聲量大小通常與其材質、結構、厚度都有關系，不同的材質、結構及厚度組成的聲屏障，其隔聲效果差異明顯，一般的材料隔聲效果可以達到15分貝至40分貝。

由于噪聲是通過氣體、液體、固體的振動所引起，且噪聲可以通過氣體、液體及固體等介質傳聲。如聲屏障采用輕質材料或固定不牢固，噪聲在傳送過程中可能會引起聲屏障的二次振動，降低屏障的隔聲效果；如果聲屏障設置位置不合理，聲屏障緊臨聲敏感建筑設置，機械設備施工噪聲可能通過所設聲屏障傳遞至敏感建筑，進而對敏感受體產生影響。

另外，聲屏障形成的聲影區與聲屏障的面積大小、聲屏障形狀都有關系，所以聲屏障的設置應結合聲源高度、聲保護目標位置及周邊地形特征綜合考慮，盡可能提高聲影區的有效面積。

② 屏障反射對噪聲的影響

由于噪聲具有波的特征，噪聲在傳播過程中如遇障礙物或屏障將會產生反射作用，一般障礙物或屏障的表面越光滑，其對波的鏡面反射特征越明顯。所以，聲屏障在設置過程中，需要考慮發生源和聲保護目標的位置關系，合理考慮聲屏障的角度，以盡可能避免聲波傳播過程中由于傳播路徑的改變造成對周邊聲保護目標的影響。同時，聲波的反射與聲屏障表面的光滑程度有關，聲屏障表面凹凸不平，聲波呈漫反射特征，可減弱聲波定向反射的問題。

3.3.3 空氣吸收引起的衰減

噪聲在傳播過程中由于空氣吸收將引起噪聲的衰減。根據空氣吸收噪聲衰減公式Aatm=a（r-r0）/1000，式中Aatm為衰減量；a為溫度、濕度和聲波頻率的函數，一般聲波頻率越高，a值越大，溫度、濕度對a值的影響沒有特定的規律性，其對a的影響明顯小于聲波頻率。由于道路工程施工中，機械設備的聲波頻率為設備固有特性，且工程施工一般都在室外作業，很難通過人為控制周邊空氣的濕度和溫度，所以作為本文探討的空氣吸收對噪聲的衰減影響不做具體分析。但從總體上分析，空氣吸收引起的噪聲衰減量遠小于傳播距離及屏障阻隔引起的噪聲衰減。

3.3.4 地面效應引起的衰減

噪聲在傳播過程中，不同的地面對聲波的衰減作用不一樣。按地面對聲波的衰減效果，通常將地面分為堅實地面（鋪裝過的地面、水體表面、結冰的地表面或冰面，以及經過夯實過的地面）、疏松地面（喬灌草植被覆蓋的地面、種植有農田植被的農田等）及混合地面（由以上疏松和堅實地面組合而成）。根據地面效應引起的噪聲衰減公式，由于地面效應影響，聲波傳播路徑離地越高，其地面效應對聲波產生的衰減影響越弱。但總體上分析，地面效應引起的噪聲衰減量也遠小于傳播距離及屏障阻隔引起的噪聲衰減。

4 噪聲防治措施

根據以上對道路工程施工期噪聲源的衰減影響分析，道路工程施工過程中機械設備運行產生的噪聲，距離衰減及屏障阻隔對噪聲衰減起著關鍵作用，由于空氣吸收及地面效應引起的衰減量相對較小，而且空氣吸收衰減和地面效應衰減對大氣溫濕環境及地面鋪裝都有特別的要求，這對于室外施工的道路工程來說不適用。所以，本文僅從距離衰減、屏障阻隔，以及管理措施等方面來提出對道路工程施工期的噪聲控制，以便為道路工程施工過程中的噪聲防治提供更好的參考[2]。

4.1 從距離衰減考慮進行噪聲防治

由于道路工程為線性工程，工程施工中沿線會分布有較多的聲敏感目標，工程在施工過程中如何盡可能的提高噪聲源與保護目標的距離呢，這主要可以從以下幾方面予以考慮。

① 施工場地盡可能遠離聲敏感目標布置，特別是對于高噪聲設備盡可能布置在遠離聲敏感目標一側，增加高噪聲設備與敏感點的距離。

② 施工便道應盡可能避繞聲敏感目標，施工便道應盡可能遠的距聲敏感目標設置。

4.2 從屏障阻隔方面進行噪聲防治

屏障對噪聲的阻隔作用因屏障的材質、結構、厚度及布置方式等的不同而差異明顯。道路工程施工過程中既可以利用地形形成的天然屏障進行隔聲，也可以通過采取移動聲屏障、隔聲墻等措施進行噪聲防治。這需要根據周邊地形情況、聲敏感目標分布，以及聲源可能的超標量進行綜合考慮。

① 道路工程施工過程中利用周圍特殊地形的屏障作用阻隔作業噪聲對周邊敏感目標的影響。如將攪拌站、預制場、砂石料加工場等噪聲源較強的臨時性工程布置在山凹內或設置在山體另一側，利用周邊自然山體本身形成的阻隔作用以減少施工作業時高噪聲設備對周邊敏感目標的影響；對路塹段的開挖及隧道段的開鑿，考慮路塹及隧道開挖形成的墻體效應對噪聲的阻隔作用，可將周邊環境要求保持相對安靜時間段的施工集中在路塹及隧道施工中，其他時間再進行開敞區域的施工。

② 對地勢較為平坦，周邊已街道化的敏感目標，通過采取移動聲屏障的措施進行噪聲防治。移動聲屏障具有移動靈活、裝拆方便、成本較低等特點，對于臨近的較為集中的居民點可重點考慮。

③ 對部分臨近道路的敏感點，敏感點與道路之間后期需要設置永久性墻體進行安全防護和噪聲防治。道路施工期間在臨近該敏感點路段就可以考慮一次性設置成永久性墻體的形式進行施工噪聲的防治，這樣既可以避免反復設置聲屏障增加投資成本，也可以起到更好的降塵效果（一般磚墻的隔聲效果要好于移動式聲屏障）。如在臨近學校、醫院等特殊敏感點路段，施工期就可以考慮一次性設置成永久性噪聲防護墻的措施。

4.3 其他噪聲防治措施

根據以上對距離衰減作用及屏障阻隔對噪聲的影響分析，本文從噪聲的距離衰減及屏障阻隔方面提出了相應的噪聲防治措施。但由于空氣吸收、地面效應引起的噪聲衰減作用相對較小，且由于道路工程一般線路較長、跨度大，沿線環境復雜多樣。對道路工程施工，很難從空氣吸收、地面效應方面提出噪聲防治措施，對該方面的噪聲防治措施本文不做具體分析。

另外，由于道路工程施工中使用的機械設備種類較多、噪聲值較高，沿線聲環境的保護要求因聲敏感點的類型不同而相差較大。從道路施工期的管理角度，本文另提出以下噪聲防治措施。

① 合理組織設備進場施工，在臨近敏感點路段，盡可能避免多臺高噪聲設備同時一起作業，降低高噪聲設備噪聲值疊加形成的強噪聲源的影響。

② 合理安排施工作業時間，同一敏感點一般夜間噪聲保護要嚴于晝間，同樣的施工設備在夜間作業造成的影響也比晝間要大。對道路工程施工，在臨近敏感點路段嚴格限制夜間進行高噪聲作業。

③ 選用低噪聲級設備，加強對設備的維護保養，這可從設備本身的聲源上降低設備的噪聲值。

5 結論

道路工程施工涉及的設備種類繁多，設備聲級較高，加之道路工程為線性工程，其跨度大、施工期較長，沿線涉及的敏感點類型多樣，保護要求各不相同，其影響也各異。本文從噪聲的保護要求、噪聲傳播衰減影響因素進行分析，根據道路工程沿線環境特點，對道路工程施工中的有關噪聲防治措施進行淺析，以供道路工程在施工中進行有針對性的噪聲防治措施的參考。