第１３卷第６Ｏ期 ２０１７年８月 交通节能与环保 、，０．Ｉ．１３ Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ．２０１７ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－６４７８．２０１７．０４．０２６ 生态型声屏障在高速公路建设中的 研究与应用 陈兴龙 （中海环境科技（上海）股份有限公司，上海２００１２０） 摘要：高速公路的快速发展引起了严重的噪声污染，缺乏环保性和生态景观效果的传统声屏障不能满足当前绿色高 速公路建设的要求，生态型声屏障的研究和建设迫在眉睫。本文总结了目前生态型声屏障的设计原则和分类，以及 弧形、梯形、模块化等结构型式在高速公路中的应用。 关键词：高速公路；生态型声屏障；设计原则；分类；效果分析 中图分类号：Ｕ４１８．７ 文献标实码：Ａ 文章编号：１６７３．６４７８（２０１７）０４．００１４—０２ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｏｕｎｄ Ｂａｒｒｉｅｒ ｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＣＨＥＮ Ｘｉｎｇｌｏｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｈａｎｇｈａｉ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｃａｕｓｅｄ ｓｅｒｉｏｕｓ ｎｏｉｓｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌａｃｋ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｏｕｎｄ ｂａｒｒｉｅｒ ｃａｎ ｎｏｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｒｅｅｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎ－ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｏｕｎｄ ｂａｒｒｉｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｉｍｍｉｎｅｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｂａｒｒｉｅｒ ａｎｄ ｈｅ ａｐｐｌｔｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｃ，ｔａｒａｐｅｚｏｉｄ ａｎｄ ｍｏｄｕｌｒ ａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｏｕｎｄ ｂａｒｒｉｅｒ；ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ｅｆｆｅｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ０ 引言 高速公路上，其降噪量约为１０ ｄＢ，降噪效果良好［５］。 近年来，高速公路的建设极大地促进了沿线经 目前，我国声屏障虽然可以改善公路两旁的噪 济的快速发展，公路通车里程、车流量和行驶速度 声环境，但景观效果与周围环境和人文特征不协 的增加加剧了交通噪声污染，据统计全国约８０％的 调，而且随着循环经济理念的提出，过去的研究成 交通干线两侧的环境噪声超过国家控制标准 ］，同时 果越来越无法满足现代社会的需求，如材料、型式 交通噪声也给人们带来了极大的危害［２］。研究公路交 等方面。因此研究生态型声屏障的设计与应用对于 通噪声的防治措施，是建设“资源节约型和环境友 环境的可持续发展有着至关重要的作用。 好型”两型交通的具体表现。综合比较各国对于高 生态型声屏障的设计 速公路交通噪声的控制手段，声屏障是最行之有效 １的噪声防治措施，一般可降噪５～１５ ｄＢ，但衰减量不 会超过２０ ｄＢｔ 。截止１９９０年，日本全部道路声屏障 长度已达１５７３ ｋｍ；美国从２００２年开始陆续推出环 保、易安装的声屏障屏体材料［４】。然而我国对声屏障 的研究起步较晚，１９９２年首次将声屏障应用于贵黄 收稿日期：２０１７—０５—２１ １．１ 声屏障的设计原则 高速公路生态型声屏障应具备优良的降噪性 能、景观效果、生态环保性等基本特征［６Ｉ ，进而在 实现社会经济效益的同时实现环境生态效益。 １．１．１ 降噪性能 作者简介：陈兴龙（１９７６一），男，辽宁开原人，副研究员，从事交通环保研究工作。 交通节能与环保 第１３卷 生态型声屏障作为噪声防治措施，应该在保证 生态声屏障应尽量使用可循环利用的材料作为 基本降噪性能的前提下，实现其景观效应和生态效 应。基于多种方式可以保证甚至提升声屏障的声学 特性，因此生态声屏障应该在实现生态效果的同时 提升其噪声防治能力，而不是以牺牲降噪效果为代 价来实现其生态效应。 １．１．２景观效果 主要原料，以减少传统材料生产、使用和处置过程 中可能造成的环境污染。此外，生态型声屏障应尽 可能利用植物覆盖，对周围环境的净化，使其在实 现噪声治理的同时兼具对大气污染的治理，充分发 挥声屏障的环境正效应。 １．１．４其他 生态型声屏障在选材、施工、植物选择等方面 应多采用简单易得、耐性好且适宜当地气候环境的 生态型声屏障建设的目的就是要提升传统声屏 障单调枯燥的景观效果，美化公路和居民区的环境 景观。而且我国是一个多民族的国家，民俗文化丰 富，旅游景点众多，如果声屏障能够与地域文化融 合，就可以使之作为当地的文化地标以形成高速公 路一道美丽的风景线。 １．１．３生态环保 植物，来减少声屏障建设和养护的成本、弥补其对 居民和司乘人员产生的不协调感和不适感。 １．２声屏障的分类 根据生态型声屏障的设计与研究，可以将其分为混 合式、倾斜式、弧形式、梯形式、模块化等类型【８ 。． 表１生态型声屏障结构的对比 Ｔａｂ．１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｏｕｎｄ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ２ 工程实例 银生研究了弧形声屏障的结构形式、植物的选择、 为了研究所设计的生态型声屏障的实际降噪效 种植土的配比等，为了检验其应用效果，在湖南衡 阳至枣木铺（衡枣）高速公路主干线Ｉ段（Ｋ２１＋ ０６０～Ｋ２１＋１９０）和ＩＩ段（Ｋ２１＋２７６～Ｋ２１＋３６０）右 果和生态效益，梯形、弧形等结构被应用于高速公 路中。 ２．１ 弧形生态型声屏障——衡枣高速公路 侧安装两段生态声屏障［８Ｊ。通过在高速公路两侧布 点，对现场进行噪声测量，结果表明实测噪声衰减 基于混合式和阶梯式生态型声屏障的特点，刘 第４期 陈兴龙，生态型声屏障在高速公路建设中的研究与应用 量接近１０ ｄＢ，声源点等效连续Ａ声级大部分小于 ７０ ｄＢ，因而目标点完全达到Ⅳ级噪音标准要求。 ２．２ 梯形生态型声屏障——常吉高速公路 基于弧形式生态型声屏障存在中部绿化效果与 上下部不均匀的现象，总体绿化效果不明显。赵新 飞等设计了梯形生态型声屏障并研究了该结构在湖 南常吉高速公路的应用情况［１０】。在Ｋ２２０＋９００～ Ｋ２２１＋１８６（湖南常吉高速公路）路段右侧设立了一 段生态型声屏障，并对其降噪效果进行实地监测。 爬长度等指标都表现良好，说明箱体内的两种植物 均已成活且生长态势良好。 ３ 结论 与传统的声屏障相比，生态型声屏障作为一种 较为新型的事物在型式、功能、结构、景观等方面 有许多优势，总结了生态声屏障设计中应该具备降 噪性能优良、景观效果好、生态环保性强等特点， 并分析弧形、梯形、模块化等声屏障在衡枣、常吉 根据监测结果显示，设置梯形生态声屏障后，降噪 效果较好，各监测点的等效连续Ａ声级白天大部分 不超过７０ ｄＢ，夜晚基本不超过５５ ｄＢ，且实测噪声 衰减量可达１０ ｄＢ，达到《城市区域环境噪声标 准》（ＧＢ３０９６—９３）中的４类标准要求，而没有设 置生态声屏障的位置，噪声绝大部分超标。 ２．３模块化生态型声屏障——长湘高速公路 李定策等人 】将研究的模块化生态声屏障应用 于长湘高速公路Ｋ１４１＋４００～Ｋ１４１＋７００路段。利用噪 声模拟软件Ｃａｄｎａ／Ａ进行预测，结果表明公路建成 后会对道路附近的村庄产生巨大的影响，其中距路 基２５ ｍ以外的所有敏感点昼间均可达标，而夜间均 超标，噪声超标值可达１０．０ ｄＢ，因此需要在该路段 设置生态型声屏障。安装声屏障后监测结果反映， 各监测点的等效连续Ａ声级数值大部分不超过７０ ｄＢ，且实测噪声衰减量可达１０ ｄＢ，因而敏感点完 全能达到４ａ级噪音标准要求，表明应用模块化生态 声屏障可以有效的保护该公路沿线的声环境敏感区 域，同时起到美化环境的作用。 ２．４ 其他生态型声屏障——六潜高速公路 六潜路位于大别山区，沿线区域生态环境良 好、景观优美，采用生态型声屏障是建设生态高速 公路的必然选择。钱鸿等人 “ 在六潜高速公路设计 了一种造价低廉、易于维护、效果良好的多功能新 型生态型声屏障，来克服现有声屏障的缺陷。新型 生态声屏障由支撑系统、功能系统、植被生长系统 和景观系统组成，能够消音降噪、防撞吸能，同时 具有生态景观功能。 为了检验所设计的生态声屏障的降噪效果，对 声屏障前后的声环境情况进行监测。监测结果显 示：六潜路通车后公路两侧声环境质量标准遵守昼 间等效声级７０ ｄＢ和夜间等效声级５５ ｄＢ的标准，过 往车辆产生的噪声经过声屏障的降噪后均符合当地 声环境质量要求。而且声屏障建成以后种植的迎春 和黄磐，６个月后生长高度（１８～２５和２１～３０ ｃｍ）、 覆盖度（４６％和３５％）、分支数量（２—３和３～５）、攀 等高速公路上的降噪效果和景观效果。 虽然生态型声屏障在减少噪声防治和绿化环境 方面取得了一定的成效，但是还需要进行进一步的 研究，例如：（１）优化雨水灌溉系统、土壤的配 比、植物的选择等；（２）解决土质边坡对公路沿线 管线的影响；（３）针对缺土城市，考虑其下层的土 方来源；（４）丰富生态型声屏障的用途，提高性价 比。从而确保生态型声屏障的环境效益、经济效 益、景观效益更为协调统一，创造一个绿色健康的 宜居环境。 参考文献： ［１】 张玉芬．交通运输与环境保护［Ｍ】．人民交通出版 社．２００３． ［２ ２］Ｍｏｒｌｅｙ，Ｄ．Ｗ，ｅｔ ａ１．，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｃａｌｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｎｏｓｓｏｓ－ｅｕ ｒｏａｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｎｏｉｓｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ２０１５，２０６：３３２－３４１． ［３】 蒋康．公路声屏障优化研究［Ｄ】．长安大学，２００８． ［４】 曹伟．城市道路声屏障发展述评［Ｊ】．郑州大学学报 （理学版），１９９８，（１）：３３．３８． ［５】 张鹏飞，姚成．高速公路与城市道路沿线交通噪声对 环境的污染分析［Ｊ］．城市环境与城市生态，１９９９， （３）：２９．３１． ［６ ６］陈智寅．高速公路生态型声屏障评价指标体系研究［Ｄ］． 西南交通大学，２０１１，３Ｏ（５）：６７．７０． ［７】 周方，李雷，等．生态声屏障设计与效果分析［Ｊ］．东 南大学学报（自然科学版），２０１２，４２（４）：６７５．６７９ ［８ ８］刘银生，赵新飞．公路生态声屏障设计研究［Ｊ】．公 路，２００７，（７）：１９６．１９９． ［９］ 李定策，叶颖，等．长湘高速公路生态声屏障示范工 程应用研究［Ｊ］＿公路，２０１４，（７）：３３９．３４４． ［１Ｏ】赵新飞．生态型交通噪声控制技术研究及应用［Ｊ］．湖 南交通科技，２０１１，３７（３）：１３５．１３９． ［１ １】钱鸿．六潜高速公路生态型声屏障设计［Ｊ】．工程与建 设，２０１１，２５（３）：３４４．３４７．
