张迪生 ，陈潇江

（南京市环境监测中心站，江苏南京210013）

废旧橡胶沥青 SMA混合料铺设路面结构降噪效果初探

张迪生 ，陈潇江

（南京市环境监测中心站，江苏南京210013）

介绍了路面结构降噪物理特性，利用废旧橡胶沥青 SMA混合料作为路面结构降噪材料，探索其隔声性能的现场监测方法。选取南京绕城公路一段作为监测路段，对采用普通沥青路面和采用 SMA材料的结构降噪路面进行比对监测，结果显示采用 SMA材料的结构降噪路面声级值降低1～1.8dB。分析认为交通噪声主要声源为驱动噪声，而驱动噪声中主要噪声部分为排气噪声，所以对于路面行驶噪声的降噪对于交通噪声整体声级的改善作用有限。

路面结构降噪；SMA混合材料；隔声量；现场监测；方法；效果

1 引言

随着城市化进程的逐步加快，城市交通工具数量越来越多，功率越来越大，速度越来越快。交通噪声成为现代城市环境中的最主要噪声来源，影响市民的正常生活和身体健康，已成为市民当前反映的热点和焦点问题。据统计，在各类环境投诉案件中噪声投诉占据首位：2012年，南京市污染举报中心共接到各类污染投诉 23665件次，其中 噪声投诉最多，占74.7%［1］。交通噪声作为一种非稳态、不连续的流动污染源，具有强度大、影响范围广的特点，已逐渐成为城市环境噪声的主要污染源，也成为环境噪音控制的难点。解决交通噪声投诉是提高市民满意率的基本措施，也是全面建设小康社会的重要基础。

环境保护部于 2010年发布了 《地面交通噪声污染防治技术政策》，对交通噪声治理提供了相应对策。该技术政策规定了合理规划布局、噪声源控制、传声途径噪声削减、敏感建筑物噪声防护、加强交通噪声管理五个方面的地面交通噪声污染防治技术原则与方法［2］。目前，对交通噪声普遍采用路面结构降噪、绿化带、声屏障、隔声窗等手段进行控制。相关资料显示［3］：废旧橡胶沥青 SMA路面结构降噪［4］是基于SMA路面和橡胶沥青路面的降噪特性提出的，是两者精华的有机结合，即在集料集配上吸纳了 SMA混合料，保持良好的表面特性，同时通过在集料中加入一定剂量的高弹性废旧橡胶颗粒（由废旧轮胎磨制而成），增加路面的弹性和阻尼性能，从而达到降低轮胎／路面泵气噪声和轮胎振动噪声的双重效果。

2 路面结构降噪物理特性介绍

国内外的研究表明，轮胎与路面接触噪声的大小不仅与轮胎本身 （如表面花纹）有关，更主要的取决于路面的表面特性。概括起来，轮胎噪声的物理现象有以下三方面：

（1）冲击噪声 （振动噪声）。该噪声主要由路面的不平整度、车辙、横向刻槽等引起轮胎振动（甚至连带车身振动）而辐射噪声，该噪声的频率较低。

（2）气泵噪声。轮胎在路面上滚动时，表面花纹槽中的气体被压缩后迅速膨胀释放而发出噪声，噪声产生的过程类似于空气泵压缩—膨胀发出爆破声的现象。气泵噪声的强度随车速的增加而增加，且以高频声为主，在轮胎噪声中占主要位置。

（3）附着噪声。是由轮胎橡胶在路面上附着作用力而产生的类似于真空吸力的噪声。

在我国低噪声路面的形式主要有两种：一种是多孔性沥青路面；另一种是骨架密实型沥青路面。后又对骨架密实型沥青路面进行了应用性研究，采用废旧橡胶沥青 SMA混合料铺筑路面。南京目前在绕城公路和扬子江大道均铺设了此类路面，根据刚性骨架多孔材料的微观理论和声学原理，影响低噪声路面声学特性的主要因素有：孔隙率、流阻率、扭曲因子和孔型因子。因此控制路面的孔隙率和流阻率是影响降噪效果的关键。SMA材料集配设计见表1。

表1 SMA材料集配设计表

3 低噪声路面隔声性能的现场监测方法

对于路面结构降噪隔声量的监测，我国目前没有统一的监测技术规范和方法。由于路面噪声发声机理非常复杂，对路面噪声进行准确的预测非常困难，采取的评价方法也多种多样。目前现场测量交通噪声的常用方法主要有以下两种：①远场或路侧测试法，即在公路旁放置声级计测量噪声；②近场法，即在轮胎／路面接触附近安放声级计测量噪声。为了可操作性及更好地反应交通噪声的实际情况，考虑采用远场法测量。通常远场或路侧测试方法主要包括以下3类：统计经过法，控制经过法和定时测量法。统计经过法要求在离开被测道路一定距离和高度的位置安放声级计，欧洲的标准是：距行车道中心线7.5 m，路面以上1.2 m处。测试对象为自由的交通流，速度恒定，限速在 50km／h以上。本次监测参照统计经过法进行，步骤如下：

（1）在开阔地带进行，选择单侧路幅为低噪声路面及非低噪声路面连接段，其中低噪声路面长度为800m，对面交通进行临时封闭；

（2）低噪声路面监测点选在低噪声路面的中心，非低噪声路面监测点距其800m布设；

（3）低噪声路面与非低噪声路面之间无匝道，无进出口，保证车流量稳定且噪声无相互干扰；

（4）以车辆为中心、半径50m内无较大的反射物；

（5）长 800m测试区内坡度不超过 0.5%；

（6）测试时背景噪声应比所测试车辆的噪声低10dB以上，否则需修正测试结果；

（7）传声器的位置距离车辆行驶中心线7.5m，距地面高度 1.2m。

监测点位如图1所示。

4 路面结构降噪隔声性能现状分析

实际监测选择的路段为南京绕城公路高桥门附近，段落桩号为：NK18＋687～NK19＋875（二桥往三桥方向右幅），是橡胶沥青降噪路面试验段。该路段原路面类型为 AK13A，通车半年左右。计划选择低噪声路面与非低噪声路面各一处进行24h连续监测，比较其性能。距离行车行驶中心线 7.5m进行交通噪声的 24h连续监测，采样间隔0.1s，时间计权为 “快”响应，记录每个小时 的 Leq、L5、L10、L50、L90、L95、SD、Lmax、Lmin，同步记录地表与地上的车流量，分大、中、小、摩托车进行统计。实际监测的橡胶沥青降噪路面和普通路面现场监测结果见表 2～表4。

表2 24h噪声测点 （普通沥青路面）监测结果 （dB（A））

表3 24h噪声测点 （SMA材料结构降噪路面）监测结果 （dB（A））

表4 监测期间车流量构成情况

国外对低噪声路面的研究和应用较早，瑞典国家道路与交通研究所 Sandberg博士2002年在《Tyre／Road Noise Reference Book》一书中首次定义了低噪声路面的概念，即低噪声路面与传统和最普通的路面相比至少可降低噪声3dB。根据相同声源叠加效果分析，降低3dB噪声相当于道路上的交通量减半。从道路结构角度来降低交通噪声，只能从轮胎与路面接触所产生的噪声方面进行控制，要降低3dB噪声相当不易。从图3和图4可以看出，南京绕城公路仅右幅路面采用橡胶沥青SMA降噪路面，声级值降低1～1.8dB。由于交通噪声主要声源为驱动噪声，而驱动噪声中主要噪声部分为排气噪声，所以路面行驶噪声的降噪对于交通噪声整体声级的改善作用有限。

5 结论

（1）对于典型交通噪声的控制，采用路面结构降噪，不但能降低噪声，而且还能在降低交通噪声的同时减少雨天水膜的形成，减少水雾的产生，提高路面的抗滑性能。SMA混合材料空隙结构还能够较好地吸附汽车尾气，降低大气污染。

（2）本次研究选取低噪声路面和普通沥青路面进行对比，实际声级值降低1～1.8dB，低于国内外研究认为的应降噪3dB，但选取的监测路段仅右幅路面采用橡胶沥青SMA降噪路面。

（3）对交通噪声的控制，应当因地制宜，首先应尽量考虑从源头控制，改进汽车降噪工艺，降低声源噪声，交通规划应当与声环境保护规划相协调，通过合理构建交通网络，提高交通效率，总体减轻地面交通噪声对周围环境的影响，结构降噪路面虽然能够降低一定的交通噪声，但不能解决噪声污染的本质问题。

（4）针对交通噪声的频谱特性和路面特性，应加强对路面结构降噪材料的性能的进一步研究，争取打破国外的技术垄断，为今后在国内的技术推广应用扫除关键技术和经济成本的壁垒，尽快制定路面结构降噪材料的评价方法，对沥青和混合材料的制作方法标准化。

（5）针对不同的交通路面，选择结构降噪路面、声屏障和林带降噪、隔声窗等组合降噪形式，降噪效果会显著提高。

［1］南京市环境质量报告书 （2012年度）［R］.2012：96－97.

［2］环境保护部.地面交通噪声污染防治技术政策 ［Z］.2010.

［3］储益萍.道路交通噪声控制措施的技术、经济比较分析 ［J］.环境污染与防治，2011，（5）：107－110.

［4］王佐民.SMA低噪声路面降噪试验研究 ［A］.中国声学学会2002年论文集 ［C］.2002.

A Preliminary Research on Effects of Noise Reduction of Road Constructed by Asphalt SAM MixtureModified by Waste Rubber

ZHANG Di－sheng，CHEN Xiao－jiang
（Nanjing Environmental Monitoring Center，Nanjing，Jiangsu 210013，China）

The physical properties of noise reduction through road structure were presented.The effect of noise reduction of one new material of asphalt SAM mixture modified by waste rubber was explored as well as the on－site monitoring methods.One section of road in Nanjing ring road was selected to carry out the monitoring work to compare the effects of the ordinary road and the road with new materials.The results showed that the sound of the road with new materials was only 1 to 1.8dB lower than that of the old road under the similar traffic condition.The major source of traffic noise comes from the engine.Meanwhile，the exhaust noise contributes the most noise.Therefore，it is limited to reduce the traffic noise through improving the road structure.

noise reduction through road structure improvement；SAM mixture；noise insulation；on－site monitoring；method；effect

TB53

A

1673－9655（2014）05－0067－05

2014－04－22

张迪生 （1971－），男，安徽舒城人，汉族，高工，学士，从事环境监测工作。