声屏障工程设计说明

PAGE331．工程概况1.1概述为xx高速公路湖南境内临长与潭耒之间路段，该路段北起xx市区xxx互通，南至xx市马家河，主线长44.76公里。全段为双向四车道，设计时速120公里，路基宽度27.5米，路面宽度24米。其中，长潭高速穿芙蓉区星沙交汇口至人民东路路段道路两侧主要分布为居住、商业混杂区域。小区居民住宅区位于湖南省xx市xx新区xx高速公路两侧，路面为沥青路面，该段xx高速公路的车速限制为80~100km/h。小区与高速公路边缘距离20米，与高速公路路面中心线距离35米。图1-1A区域示意图被保护的A区域是规划图上二号保障性住房（西龙、张公岭），位于xx高速的西侧，北至xx路，南至xx路，西至xx路，沿xx高速公路平行方向长774m，垂直xx高速公路方向北面长160m，南面长337m。图1-1A区域示意图被保护的B区域是规划图上的一号安置点BC地块和AD地块，位于xx高速西侧，北至东屯路，南至纬路，西至xx路，沿xx高速公路平行方向长345m，垂直xx高速公路方向北面长200m，南面长498m。图1-2B区域示意图图1-3C区域示意图被保护的C区域是规划图上的六号保障用地，位于xx高速的东侧，北至远大路，南至纬十一路，东至杉木路，沿xx高速公路平行方向长802m，垂直xx高速公路方向北面长213m，南面长331m。根据道路交通噪声预测方法和区域环境噪声测量方法，实际测量该区域的噪声值。该区域的实测点如图1-1所示，实测噪声值分布如表1-1所示。图1-4实测点位置示意图表1-1噪声测量值预测点位置预测点高度昼间夜间预测点平均声级级S1373.967dB70.00571.986dBS2974.005dB70.03772.021dBS31573.995dB70.01572.005dB《声环境质量标准》（GB3096－2008）对各个分区噪声标准如表1-2。按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型：0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通（地面段）、内河航道两侧区域；4b类为铁路干线两侧区域。根据对沿线物业的噪声检测，项目昼间噪声74dB，超过国家《声环境质量标准》（GB3096－2008）2类昼间标准14dB；夜间噪声70dB，超过《声环境质量标准》2类昼间标准20dB。为了改善沿线物业的噪声环境，受xx市芙蓉新城置业有限公司委托，湖南省公路设计有限公司开展了长潭高速穿芙蓉区星沙交汇口至人民东路路段声屏障工程的勘察设计工作。通过分别在xx高速公路东侧和西侧人口较密集、噪声污染较严重的区域设置声屏障，从而显著改善沿线较低楼层的噪声污染，同时兼顾较高楼层的要求，起到一定的改善作用。本册包括xx高速长潭段穿芙蓉区声屏障工程的声学、结构和基础设计。表1-2城市区域环境噪声标准类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b70601.2项目道路概况A区域段高速公路路边有混凝土防护墙，如图1-5；防护墙距离高速公路边缘1米，如图1-6；该路段往南方向路基逐渐高出西侧路面，如图1-7；而且高速公路边缘已建有声屏障，但是损坏严重，需要拆除重建，如图1-8~12；A区域段一共有4个通道，分别为1#通道（K1495+938）、2#通道（K1496+312）、3#通道（K1496+622）、4#通道（K1496+879），如图1-13、图1-14。图1-5K1495+759~K1495+817路段情况图1-6高速公路路边情况图1-7K1495+759~K1495+817路段情况图1-8K1495+820~K1496+928声屏障变形图1-9K1495+820~K1496+928声屏障破损变形图1-10K1495+820~K1496+928声屏障破损图1-11K1495+820~K1496+928声屏障破损图1-12K1495+820~K1496+928声屏障缺失图1-131#通道现状图1-142#通道现状B、C区域段高速公路路边有混凝土防护墙，如图1-15；有一座桥（1#桥）跨远大路（K1497+094），桥长86米、高5米，如图1-16；过桥之后则是铁丝网形式的防护带，如图1-17；B、C区域段有3个涵洞，分别是1#涵洞（K1497+374）、2#涵洞（K1497+629）、3#涵洞（K1497+803）；B、C区域段还有两座桥，2#桥（K1497+454）和3#桥（K1498+163），高速公路边坡情况如图1-18。图1-15B、C区域段路边混凝土防护墙图1-161#桥（K1497+094）现状图1-17K1497+176~K1498+578护栏情况图1-18K1497+176~K1498+578边坡情况1.3设计原则1）降噪效果显著，较大程度地改善xx高速长潭段穿芙蓉区的噪声现状。2）工程结构安全合理，工程使用寿命符合设计规范要求。3）通过对组件的标准化、模块化设计、加工与安装，缩短施工周期、并利于使用过程的维护和更换。4）通过对工程的选型和效果进行比较、分析、评估，从而节省工程投资造价，优化技术方案。5）引进现代工业设计的理念与技术，从外观、造型、色彩等方面凸显工程的美学设计，打造一条亮丽的城市风景线。1.4设计依据1）《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；2)《声屏障声学设计和测量规范》（HJ/T90-2004）；3)《声环境质量标准》（GB3096－2008）；4)《道路声屏障结构技术规范》（DG/TJ08-2086-2011）；5)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；6)《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）；7)《公路环境保护设计规范》（JTGB04-2010）；8)《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221-2001）；9)《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；10）《声学-各种户外声屏障插入损失的现场测量》（GB/T19884-2005）；11）《声学-建筑物和建筑构件的隔声量-第三部分：实验室测量》（ISO140-3）；12）《混响室法-吸声系数的测量方法》（ISO354：2003）；13）《城市区域环境噪声测量方法》（GB/T14623-93）；14）《对声屏障的附加技术条例》（ZTV-Lsw88）；15）《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118-88）；16）《建筑隔声评价标准》（GB50011-2001；17）《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263-2005）；18）《碳素结构钢》（GB/T8700-88）；19)《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）；20）《塑料门窗用密封条》（GB12002-89）；21）《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》（GB/T528-1998）；22）《一般工业用铝及铝合金挤压型材》（GB/T6892-2006）；23）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2001）；24）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；25）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；26）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；27）《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)；28）《公路桥梁加固设计规范》JTGTJ22-2008；29）《公路桥梁加固施工技术规范》JTG/TJ23-2008；30）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；31）本工程如有上述标准未涉及到的项目，以相应的现行国家标准及行业标准为依据。1.5设计标准1.5.1降噪要求根据设计规范的控制要求，使敏感目标所受xx高速噪声尽可能符合《声环境质量标准》（GB3096-2008）的要求。1.5.2降噪性能声屏障总的插入损失IL为3~12dB；吸声组件的空气计权隔声量Rw≥32dB，在中心频率125Hz~4000Hz范围内的平均吸声系数大于等于0.70，穿孔板穿孔率≈33%；隔声组件的空气声计权隔声量Rw≥32dB，提供国家CNAL认可实验室出具的声学测试报告；1.5.3荷载风压按xx地区百年一遇计算，基本风速为25.6m/s，基本风压为0.4kN/m2。1.5.4使用年限结构设计合理使用年限为20年。2.声屏障声学原理2.1声屏障简介在声源和接收者之间插入一个设施，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响，这样的设施就称为声屏障。声波在传播过程中，遇到声屏障时，就会发生反射、透射和绕射三种现象。通常我们认为屏障能够阻止直达声的传播，并使统射声有足够的衰减，而透射声的影响可以忽略不计。因此，声屏障的隔声效果一般可采用减噪量表示，它反映了声屏障上述两种屏蔽透声的本领。在声源和接收点之间插入一个声屏障，设屏障无限长，声波只能从屏障上方绕射过去，而在其后形成一个声影区，就象光线被物体遮挡形成一个阴影那样。在这个声影区内，人们可以感到噪声明显地减弱了，这就是声屏障的减噪效果。室外的声屏障一般采用砖或混凝土结构，室内的声屏障引用钢板、木板、塑料扳、石膏板和泡沫铝等结构。声屏障的减噪量与噪声的频率、屏障的高度以及声源与接收点之间的距离等因素有关。声屏障的减噪效果与噪声的频率成分关系很大，对大于2000Hz的高频声比800~1000Hz左右的中频声的减噪效果要好，但对于25Hz左右的低频声．则由于声波波长比较长而很容易从屏障上方绕射过去，所以效果就差。通常，声屏障对高频声可降低l0—15dB。声屏障的高度，可根据声源与接收点之间的距离设计，屏障的高度增加一倍，则其减噪量可增加6dB，为了使屏障的减噪效果较好，应尽量使屏障靠近声源或接收点。2.2声屏障降噪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(见图2-1)：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。图2-1声波传播路径图2-1声波传播路径图2-2声波绕射路径2.2.1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，并随着Φ角的增大而增大(见图2-2)。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。2.2.2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(见图2-3)，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。图2-3声波的反射为减小反射声，一般在声屏障靠道路一侧附加吸声结构。反射声能的大小取决于吸声结构的吸声系数α，它是频率的函数，为评价声屏障吸声结构的整体吸声效果，通常采用降噪系数NRC。图2-3声波的反射2.2.3障碍物和地面的声衰减如果在声屏障修建前，声源和受声点间存在其他屏障或障碍物，则可能产生一定的绕射声衰减，由它们产生的声衰减称之为障碍物声衰减，用符号△LS表示。如果地面不是刚性的，则会对传播过程中的声波产生一定的吸收，从而会使声波产生一定的衰减。由地面吸收产生的声衰减称之为地面吸收声衰减，用符号△LG表示。3.声屏障设计计算3.1确定声屏障设计目标值3.1.1噪声保护对象的确定根据环境评价的要求，确定噪声保护对象，它可以是一个区域，也可以是一个或一群建筑物，本设计中的噪声保护对象是距高速公路边缘20m外的居民住宅区。3.1.2代表性受声点的确定代表性受声点通通常选择噪噪音最严重重的敏感点点，它根据据道路路段段与防护对对象相对的的位置及地地形地貌来来确定，他他可以是一一个点，或或者一个组组点。通常常，代表性性受声点处处插入损失失满足要求求，则该区区域的插入入损失亦满满足要求。本本设计中，考考虑外环线线高速段与与居民的相相对位置及及其平坦的的地形地貌貌，这样3个敏感点点即可，分分别是测点点S1，S2，S3。3.1.3声屏屏障建造前前背景噪声声的确定对现有道路，代代表性受声声点的背景景噪音值可可由现场实实测得到，若若现场测量量不能将背背景噪声值值和交通噪噪声区分开开，则可测测量现场的的环境噪声声（它包括括交通噪声声和背景噪噪声），然然后减去交交通噪声值值可得。交交通噪声值值由现场直直接测出，设设计过程中中现场测量量知，预测测点交通噪噪声的最大大声压级为为72dB。3.1.4声屏屏障设计目目标值的确确定声屏障设计目标标值的确定定与受声点点处的道路路交通噪声声值(实测或预预测的)、受声点点的背景噪噪声值以及及环境噪声声标准值的的大小有关关。如果受声点的背背景噪声值值等于或低低于功能区区的环境噪噪声标准值值时，则设设计目标值值可以由道道路交通噪噪声值(实测或预预测的)减去环境境噪声标准准值来确定定。本设计中按照外外环线的车车流量预测测数据，根根据夜间50dB的标准，该该地区的住住宅区设计计要求降噪噪量为22dB。3.2位置的确确定根据道路与防护护对象之间间的相对位位置、周围围的地形地地貌，应选选择最佳的的声屏障设设置位置。选选择的原则则或是声屏屏障靠近声声源，或者者靠近受声声点，或者者可利用的的土坡、堤堤坝等障碍碍物等，力力求以较少少的工程量量达到设计计目标所需需的声衰减减。根据以上的选择择原则：①声屏障在在桥梁高速速公路段设设在防撞护护栏处；②声屏障在在路基和涵涵洞高速公公路段设在在路肩处。高高速公路路路面宽24米，声屏屏障设置在在距公路中中心距离为为13m处，距波波形护栏0.6m，受声点点距公路中中心水平距距离S为35m。由于声屏障通常常设置在道道路一旁，而而这些区域域的地下通通常埋有大大量管线，故故应该作详详细勘察，避避免造成破破坏。3.3声屏障的的选型声屏障按几何形形状一般可可分为直立立型、折板板型、弯曲曲型、半封封闭和全封封闭型。3.3.1直立立型声屏障障指竖立在道路边边缘的平面面反射型障障板。由于于直立型声声屏障用材材简易、施施工方便、造造价较低、与与环境有较较好的融合合性，在国国内外有广广泛的应用用。其特性性一般可通通过增加其其高度进行行有效的改改善,尽管高度度增加1m可带来IL增加1.5ddB(A))的效益。但但同样带来来了降低采采光度、干干扰司机视视线等负效效应。3.3.2折板板型和弯曲曲型声屏障障一般用于降噪要要求较高但但声屏障高高度又有一一定限制的的场合。把把声屏障上上部折向道道路方向，面面向道路的的一侧做成成吸声表面面，可以达达到很好的的降噪效果果。声屏障障的支撑件件多采用H型钢。折折板型声屏屏障可增加加声程差，提提高降噪效效果。3.3.3半封封闭型声屏屏障半封闭型声屏障障适用于城城市交通干干道和两侧侧高层建筑筑密集区,其降噪效效果非常好好。3.3.4全封封闭型声屏屏障全封闭型声屏障障适用于城城市的高架架桥,既能有效效地降低了了交通噪声声,又可防止止高空杂物物坠落,但其造价价较高。以下就折板型声声屏障和直直立型声屏屏障进行设设计计算，综综合考虑各各项因素，选选取最适合合方案。4.折板型声屏障设设计图4-1声屏障等效高度示意图4.1几何尺寸寸的确定图4-1声屏障等效高度示意图根据设计目标值值，可以确确定几组声声屏障的长长与高，形形成多个组组合方案，计计算每个方方案的插入入损失，保保留达到设设计目标值值的方案，并并进行比选选，选择最最优方案。设计中的目标值值为22dB。声屏障障一般高度度为3~7米，经多多次计算选选取声屏障障竖向部分分长为4米，声屏屏障上部折折板部分长长0.2米，与竖竖向线夹角角为30°。对于非非直立型声声屏障，其其等效高度度等于声源源至声屏障障顶端连线线与直立部部分延长线线的交点的的高度。如如图4-1所示。故故声屏障的的计算高值值为4.28米。4.2声屏障插插入损失的的计算4.2.1声屏屏障绕射声声衰减的计计算声屏障的绕射声声衰减可用用等效频率率求得。通通常道路交交通噪声的的等效频率率=5000Hz，按下面面公式计算算。则得到到近似的声声屏障绕射射声衰减。道路交通噪声应应看成无线线长声源，等等效频率为为500HHz。此设计计中声源至至受声点的的距离为35m,此声源为为无限长声声源及无限限长声屏障障。当声源为一无限限长不相干干声源时，其其绕射声衰衰减为：式中：f—声波波等效频率率，Hz；通常道道路交通噪噪声的等效效频率f=5000Hz。（1）S1点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为3m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为4.288m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。（2）S2点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为9m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为4.288m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。（3）S3点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为15m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为4.288m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。本设计中选最不不利的受声声点为研究究对象，即即受声点S2距离地面面高度为9m，距声屏屏障的水平平距离为20m。4.2.2无限限长线声源源及有限长长声屏障S3点绕射声衰减根根据图4-2进行修正正。修正后后的△Ld取决于遮遮蔽角β/θ。图4-3虚线表示示：无限长长屏障声衰衰减为8.5ddB，若有限限长声屏障障对应的遮遮蔽角百分分率为92%，则有限限长声屏障障的声衰减减为6.6ddB。因为遮蔽角百分分率为90%，因此S3点绕射声声衰减修正正后的△Ld=4.44dB。4.2.3透射射声修正量量若声屏障的传声声损失，此此时可忽略略透射声影影响，即。一一般TL取20~330dB。若，则可可按照下面面公式计算算透射声修修正量。其中TL为声屏障的传声声损失，它它表示构件件隔声性能能的大小，TL选取最小小值即TL=220dB，则TL-△Ld=20--4.4==15.66dB＞10dB。此时可可忽略透射射声影响，即△Lt≈0。图4-2修正图图4-3遮蔽角4.2.4地面面吸收声衰衰减的确定定如果地面不是刚刚性的，则则会对传播播过程中的的声波产生生一定的吸吸收，从而而会使声波波产生一定定的衰减。由由地面吸收收产生的声声衰减称之之为地面吸吸收声衰减减，用符号号△LG表示。该该高速公路路是沥青路路面，为柔柔性路面，本本设计现场场测量有困困难，由下下图4-4来确定。图4-4地面吸收收声衰减图4-4中的等效效距离DE由下列公公式计算：：式中：DN—受受声点至最最近的车道道中心线距距离，mDF—受声点至最远到到底车道中中心线距离离，mDN=27.5m，DF=42..5m由上图查得△LLG=1.88dB。4.2.5反射射声修正量量的计算反射声修正量取取决于声屏屏障、受声声点及声源源的高度，两两个平行声声屏障之间间的距离，受受声点至声声屏障及道道路的距离离以及靠道道路内侧声声屏障吸声声结构的降降噪系数NNRC。由于一号安置点点只在公路路的一侧设设计声屏障障，且二号号安置点相相对六号安安置点长度度较短、水水平距离较较远，故可可以不用考考略反射声声修正量，因因此ΔLr=0。4.2.6障碍碍物声衰减减的确定如果在声屏障修修建前，声声源和受声声点间存在在其他屏障障或障碍物物，则可能能产生一定定的绕射声声衰减，由由它们产生生的声衰减减称之为障障碍物声衰衰减，用符符号△LS表示。4.2.7声屏屏障实际插插入损失的的计算声屏障的总降噪噪量用插入入损失IL来表示。声声屏障的插插入损失主主要取决于于声屏障的的绕射声衰衰减△Ld、透射减减少量△Lt和反射降降低量△Lr，考虑到到其他障碍碍物和地面面吸收的影影响，声屏屏障实际插插入损失为为：max表示取△△LS和△LG中的最大大者，这是是因为一般般两者不会会同时存在在。如果有有其他屏障障或障碍物物存在，地地面效应△LG会被破坏坏掉，因为为只有贴近近地面，地地面声吸收收的衰减才才会明显。式式中减去((△LS,△LG)maxx，是因为为一旦设计计的声屏障障建成，原原有屏障或或障碍物或或地面声吸吸收效应都都会失去作作用。本设计中在声屏屏障修建前前，声源和和受声点间间不存在其其他屏障或或障碍物，同同时透射声声衰减也忽忽略为0，地面吸吸收声衰减减为△LG=1.88dB，故声屏屏障实际插插入损失为为：综上所述，折板板型声屏障障实际插入入损失IL＝2.6ddB＜目标值=22ddB，因此仅仅仅依靠声声屏障不符符合不能达达到要求的的降噪量，所所以要考虑虑吸声材料料，通过隔隔声障的吸吸声性能来来达到所需需的降噪量量。5.直立型声屏障设设计计算5.1几何尺寸寸的确定根据设计目标值值，可以确确定几组声声屏障的长长与高，形形成多个组组合方案，计计算每个方方案的插入入损失，保保留达到设设计目标值值的方案，并并进行比选选，选择最最优方案。设计中的目标值值为22dB。声屏障障一般高度度为3~7米，经多多次计算选选取声屏障障总高度为为4.65米最合适适。计算如如下。5.2声屏障插插入损失的的计算5.2.1声屏屏障绕射声声衰减的计计算声屏障的绕射声声衰减可用用等效频率率求得。通通常道路交交通噪声的的等效频率率=5000Hz，按下面面公式计算算。则得到到近似的声声屏障绕射射声衰减。道路交通噪声应应看成无线线长声源，等等效频率为为500HHz。此设计计中声源至至受声点的的距离为35m,此声源为为无限长声声源及无限限长声屏障障。当声源为一无限限长不相干干声源时，其其绕射声衰衰减为：=,tt==,,tt=式中：：f—声波等效效频率，Hz；通常道道路交通噪噪声的等效效频率f=5000Hz。（1）S1点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为3m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为5m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。（2）S2点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为9m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为5m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。（3）S3点绕射声衰减计计算：该受受声点高度度为15m，声源车车辆的平均均高度为0.8m，等效频频率为500HHz，声屏障障总高为5m，公路宽宽度为30m，声屏障障距公路中中心线为13m，受声点点距公路中中心水平距距离为35m。本设计中选最不不利的受声声点为研究究对象，即即受声点距距离地面高高度为15m，距声屏屏障的水平平距离为20m。5.2.2无限限长线声源源及有限长长声屏障S3点绕射声衰减根根据图4-2进行修正正。修正后后的△Ld取决于遮遮蔽角β/θ。图4-3虚线表示示：无限长长屏障声衰衰减为8.5ddB，若有限限长声屏障障对应的遮遮蔽角百分分率为92%，则有限限长声屏障障的声衰减减为6.6ddB。因为遮蔽角百分分率为90%，因此S3点绕射声声衰减修正正后的△Ld=6.88dB。5.2.3透射射声修正量量若声屏障的传说说损失，此此时可忽略略透射声影影响，即。一一般TL取20~330dB。若，则可可按照下面面公式计算算透射声修修正量。其中TL为声屏障的传声声损失，它它表示构件件隔声性能能的大小，TL选取最小小值即TL=220dB，则TL-△Ld=20--6.8==13.22dB＞10dB。此时可可忽略透射射声影响，即△Lt≈0。5.2.4地面面吸收声衰衰减的确定定如果地面不是刚刚性的，则则会对传播播过程中的的声波产生生一定的吸吸收，从而而会使声波波产生一定定的衰减。由由地面吸收收产生的声声衰减称之之为地面吸吸收声衰减减，用符号号△LG表示。该该高速公路路是沥青路路面，为柔柔性路面，本本设计现场场测量有困困难，由图图4-4来确定。图4-4中的等效效距离DE由下列公公式计算：：式中：DN—受受声点至最最近的车道道中心线距距离，mDF—受声点至最远到到底车道中中心线距离离，mDN=27.5m，DF=42..5m由图4-4查得△LLG=1.88dB。5.2.5反射射声修正量量的计算反射声修正量取取决于声屏屏障、受声声点及声源源的高度，两两个平行声声屏障之间间的距离，受受声点至声声屏障及道道路的距离离以及靠道道路内侧声声屏障吸声声结构的降降噪系数NNRC。由于一号安置点点只在公路路的一侧设设计声屏障障，且二号号安置点相相对六号安安置点长度度较短、水水平距离较较远，故可可以不用考考略反射声声修正量，因因此ΔLr=0。5.2.6障碍碍物声衰减减的确定如果在声屏障修修建前，声声源和受声声点间存在在其他屏障障或障碍物物，则可能能产生一定定的绕射声声衰减，由由它们产生生的声衰减减称之为障障碍物声衰衰减，用符符号△LS表示。5.2.7声屏屏障实际插插入损失的的计算声屏障的总降噪噪量用插入入损失IL来表示。声声屏障的插插入损失主主要取决于于声屏障的的绕射声衰衰减△Ld、透射减减少量△Lt和反射降降低量△Lr，考虑到到其他障碍碍物和地面面吸收的影影响，声屏屏障实际插插入损失为为：max表示取△△LS和△LG中的最大大者，这是是因为一般般两者不会会同时存在在。如果有有其他屏障障或障碍物物存在，地地面效应△LG会被破坏坏掉，因为为只有贴近近地面，地地面声吸收收的衰减才才会明显。式式中减去((△LS,△LG)maxx，是因为为一旦设计计的声屏障障建成，原原有屏障或或障碍物或或地面声吸吸收效应都都会失去作作用。本设计中在声屏屏障修建前前，声源和和受声点间间不存在其其他屏障或或障碍物，同同时透射声声衰减也忽忽略为0，地面吸吸收声衰减减为△LG=1.88dB，故声屏屏障实际插插入损失为为：综上所述，直立立型声屏障障实际插入入损失IL＝5dB＜目标值=22ddB，因此仅仅仅依靠声声屏障不符符合不能达达到要求的的降噪量，所所以要考虑虑吸声材料料，通过隔隔声障的吸吸声性能来来达到所需需的降噪量量。6.声屏障材料的选选择声屏障按材质分分类又可以以分为以下下几类：①金属声屏屏障（金属属百叶、金金属筛网孔孔）；②混凝土声声屏障（轻轻质混凝土土、高强混混凝土）；；③PC声屏障、玻玻璃钢声屏屏障等。6.1PC板板声屏障PC是聚碳酸酯的简简称，是我我们所说的的工程塑料料中的一种种，作为被被世界范围围内广泛使使用的材料料，PC有着其自自身的特性性和优缺点点。PC是一种综合性能能优良的非非晶型热塑塑性树脂，具具有优异的的电绝缘性性、延伸性性、尺寸稳稳定性及耐耐化学腐蚀蚀性，较高高的强度、耐耐热性和耐耐寒性；还还具有自熄熄、阻燃、无无毒、可着着色等优点点，而且制制作方便，隔隔音效果佳佳，在国际际上是高速速公路隔音音屏障的首首选材料。（1）透光性：PCC板透光率率最高可达达92%，可与玻玻璃相妣美美。UV涂层板在在太阳光下下爆晒不会会产生黄变变，雾化，透透光不佳，十十年后透光光流失仅为为6%，（2）抗撞击：撞击击强度是普普通玻璃的的250--300倍，同等等厚度亚克克力板的30倍，是钢钢化玻璃的的2-20倍，用3kg锤以下两两米坠下也也无裂痕，有“不碎玻璃”和“响钢”的美称。（3）防紫外线：PPC板一面镀镀有抗紫外外线（UV）涂层，另另一面具有有抗冷凝处处理，集抗抗紫外线、隔隔热防滴露露功能于一一身。可阻阻挡紫外线线穿过，及及适合保护护贵重艺术术品及展品品，使其不不受紫外线线破坏。（4）重量轻：比重重仅为玻璃璃的一半，节节省运输、搬搬卸、安装装以及支撑撑框架的成成本。（5）阻燃：国家标标准GB500222—95确认，PC板为难燃燃一级，即即B1级。PC板自身燃燃点是580摄氏度，离离火后自熄熄，燃烧时时不会产生生有毒气体体，不会助助长火势的的蔓延。（6）可弯曲性：可可依设计图图在工地现现场采用冷冷弯方式，安安装成拱形形，半圆形形顶和窗。最最小弯曲半半径为采用用板厚度的的175倍，亦可可热弯。（7）隔音性：PCC板隔音效效果明显，比比同等厚度度的玻璃和和亚加力板板有更佳的的音响绝缘缘性，在厚厚度相同的的条件下，PC板的隔声声量比玻璃璃提高3—4DB。在国际际上是高速速公路隔音音屏障的首首选材料。（8）节能性：夏天天保凉，冬冬天保温，PC板有更低低于普通玻玻璃和其它它塑料的热热导率（K值），隔隔热效果比比同等玻璃璃高7％-25％，PC板的隔热热最高49%。从而使使热量损失失大大降低低，用于有有暖设备的的建筑，属属环保材料料。（9）温度适应性：：PC板在-100℃时不发生生冷脆，在在135℃时不软化化，在恶劣劣的环境中中其力学，机机械性能等等均无明显显变化。（10）耐候性：PPC板可以在在－40℃至120℃范围保持持各项物理理指标的稳稳定性。人人工气候老老化试验4000小时，黄黄变度为2，透光率率降低值仅仅0.6％。（11）防结露：室外外温度为0℃，室内温温度为23℃，室内相相对湿度低低于80％时，材材料的内表表面不结露露。PC材料的缺点是和和金属相比比硬度不足足，这导致致它的外观观较容易刮刮花。图6-1PC板板声屏障6.2金属声声屏障金属声屏障的材材质主要有有镀锌板、铝铝板、彩钢钢板、铁板板等，其特特点主要如如下：（1）平均隔声量不不小于35dB；（2）平均吸声系数数不小于0.84；（3）产品具有耐水水性、耐热热性、抗紫紫外线、不不会因雨水水温度变化化引起降低低性能或品品质异常。产产品采用铝铝合金卷板板、镀锌卷卷板、玻璃璃棉、H钢立柱表表面镀锌外外理防腐年年限在15年以上；；（4）可选择多种色色彩和造型型进行组合合，与周围围环境协调调，形成亮亮丽风景线线；（5）装配式施工，提提高工作效效率，缩短短施工时间间，可节省省施工费及及人工费；；（6）与其它制品并并行安装，易易维修，更更新方便；；（7）吸音板系列产产品具有自自重轻特点点，可减轻轻高架轻轨轨、高架路路的承重负负荷，可降降低结构造造价；（8）采用超细玻璃璃棉，由于于其熔点高高，不可燃燃，完全满满足环保和和防火规范范的要求；；（9）结合我国各地地区不同的的气候条件件，在结构构设计时充充分考虚风风荷载。通通过生产线线压制凹槽槽增加强度度；（10）材料设计时充充分考虑防防水、防尘尘，在扬尘尘或淋雨环环境中其吸吸声性能不不受影响，构构造中已设设置排尘排排水措施，避避免构件内内部积水；；（11）金属声屏障容容易受到多多种酸、碱碱、盐而导导致生锈，影影响美观和和安全稳定定性；（12）金属结构的隔隔声屏单元元结构连接接处容易产产生噪声泄泄露。图6-2金属板板声屏障6.3玻璃钢钢声屏障玻璃钢声屏障是是指由玻璃璃钢为主要要材料组成成的声屏障障。玻璃钢钢声屏障的的结构组成成为：正面面由工程塑塑料穿孔板板护面；内内部填充物物由用无碱碱憎水玻纤纤布或防水水吸声薄膜膜包裹离心心复合玻纤纤面组成；；背面隔声声板由玻璃璃钢挤拉型型材组成。其其重要特点点如下：（1）耐腐蚀，化学学性能稳定定，在自然然环境中不不会发生锈锈蚀现象，汽汽车尾气等等对其无影影响；（2）强度高，不易易变形；（3）自重轻，可降降低声屏障障基础与立立柱的强度度设计要求求及给现场场安装带来来方便；（4）表面光滑，样样式美观，景景观效果好好，可根据据用户要求求设计成各各种不同的的款式与周周围相协调调；（5）吸隔声效果理理想，可满满足多种噪噪声敏感点点的要求；；（6）后期维护方便便，不变色色、易清洗洗、受破坏坏后易更换换。（7）由于轻便，对对于工期紧紧，安装标标准高的声声屏障工程程尤为适用用。该板的的安装不受受气候制约约，特别是是北方的冬冬季仍然可可以进行施施工。图6-3玻璃钢钢声屏障6.4加气混混凝土声屏屏障加气混凝土声屏屏障是以水水泥、石灰灰、矿渣、砂砂、粉煤灰灰、发气剂剂、气泡稳稳定剂和调调节剂等物物质为主要要原料制造造而成的内内自带多孔孔混凝土制制品，因具具有特有的的多孔结构构，因而具具有一定的的吸声能力力，100mmm厚墙体可可达到41dB。低频隔隔声量变化化不大，但但中高频隔隔声量提高高是很明显显的。由于于隔声量大大，成本低低，常用在在公路的声声屏障中。但但是样式不不美观，景景观效果不不好，在高高速公路上上应用较少少。图6-4混凝土土声屏障不同形式声屏障障性能对比比如表6-1。表6-1声屏障材材料性能对对比表序号对比项目PC板金属(彩钢板)玻璃钢加气混凝土1基材聚碳酸酯彩色涂层薄皮钢板间苯二甲酸聚酯酯+E玻璃纤维维砂、石2密度(g/cm3)1.21.0~1.441.5~2.000.73最高透光率92%不透光76%不透光4透光性能(100年后)很好无差无5紫外线透过率0020%06燃烧性能难燃不燃可燃不然7隔音强度PC板隔音效果明显显，最高可可达45dBB隔声效果较好，最最高可达42dBB计权隔声量≥330dB100mm厚墙墙体可达到到41dBB8热膨胀性能冷热变化引起的的相对位移移较小，PC板不宜过过长，否则则会导致螺螺钉孔周围围撕裂、变变形而漏水水热膨胀系数较小小冷热变化引起的的相对位移移较小热膨胀系数小9表面硬度分子结构的特殊殊性及单一一性使PC板表面硬硬度及抗撕撕裂性较差差，容易被被金属毛刺刺刮伤、刺刺裂表面硬度高，不不易磨损采用有机与无机机结合的复复合材料，具具有较高的的表面硬度度及抗撕裂裂能力表面硬度高10抗拉强度冲击强度是同等等厚度普通通玻璃的250倍，抗拉拉强度(1600MPa))承受荷载载和抗台风风能力强可作天花板围护护结构和板板材承重的的抗弯抗压压抗拉强度80~~110MMPa，能承受受较高的荷荷载，抗台台风能力一一般抗拉强度小11热传导率0.166W//m·K≤0.041W//m·K0.158W//m·K1.74W/mm·K12表面维护保养表面灰尘、污物物一般先用用软质布或或海绵沾中中性清洁剂剂擦拭，再再用清水彻彻底冲洗雨水可自然清洁洁有弯曲弧度表面面，主要靠靠雨水冲刷刷无13耐腐蚀性能较好，对大气、水水中有较强强浓度的酸酸、碱、盐盐以及多种种油类和溶溶剂都有较较好的抵抗抗能力化学稳定性一般般，浓度高高的酸、碱碱、盐以及及多种溶剂剂能腐蚀生生锈强，对大气、水水和一般浓浓度的酸、碱碱、盐及多多种油类和和溶剂有较较好的抵抗抗能力一般，大气、水水和一般浓浓度的酸、盐盐及多种溶溶剂能腐蚀蚀14导电性能是优良的绝缘材材料，用来来制造绝缘缘体导电体优良的绝缘材料料，高频下下仍能保持持良好的介介电性完全干燥后，具具有极高的的电阻率；；潮湿状态态下，有一一定的导电电性15长期耐温性由于表面覆盖了了一层高浓浓度紫外线线吸收剂，较较耐温，在在-40℃~120℃可耐高温温度高于50℃℃强度就明明显下降耐高温性能不佳佳16施工成本板材刚度大，热热胀冷缩系系数大，必必须用分隔隔檩条来配配合安装，铺铺设面积大大，比较容容易安装安装灵活快捷，施施工周期可可缩短40%以上因板材的宽度有有限，钢度度较差，单单跨承受荷荷载能力差差，不能与与钢板配合合在大跨度度、大檩距距的钢结构构屋面上使使用可用预制加气混混凝土块进进行安装，比比较方便7.声屏障方案的确确定及总体体设计7.1方案的确确定综合考虑为司机机和居民提提供一个开开阔的视野野环境，以以及马路的的采光、成成本、降噪噪、美观效效果等方面面的问题，选选用30mmmPC折板型声声屏障，总总设置长度度为27588m，总面积积约为115888m2。声屏障障在桥梁高高速公路段段设在防撞撞护栏处，声声屏障在路路基和涵洞洞高速公路路段设在路路肩处。高高速公路路路面宽24米，声屏屏障设置在在距公路中中心距离为为13m处，考虑到到遮蔽角的的百分率为为90%，各隔声声区域的声声屏障长度度如下：A区域声屏障的长长度沿xxx高速平行行方向分别别向两边延延伸167米；B区域声屏障的长长度沿xxx高速平行行方向分别别向两边延延伸25.5米；C区域声屏障的长长度沿xxx高速平行行方向分别别向两边延延伸266米。拟建设声屏障设设置区域如如下表所示示：表7-1声屏障设设置区域表表区域代号声屏障设置长度（米）高度（米）结构外形单元声屏障长度度（米）相对道路位置起点桩号终点桩号A西侧K1495+8820K1496+992811084+0.2折板2B西侧K1497+4462K1497+88583964+0.2折板3C东侧K1497+3324K1498+557812544+0.2折板3声屏障长度合计计（米）2758在实际设计过程程中还需要要考虑到隔隔声障的安安全系数问问题，即在在所需要降降低的噪声声量上加上上8~100dB，可得到到所要降低低的值为22+（8~10）=30~~32dBB。PC板总隔声量：22.6+335=377.6dBB＞32dBB符合设计要求。7.2声屏障整整体设计声屏障在插入HH型钢立柱柱时，屏体体垂直进行行安装，相相邻吸声屏屏体组件采采用直接相相互压叠方方式连接，每每个屏体用用角钢夹持持固定在H型钢立柱柱上。既保保证安装施施工的固定定牢固，也也应考虑施施工中安装装误差纠正正的可能。同同时要保证证板柱之间间、上下两两板之间紧紧密贴合，防防止漏声。声声屏障立面面图见相关关施工图。由于该路段两侧侧建筑物高高度及与道道路距离存存在差异，由由此产生的的噪声污染染程度也有有不同，同同时考虑到到施工的便便利性以及及效果的连连续性，该该路段的声声屏障主要要采用一种种高度和形形式，即4+0..2米（折板板）。为保保护最底层层的吸声组组件不被车车辆溅起的的小石子等等物体的破破坏，声屏屏障应安装装于比道路路基线高0.5米的混凝凝土基础上上。7.3声屏障的的外观设计计屏体的金属部分分必须根据据要求进行行喷涂处理理，颜色要要配合周边边环境。吸吸声组件须须根据图纸纸加上波浪浪型凹槽，增增加组件刚刚度，兼具具流线造型型。所有外外露部分，应应尽量避免免看到铆钉钉和拉钉等等接合点。本设计引入了现现代工业设设计理念，声声屏障造型型美观、精精致、简洁洁、挺拔。外外观与色彩彩是本工程程美学效果果的重要组组成部分，为为了确保声声屏障与道道路本身及及周围的环环境相协调调，减少其其对交通的的影响；同同时，借鉴鉴欧洲交通通规范对于于声屏障色色彩的要求求，对声屏屏障组件色色彩进行了了专业设计计。钢立柱及顶盖采采用蓝色灰灰色喷涂处处理，使声声屏障的外外观更加明明快、活泼泼而不单调调，更接近近自然色彩彩。施工方应遵照本本声屏障的的外观设计计，严格按按指定颜色色进行打样样和加工。7.4声屏障各各部件的设设计7.4.1HH型钢立柱柱4+0.2米（折折板）声屏屏障立柱为为HM3000×2000型H钢，材料料采用《碳碳素结构钢钢》（GB87700-888）规定的Q235钢，设计计控制挠度度为1/3000。基础系梁上按每每15m设置伸缩缩缝，对跨跨越伸缩缝缝的声屏障障产生＜20mm的跨距变变化，其量量小于声屏屏障与H钢立柱间间允许的游游动尺寸，所所以不对该该路段H钢立柱翼翼板宽度进进行加宽处处理。钢结构焊接须符符合国家标标准，采用用等强度焊焊接，焊缝缝高度≥8mm，并应对对焊缝高度度进行检验验。所有钢构件要求求酸洗，脱脱脂后热镀镀锌，镀锌锌层厚度须须≥80μm；钢立柱柱表面采用用耐污性和和耐候性较较好的丙烯烯酸改性聚聚氨酯类低低温亚光油油漆，底涂涂厚度≥50μm，中涂厚厚度≥80μm，面漆厚厚度≥50μm，耐候性性保证在10年以上。7.4.2吸声声组件及吸吸声材料a．吸声组件采用用工厂化生生产的复合合模块，由由铝穿孔面面板+吸隔声材材料+铝背板构构成，组件件重量应＜＜26kgg/m2。b．吸声组件降噪噪系数NRC≥0.70，空气计计权隔声量量Rw≥32dB。c．吸声组件面板板采用厚度度1.2mmm铝合金穿穿孔板，穿穿孔孔径为为6.0mmm，孔距9mm，采用三三角形排列列法，穿孔孔率≈33%；背板采采用厚度1.2mmm铝合金板板，穿孔面面板和背板板均须波浪浪形凹槽压压型加工，以以增加吸声声组件的结结构刚度、吸吸声效果和和美观性；；吸声组件件安装后的的外露部分分，应尽量量避免看到到铆钉、拉拉钉或焊接接的接合点点。d．吸声组件外表表面为丙烯烯酸改性聚聚氨酯类亚亚光喷涂，底底涂厚度≥50μm，中涂厚厚度≥80μm，面漆厚厚度≥50μm，耐候性性保证在10年以上。e．折板悬挑部分分的吸声组组件采用挤挤塑聚乙烯烯闭孔泡沫沫作为吸声声材料，避避免公路上上的灰尘、杂杂物、水雾雾等堵塞吸吸声材料表表面，保证证长期稳定定的吸声性性能，同时时确保不会会因吸水而而增加组件件重量，对对结构安全全性造成不不利影响。挤塑聚乙烯闭孔孔泡沫吸声声材料厚度度50mm，容重32kgg/m3；同时应应满足以下下吸水率指指标（浸泡泡24小时）：：按ASTMD33575，sufffixLL的标准，吸吸水率＜2.444kg/mm2；按ISO28996-999的标准，吸吸水率＜4%（体积）燃烧性能：难燃燃B1级或以上上。以上参数均应提提供国家认认可实验室室出具的检检测报告或或证明文件件。f．垂直部分的吸吸声组件采采用经防水水处理的岩岩棉板作为为吸声芯材材，厚度50mm，容重100kkg/m33，外覆深深灰色憎水水型无纺布布。岩棉在中心频率率125HHz~40000Hzz范围内的的吸声系数数≥0.8。燃烧性能：A级级。以上参数均应提提供国家认认可实验室室出具的检检测报告或或证明文件件。g．吸声组件内需需使用耐碱碱玻璃纤维维增强水泥泥薄板作为为隔声材料料，以增加加组件隔声声性能。7.4.3隔声声组件及隔隔声材料a．隔声组件采用用铝合金型型材作为支支撑框架结结构，在工工厂进行预预先加工，在在现场直接接吊装，以以保证质量量和加快安安装进度。b．透明部分材料料：国外原原装进口或或国产优质质PC板。c．采用浇铸工艺艺生产，厚厚度30mm，尺寸公公差≤±2%，面密度=12kkg/m22。d．空气计权隔声声量Rw≥32dB。e．透光率：最高高透光率为为92%。f．雾度＜1%。g．耐候性：按AASTMG1544或E313，初始黄黄度指数≤0.7,,15000小时加速速老化后黄黄度指数≤1.0。h．抗冲击强度＞＞2kg..cm/ccm。i．燃烧性能：难难燃B1级。j．特别要求：具具有预埋黑黑色尼龙纤纤维（间隔隔30mm）防鸟图图设计，以以防止鸟类类误撞在透透光率极高高的PC板上。以上参数均应提提供国家认认可实验室室出具的检检测报告或或证明文件件。7.4.4安全全门a．安全门采用金金属隔声门门，表面处处理与吸声声组件一致致；颜色采采用醒目具具警示效果果的橙色，施施工方应根根据本设计计进行打样样和制作。b．安全门制成标标准组建，尺尺寸为W30000×H22500mmm，隔声量≥SCT335。c．遵循紧急情况况下最短时时间撤离现现场的原则则，门锁设设置采用从从公路侧往往外无需钥钥匙直接开开启，从外外侧进入公公路侧需钥钥匙开启。d．双开门其中一一侧门页采采用天地锁锁固定。7.5安全性（1）为降低驾车者者因立柱而而产生闪烁烁眼花的感感觉，本声声屏障单幅幅标准跨度度为2米和3米。屏障障的实际制制作与安装装应根据现现场测量尺尺寸校正误误差。（2）声屏障屏体结结构要求抗抗风压荷载载W≥1.4kkN/m22，设计控控制挠度1/2000；专业生生产厂家必必须提供由由独立实验验室测试屏屏体抗风压压报告，测测试标准可可参照ZTV--Lsw888或BSENN17944-1：1998。（3）为防止屏障飞飞脱而产生生意外，参参照ZTV--Lsw888要求，在在折板部分分的组件上上设计和安安装防飞脱脱系统。（4）为满足高速公公路安全需需要，参照照ZTV--Lsw888要求，声声屏障设置置有安全门门，每两道道安全门之之间的最大大距离不超超过500m。（5）声屏障的所有有组件和部部分必须采采用亚光喷喷涂效果，以以满足交通通安全的要要求。7.6防漏声要要求（1）吸声组件与吸吸声组件之之间、吸声声组件与隔隔声组件之之间、以及及隔声组件件与隔声组组件之间的的接合应满满足强度要要求，并完完全密封。（2）声屏障与钢立立柱、标志志柱的接合合处应妥善善密封。（3）所有的密封胶胶条均须采采用三元乙乙丙橡胶（EPDM），从而而保证期良良好的耐候候性，防水水性及耐火火性，满足足国家行业业标准（GB122002--89）及（JG/HYPERLINK"/info/2012-5-4/30530-1.htm"T1187-22006），供应商商应提供符符合国家行行业和公路路交通规范范的材料检检测报告。7.7组件喷涂涂于色彩要要求在热镀锌处理工工艺以外，本本工程所有有金属构件件的表面喷喷涂均应采采用“一底一中中一面”的工艺，即即一道环氧氧磷酸锌底底漆，一道道快干型环环氧中涂，以以及一道丙丙烯酸改性性聚氨酯低低温亚光面面漆，本施施工工艺结结合镀锌结结构，可以以提供非常常优异的双双重保护性性能，从而而确保其耐耐高温、耐耐潮湿、耐耐酸雨、耐耐盐碱腐蚀蚀等性能，从从而使产品品设计服务务年限在C4的腐蚀环环境下可以以达到10~115年。油漆漆供应商应应提供耐高高温（针对对面漆）、耐耐湿度性能能（耐水性性）、以及及1200小时或以以上的人工工加速老化化（失光不不高于2级，无粉粉化、起泡泡、开裂、脱脱落等）、耐耐盐雾、耐耐温变性（-40~~60℃，十个周周期无变化化）等国家家权威检测测报告。7.8基础设计计7.8.1采用用的主要材材料a．混凝土：人工工挖孔桩、扩扩大基础、桩桩座、系梁梁采用C30砼。b．型钢及钢板：：型钢及钢钢板均采用用《碳素结结构钢》（GB87700-888）规定的Q235钢。c．普通钢筋：采采用热轧R235（φ）和HRB3335（Φ）钢筋，其其质量必须须符合国家家标准《钢钢筋混凝土土用热轧光光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的有关规定。d．换填：4%水水泥稳定石石粉渣；回回填：一般般粘性土。e．其它材料砂、石石、水的质质量要求按按《公路桥桥涵施工技技术规范》有有关要求办办理。7.8.2工程程地质概况况（一）气象与水水文xx市位于湖南南省东部偏偏北，湘江江下游和长长浏盆地西西缘。属亚亚热带季风风性湿润气气候，其特特征是：气气候温和，降降水充沛，雨雨热同期，四四季分明。xx夏、冬季长长，春、秋秋季短，夏夏季约118--127天，冬季117--122天，春季61-664天，秋季59-669天。春温温变化大，夏夏初雨水多多，伏秋高高温久，冬冬季严寒少少。3月下旬至5月中旬，冷冷暖空气常常在江南地地区交绥，从从而形成连连绵阴雨低低温寡照的的天气。常常年从5月下旬起起，气温显显著提高，降降雨明显增增多，xxx进入多雨雨的季节。盛盛夏8月雨季结结束后，这这里往往酷酷热少雨，伏伏旱开始，极极端最高温温度可达39-440℃。9月下旬以以后，白天天虽仍较热热，但入夜夜转凉，降降水不多。从11月下旬至第二年3月中旬，节届冬令，但xx候平均气温低于0℃的严寒期很短暂，全年以1月最冷，平均温度在5℃左右。xx的暴雨天多多集中在5、6、7三个月，从从1951年至1980年30年中，xxx地区出现现暴雨110天，其中5月23天、6月29天、7月20天，为降降暴雨总数数的65%以上。但但各年降雨雨情况差别别较大，如如6月下旬总总平均降水水量为69.8毫米，但1969年却高达384..8毫米，而1975年却滴雨雨未下。又又如7月上旬的的降水量为为41.4毫米，但1965年为226..7毫米，其其中有5年该旬无无雨。降水水不均的结结果势必造造成涝灾或或旱灾，但但由于气温温高，雨水水足，xxx的夏天还还是为农作作物生长提提供了有利利的气候条条件。秋季：xxx的秋天是是雨水减少少，秋高气气爽。秋、冬冬二季是xxx的少雨雨季节，据据统计，从从9月下旬至11月中旬平平均降水量量仅23.6毫米，不不到春季的的三分之一一，历史上上还曾多次次出现边续续近40天无雨的的年份，秋秋燥的特点点十分明显显。（二）地形地貌貌拟安装的xx高高速公路隔隔音屏位于于xx高速公公路西侧（xx路~xx路，东屯路~纬路）和东侧（远大路~人民东路）沿线。沿线呈南北走向，地形以平原为主，于上世纪90年代修建高速公路。（三）地层岩性性及其物理理力学性质质1、场地岩土分层层及特征根据长潭高速建建设期的地地勘资料、场场地区的地地勘文件，结结合设计单单位的坑探探结果，场场区内第四四系地层主主要为素填填土、粉质质粘土、下下伏基岩为为白垩系泥泥质粉砂岩岩。各岩土土层分布及及特征描述述如下：（1）素填土(Q4mml)①[①为地层编编号，下同同]褐红色，褐黄色色，湿，稍稍密～中密密。上部50～80cm为混凝土土路面，以以下主要由由可塑-硬塑状粘粘性土混砂砂卵石及风风化岩块组组成，含硬硬质物10%～20%，局部硬硬质物含量量高，该层层分布于整整个场地，层层厚一般为为4.10～10.110m，平均厚厚度为5.50。（2）粉质黏土(QQ3al))②褐黄色夹灰白色色，硬塑状状，含少量量黑色铁锰锰质氧化物物及砂。捻捻面较光滑滑，无摇震震反应，具具中等干强强度，中等等韧性，该该层底部一一般夹有砾砾石，粒径径在0.2--2cm，少数大大者达3-4ccm，含量约25%--40%。该层分分布于整个个场地，层层厚度一般般为0.90～3.200m，平均厚厚度为2.011m。（3）残积粉质黏土土(Q3eel)③褐红色、紫红色色，硬塑状状，无摇震震反应，稍稍有光泽，韧韧性中等，干干强度中高高等。该层层在场地内内11个钻孔中中揭露，层层厚度一般般为0.50～2.700m，平均厚厚度为1.000m。（4）强风化泥质粉粉砂岩(K)④紫红色，泥质粉粉砂结构，中中厚层状构构造，岩芯芯呈碎块状状，短柱状状。含少量量砾石，节节理裂隙发发育，遇水水易软化，失失水易崩解解。为极软软岩，岩芯芯破碎，岩岩石质量指指标RQD较差。岩岩体基本质质量等级Ⅴ级。该层层分布于整整个场地，层层厚度一般般为1.10～6.900m，平均厚厚度为4.666m。（5）中风化泥质粉粉砂岩(K)⑤紫红色，泥质粉粉砂结构，中中厚层状构构造，岩芯芯呈长柱状状，短柱状状，少量块块状，节理理裂隙较发发育，裂面面见铁锰质质氧化物浸浸染。遇水水易软化，失失水易崩解解，为极软软岩-软岩，岩岩芯较完整整，岩石质质量指标为为较好，岩岩体基本质质量等级Ⅴ级。该层分分布于整个个场地，均均未予揭穿穿，揭露厚厚度主要为为18.000～25.000m。2、地基土适宜性性评价（1）素填土①：结结构稍密～～中密，具具中等压缩缩性，工程程性状一般般，易坍塌塌，经检测测合格后可可作为基础础持力层。土石分类属Ⅱ类土壤（据《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500-2003），下同），干湿类型为中湿～干燥类型。（2）粉质黏土②：硬硬塑状，具具中等压缩缩性。工程程性状一般般。土石分分类属Ⅲ类土壤，干干湿类型为为中湿类型型（3）残积粉质黏土土③：硬塑状状，压缩性性中等，工工程性状中中等。土石石分类属ⅣⅣ类土壤，干干湿类型为为潮湿～中中湿类型。（4）强风化泥质粉粉砂岩④：泥质结结构，吸水水易软化，失失水易崩解解，极软岩岩，破碎，岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级，工程程性状中等等。土石分分类属Ⅴ类松石。（5）中风化泥质粉粉砂岩⑤：泥质结结构，吸水水易软化，失失水易崩解解，厚度大大，极软岩岩—软岩，岩岩体较完整整，岩体基基本质量等等级为Ⅴ级，岩石石天然单轴轴抗压强度度平均为5.7MPPa，软化化系数0.40，工程性性状好，是是良好的桩桩端持力层层。土石分分类属Ⅵ类次坚石石。3、特殊性岩土拟建场地内特殊殊岩土分别别为场地内内发育的人人工填土、遇遇水软化崩崩解的强、中中风化泥质质粉砂岩，建议处处理措施如如下：（1）素填土主要由可塑-硬硬塑粘性土土混砂卵石石及砖渣组组成，具明明显压实作作用，含硬硬质物10%～20%，局部硬硬质物含量量高，密实实度不均匀匀，结构松散散～稍密，桩桩基开挖时易产生垮塌，若采用用大口径人人工挖孔桩桩，应及时时进行支护护。（2）风化岩强、中风化泥质质粉砂岩为为软质岩石石，遇水易易软化，失失水崩解，桩桩基坑开挖挖到位后，应应及时进行行封底，以以免日晒雨雨淋，加速速其软化与与崩解。（三）水文地质质条件本工程区域的地地下水主要要为上层滞滞水，赋存存于素填土土中，由大大气降水补补给，动态态变化较大大。（四）地基土综综合评价本工程重要性等等级为一级级，场地等等级为二级级，地基等等级为二级级。场地稳稳定，适宜宜修建拟建建物。拟建场地为可进进行建设的的一般场地地。xx市抗震震设防烈度度为6度，设计计基本地震震加速度为为0.055g，设计计地震分组组为第一组组，设计特特征周期为为0.355s。建筑筑的场地类类别为Ⅱ类。1、当采用桩基础时时，所有桩桩基础应进进行桩身质质量检验试试验，桩基基础开挖后后应选择典典型桩体（同同一区域不不少于3%，并不少少于3根）进行行桩身水平平承载力试试验，验证证桩基载力力，并满足足相关规范范要求。2、同一拟建物基基础尽量采采用同一基基础形式及及采用同一一地层作为为持力层，以以避免由于于地层不均均匀引起的的建筑物不不均匀沉降降。3、当采用人工挖挖孔灌注桩桩施工时，应应采用混凝凝土护壁，做做好桩内地地下水的抽抽排工作，应应注意桩内内抽降水时时对周边环环境的影响响。（五）岩土物理理力学指标标综合本区域各项项勘探成果果，设计采采用的岩土土物理力学学指标值见见表7。表7-2岩土层层物理力学学参数推荐荐表岩土层名称地基土承载力基基本允许值值重度压缩模量凝聚力内摩擦角基底摩擦系数大口径钻、挖孔孔灌注桩抗拨系数地基岩土水平向向抗力系数的比例系数土石方分类fa0γEs(E0)CKφKμfrkqikλmkPakN/m3MPakPa度MPakPaMN/m4素填土①7019.572015300.456.0Ⅱ类土壤粉质黏土②16020925160.20400.558.0Ⅲ类土壤残积粉质黏土③③26020730150.22500.712.0Ⅳ类土壤强风化泥质粉砂砂岩④140023※50※450.351000.6120Ⅴ类松石中风化泥质粉砂砂岩⑤120024※300※550.404.42800.652700Ⅵ类次坚石注：1、压缩模模量栏内有有※为变形模模量。内摩摩擦角栏内内有※为等效内内摩擦角。2、qpk－桩的极限限端阻力标标准值；frk为桩端端黏土质岩岩为天然抭抭压强度标标准值。3、当采用表中数数值时，应应按规范采采用载荷试试验对上述述值进行校校核。7.8.3地下下管线探测测资料a．情况及说明①项目区位于xxx市xx高速长长潭段。公公路建设已已超过二十十年，道路路两侧管线线亦几经改改造，部分分地段管线线间距较近近，且互相相干扰，加加上出露点点少，个别别检修井（检检查井、电电信手孔井井）及其它它管线附属属物被填、被被埋、被封封，甚至被被破坏，同同时在项目目区还埋有有国防光缆缆，这些都都给管线探探查及追踪踪工作带来来较大困难难，建议在在施工时充充分考虑项项目区地下下管线的复复杂性，结结合综合管管线图及图图上说明再再次确认管管线的分布布情况（并并特别关注注报告及图图上说明的的注意事项项），在开开挖过程中中遇到不明明管状物切切忌盲目破破坏，必须须及时与我我公司技术术人员联系系，我技术术人员将到到现场跟踪踪服务；②鉴于目前国内外外管线探测测技术发展展现状，对对于无金属属丝的光缆缆或有金属属丝但存在在光缆接头头的光缆（无无法通过该该金属丝形形成回路），尚尚无有效的的探测手段段，此类情情况通常咨咨询权属单单位或条件件成熟时采采用人工开开挖的方式式确定。③利用物探仪器探探测地下管管线是根据据物探仪器器信号（电电、磁、波波等）通过过技术人员员的推断来来判断地下下管线的走走向、埋深深等数据，是是一种非直直接的方法法，再加上上物探仪器器对场地条条件、目标标材质、环环境干扰情情况的各类类要求，难难免存在无无法通过仪仪器解决的的疑难点，因因此根据探探测结果建建议适当的的断面、疑疑难点开挖挖揭露（条条件允许时时）是十分分必要的，可可有效地解解决疑难问问题并提高高准确性。b．遗留问题及建建议①xx高速公路西西侧路旁埋埋设了国防防光缆，建建议施工前前咨询权属属单位，避避开其位置置进行施工工。②公路中间隔离带带个别雨篦篦被埋，路路边明沟出出水口亦被被杂草掩盖盖，此类情情况可能存存在零星露露测，必要要时清场后后可进行补补探。7.8.4基础础分类本段隔声屏位于于xx高速公公路东、西西两侧，共共分三段（A、B、C）。根据据工程地质质勘查报告告揭露的沿沿线地质情情况不同，A段声屏障障全部采用用平台锚固固基础，即即在原有基基础上进行行安装；B、C段声屏障障采用人工工挖孔桩基基础；B、C段共3个涵洞，一一个涵洞顶顶面声屏障障采用扩大大基础，两两个采用人人工挖孔桩桩基础，B、C段三座桥桥梁采用侧侧面锚固基基础。A段已建有声屏障障，由于建建成时间较较长，声屏屏障损坏严严重，而且且声屏障的的隔音效果果已经无法法满足国家家《声环境境质量标准准》（GB30096－2008）的要求求，必须进进行拆除重重建。该段段基础采用用平台锚固固基础，将将声屏障建建在高速公公路旁的浆浆砌石挡土土墙上。B、C段位于远大路至至人民东路路段，表层层为约2米的杂填填土，其下下为压实填填土层。该该段基础采采用人工挖挖孔桩，工工作面展开开容易，多多个基础可可以同时进进行施工，工工期易保证证，同时人人工挖孔桩桩施工对高高速公路路路基影响小小。本段桩桩基础设计计扣除杂填填土层对桩桩的约束作作用，按照照刚性桩设设计，桩长长暂定7m。B、C段1#涵洞（K14997+2774）宽度较较窄，拱顶顶到高速公公路路面距距离较大，因因此采用扩扩大基础，2#（K14997+5229）和3#涵洞（K14997+7003）较宽，拱拱顶到高速速公路路面面距离较小小，为了保保证声屏障障的安全性性，故采用用人工开挖挖扩大基础础。B、C段桥梁段采用利利用桥梁防防撞护栏侧侧面锚固形形式，主要要是考虑到到该段施工工的可操作作性以及减减少对xxx高速公路路运营的影影响。7.8.5基础础设计人工挖孔桩基础础采用1.2m，桩基深深度根据地地形情况暂暂定7m，桩基的的具体深度度根据现场场开挖后的的实际地层层地质情况况确定。桩桩基对应于于隔声屏立立柱设置，标标准间距为为2m，局部设设小于2m的可调间间距。人工挖孔桩按照照刚性桩计计算，各项项控制指标标为：桩顶位移小于66mm；桩侧土压力满足足《公路桥桥涵地基与与基础设计计规范》（JTGD63--20077）第Q.0..2条要求，其其中土的内内摩擦角按按照φ=10°，粘聚力c=155kPa考虑；桩身强度以及桩桩基竖向承承载力均按按照《公路路桥涵地基基与基础设设计规范》要要求设计。本次设计人工挖挖孔桩提供供一种护壁壁方案，施施工单位可可根据自己己的施工设设备另选方方案，无论论何种方案案必须确保保施工安全全。扩大基础分两层层设计，底底层尺寸为为3.0mm×2.22m×0..65m，上层尺尺寸为2.0mm×1.22m×0..65m，路基段段基础埋置置深度保证证基础顶面面覆土厚度度0.5m，涵洞顶顶面考虑基基础直接放放在其顶面面，由于缺缺乏详细资资料，涵洞洞顶面的覆覆土厚度暂暂按1.7m考虑，施施工过程中中根据实际际的覆土厚厚度调整基基础尺寸。扩大基础各项控控制指标（基基底应力、抗抗倾覆稳定定、抗滑移移稳定等）均均按照《建建筑地基基基础设计规规范》（GB500007--20022）以及《公公路桥涵地地基与基础础设计规范范》（JTGD63--20077）设计。扩大基础施工前前要进行基基坑开挖，基基坑开挖深深度视开挖挖过程中的的地质情况况确定，路路基段开挖挖至基础底底面以下0.5m时如若未未到压实填填土层，要要求继续挖挖至该层，并并且基础底底面以下全全部按照4%水泥稳定定石粉渣换换填，换填填后的地基基承载力不不小于100kkPa，基坑开开挖时基坑坑边坡由施施工单位根根据具体情情况确定，但但务必确保保施工安全全以及xxx高速公路路运营安全全。基础砼砼浇注完达达到强度后后应采用粘粘性土对基基坑进行回回填夯实。8.声屏障的荷载验验算8.1风荷载计计算根据《公路桥涵涵设计通用用规范》(JTGGD60022004))，横桥向向风荷载假假定水平地地垂直作用用于声屏障障迎风面积积的形心上上，按重现现期为100年的基本本风压值计计算单根立立柱所受的的风荷载。式中：Fwh——横桥向风风荷载标准准值（kN）W0—基本风压（kNN/m2）；Wd—设计基准风压（kN/mm2）；Awh—横向迎风风面积（m2），按桥桥跨结构各各部分的实实际尺寸计计算；V10—桥梁所在在地区的设设计基本风风速（m/s）；Vd—高度Z处的设计基准风风速（m/s）；Z—距地面或水面的的高度（m）；γ—空气重力密度（kN/mm3）；k0—设计风速重现期期换算系数数，对于单单孔跨径指指标为特大大桥和大桥桥的桥梁，k0=1.0，对其他他桥梁，k0=0.990；对施工工架设期桥桥梁，k0=0.775；当桥梁梁位于台风风多发地区区时，可根根据实际情情况适度提提高k0值；k3—地形、地理条件件系数，一一般地区取取k3=1.0；k5—阵风风速系数，对A、B类地表k5=1.38，对C、D类地表k5=1.70；k2—考虑地面粗糙度度类别和梯梯度的风速速高度变化化修正系数数；位于山山间盆地、谷谷地或峡谷谷、山口等等特殊场合合的桥梁上上、下部结结构的风速速高度变化化修正系数数k2按B类地面类类别取值；；k1—风载阻力系数；；g—重力加速度，gg=9.88m/s22。地面粗糙度可分分为A、B、C、D四类：一A类指近海海面和和海岛、海海岸、湖岸岸及沙漠地地区；一B类指田野、乡村村、丛林、丘丘陵以及房房屋比较稀稀疏的乡镇镇和城市郊郊区；一C类指有密集建筑筑群的城市市市区；—D类指有密集建筑筑群且房屋屋较高的城城市市区。本地区属于C类类，离地高高度为10m，查得：k0=1.000，k1=1.330，k2=0.886，k5=1.770，V10=255.60mm/s。8.2声屏障单单体构件的的强度验算算声屏障一般都是是预先制成成一定体量量的单体，然然后现场拼拼装，这样样就应保证证声屏障在在运输、安安装过程有有一定的强强度、刚度度。这方面面应该引起起足够的重重视，因为为声屏障单单体在运输输、安装过过程中受力力和使用过过程中的受受力不同。在在安装就位位后的单体体强度与刚刚度主要是是由水平风风压作用下下的绕曲强强度与变形形量，它与与立柱的间间距有关。在在运输、安安装时的强强度与刚度度，主要是是构建自重重作用下的的弯曲与变变形。另外外，在运输输过程中的的支撑点位位置及吊装装时的吊点点位置都应应严格要求求，以减少少声屏障在在运输、安安装过程中中产生的变变形、破坏坏。8.2.1承重重结构验算算声屏障的结构大大致由以下下基本分组组成:立柱；障障板与立柱柱的连接；；柱与基础础的连接（高高架桥道路路基础往往往是结构物物本身——高架桥）；；基础本身身，基础在在地面上又又有浅基础础与桩基础础等的类别别。计算单元的选取取：取某一一有代表性性的立柱的的左右相邻邻立柱的间间距的一半半为计算单单元，如图图8-1所示的阴阴影部分。图8-1计算单元元声屏障所受的风风荷载是影影响声屏障障稳定的重重要因素，其其在声屏障障上的传力力路径：作作用在声屏屏障上的水水平风荷载载→立柱→基础→地基。PC板声屏障障采用HM3000×2000×8××12HH型钢立柱柱，H型钢截面面积A=733.03ccm2，密度为57.33kg/mm，IX=114400cmm4，WX=7799cm3。（1）强度验算①立柱承受的竖向向荷载，包包括H型钢立柱柱、PC板等自重重。G为PC板声屏障障立柱承受受的竖向荷荷载。G=73.033×4.2×99.8+11200××2×4..2×0..06×9..8=8..93kNN②立柱水平均布风风荷载，该该荷载主要要是由障板板传递来的的。q——立柱承受的水平平均布荷载载；w——风压；b1、b2——分别为立柱左右右相邻立柱柱间距的一一半；q=0.86×((1.5++1.5))=2.667kN//m立柱将全部承受受