噪声的产生和危害
随着交通运输事业的迅速发展,车流量增大,车速加快,交通噪声对居民的干扰日益严重,污染范围迅速扩大,已成为我国城市环境的一大公害,严重地威胁着人们的正常生活和身心健康。
道路交通噪声的主要来源是车辆运行过程中产生的噪声。车辆在运行过程中受到内燃机和机械传动机构的影响以及来自路面的冲击,所有的零部件都会产生振动和噪声。实际上车辆是一个包含各种不同性质声的复杂噪声源,主要包括发动机噪声、进气和排气噪声、风扇运转噪声、车体构件振动噪声和轮胎噪声。对于大型车而言,进气和排气噪声在整车噪声中占有显著份额;而对小型车而言,轮胎噪声在整车噪声中所占比例较大,且随车速提高而增大。
低噪声路面的降噪机理
面层空隙的吸声作用。除了吸收发动机和传动机件辐射到路面的噪声外,还可以吸收通过车底盘反射回路面的轮胎噪声及其他界面反射到路面的噪声,其吸声机理类似于多孔吸声材料的吸声作用。
降低气泵噪声。由于面层具有互
通的空隙,轮胎与路面接触时表面花纹
糟中的空气可通过空隙向四周溢出,减
小了空气压缩爆破产生的噪声,且使气
泵噪声的频率由高频变为低频。
降低附着噪声。与密实路面相
比,轮胎与路面的接触面减少,有助于
附着噪声的降低。
良好的路面平整度降低了冲击噪声。
低噪声沥青路面
目前发现具有降噪效果的沥青路
面有。多孔性沥青路面、橡胶沥青路
面、SMA 路面、超薄沥青混凝土路面
及多孔弹性路面等。
多孔性沥青路面
多孔性沥青路面(P o r o u s
Asphalt,简称PA)是在普通的沥青路
面、水泥混凝土路面或其他路面结构层
上铺筑一层具有很高孔隙率的沥青混
合料。与普通沥青路面相比较,其根
本区别在于它的空隙率高达15~20%,
甚至超过20%,而普通沥青路面的空隙
率仅3~6%。由于空隙率大,雨水可渗
入路面之中,由路面中的连通孔隙向
路面边缘排走。所以这种路面也称之
为排水性沥青路面(Drainage Asphalt
降噪轮胎Pavement)。多孔性沥青路面具有良好
的宏观构造,它不仅在路表面而且在路
面内部形成发达而贯通的孔隙,成为一
种负宏观构造,应该说这在沥青路面结
构上是一种创新。
多孔性路面的降噪机理是多孔性
沥青路面存在许多连通的小孔,当轮胎
滚动时被压缩的气体能够通畅地钻入路
面孔隙内,而不是向周围排射,因而减
小了轮胎花纹的泵气噪声。同时,在声
学上可以将这种路面看成是具有刚性骨
架的多孔吸声材料,具有相当好的吸声
性能,因此表现为一种安静的路面。
密实骨架橡胶沥青路面
废橡胶粉(CRM)应用于沥青路面
的技术,主要分为湿法(Wet Process)
和干法(Dry Process)两大类。橡胶沥青
路面的降噪机理是橡胶沥青路面的降噪
机理主要是由于橡胶粉或橡胶颗粒的高
弹性,使得路面具有吸收轮胎振动和冲
击的效果。
SMA 路面
沥青玛蹄脂碎石(SMA)路面是为了
抵抗带钉轮胎对路面的磨耗而在浇注式
沥青混凝土的基础上增加碎石用量而发
展起来的,以后逐渐推广应用到公路和
城市道。SMA路面的降噪机理是轮胎/路
面的接触噪声与路表面的纹理特性有重
要的关系。研究表明,增加宏观构造(路
面集料表面水平方向0~0.5mm、垂直方向
0~0.2mm的微小构造,波长0.5~50mm)的
数量可降低轮胎的泵气噪声。
超薄沥青磨耗层
国际上通常称沥青混凝土铺装层
厚度2.0~2.5cm 的为超薄沥青磨耗层;
厚度3cm的为薄层沥青路面。超薄沥青
低噪声路面类型及其适用性分析
文 / 吴新锋H IGHWAY
现代公路
TRANSPOWORLD 2012 No.5/6 (Mar)
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