降噪路面范文

降噪路面范文（精选5篇）

降噪路面 第1篇

1 交通噪声

研究表明,车辆在中低速行驶时交通噪声主要是由车辆发动机噪声、传动噪声、排气噪声、车身振动等产生的。而当行驶速度超过60km/h时,轮胎/路面相互作用产生的空气泵吸噪声和轮胎振动噪声将成为主要声源,其噪声频带在80～4000Hz范围之间。其中1500Hz以下的噪声占多数,且主要集中在1000Hz附近。轮胎与路表的噪音大小受路面纹理、使用年限、面层厚度以及路面结合料的材料等参数的影响。

路面的整体纹理对轮胎与路面噪音起着最为关键的影响。路面的纹理可以分为两个类别:微观结构和宏观结构。微观结构决定了路面的抗滑能力,可以被定义为路面小范围内单个集料的平整度或粗糙度,并延伸到分子尺寸内,主要影响轮胎与路面间的高频接触噪声。宏观结构是轮胎与路面接触范围内的平整度或纹理,包括轮胎胎面胶和路面的累计范围。宏观结构的功能是提供排水渠道创造一个干燥的路面表面环境,即使高速行驶在湿的路面也能提供高的摩擦,宏观构造和噪声的关系有不少研究但结论似乎不太一致,有的研究认为轮胎噪声对8～16mm波长的宏观构造不太敏感,有的则认为宏观构造的波长应在2～5mm范围内[3]。图1所示为路面平整度与噪声级的关系。

美国华盛顿交通运输部对普通水泥混凝土路面噪音随时间的变化趋势作了研究,通过对使用八年的水泥混凝土路面进行测试研究表明,路面噪音随时间推移不断减小。不同道路交通量的差异可能会改变这一时限。八年以后,普通水泥混凝土路面产生的噪音会增加。对普通水泥混凝土路面进行刻槽、拉毛等表面处理工艺是提高路面抗滑的常用手段,但随时间的推移,路表纹理由于磨损的作用而出现不规则的破损,而且更加光滑,这使得噪音水平降低。但在这八年左右的时间中,集料逐渐外露增加了路面纹理,从而也会使噪音水平略有增加[4]。

2 水泥混凝土路面降噪处理措施

美国沥青技术国家研究中心(NCAT)关于轮胎/路面噪音传播的研究证明,适宜的表面纹理可以减少水泥混凝土路面轮胎/路面的噪声并可以使其像沥青路面一样安静。努力减小水泥混凝土路面轮胎/路面接触噪音,主要通过对表面纹理进行处理减小轮胎与路面的瞬时泵吸噪声、撞击噪声而获得。这些策略包括,外露集料、薄层覆盖、表面修整以及改变刻纹形式。

2.1 露石混凝土路面

露石混凝土路面可以在新建、改建或重建水泥混凝土路面中使用。为了获得最佳的宏观构造纹理,外露集料粒径的尺寸最好是在0.16～0.18英寸(4～7mm),有两种方法可以使集料外露。第一种方法是,用水冲洗刷刚铺筑完成的混凝土路面的同时用钢丝刷进行磨刷,这种方法现在用的较少。第二种方法是在新铺筑的混凝土表面适当的喷洒缓凝剂。在混凝土硬化后(24～30h后),利用机械进行表面磨刷,以便清除没有硬化的灰浆。

根据长安大学韩森教授的研究结果表明 ,露石纹理使频率在1125 kHz以上的噪声有较大幅度的降低,且有频率越高噪声降低幅度越大的趋势,频率在116 kHz时,光面水泥混凝土路面噪声水平为87 dB(A),而露石水泥混凝土路面板噪声为 80 dB(A),降低 7 dB(A)。如果是为了获得降低噪音的最大潜能,则集料的粒径应该在满足磨耗和排水的条件下尽可能小[5]。

2.2 橡胶沥青薄层罩面

橡胶沥青薄层罩面是“薄磨耗层”与“厚表面处治”之间的一种交叉。橡胶粉掺入沥青混凝土,不但改变了沥青的性能,而且改变了集料的组成,在复杂的物理和化学双重反应下产生的作用,使橡胶沥青混凝土表现出不同的性能。橡胶粉的掺入可以提高沥青的弹性恢复能力,使混合料的孔隙率得到适当提高,因此橡胶沥青薄层罩面可以提高对空气压力变化的适应能力,从而有效降低交通噪声。

美国亚利桑那州交通部研究发现在水泥混凝土路面之上做橡胶沥青摩擦层(ARFC)罩面可以降低4 dB(A)路面噪音,其效果与8英尺高噪音隔离墙的作用相当。这样就可以有效降低噪音隔离墙的高度。

橡胶沥青薄层罩面在改善噪音衰减特性方面超过普通的沥青路面,但是需要昂贵的代价,需要半年的养护以便维持这些特性。

2.3 金刚石研磨混凝土路面

金刚石研磨是修复水泥混凝土路面表面功能的一项新技术措施,是指采用密间距的金刚石刀片切割研磨水泥混凝土路面,将表层4～6mm厚度研磨掉,形成一定的纵向纹理构造。主要目的是消除路面的表面缺陷,改善水泥混凝土路面表面功能。近年来,金刚石研磨技术逐渐应用于新建、重建水泥混凝土路面的表面功能改善,在降低交通噪声方面,取得了良好的效果。

美国沥青技术国家研究中心(NCAT)关于轮胎/路面噪音传播的研究试验路段包括纵向刻槽、横向刻槽、金刚石研磨以及沥青玛蹄脂碎石、传统密集配和Superpave沥青路面。使用两种类型的轮胎:Master-craft和Uniroyal(应该注意到不同类型的轮胎面花纹对噪音特性的影响有非常大的差别)。

使用Uniroyal轮胎测试中,金刚石研磨路段是沥青和普通水泥混凝土路段中最安静的,几乎所有试验段的轮胎/路面噪音都降低了3 dB (A)。另外,俄亥俄州交通运输部(ODOT)采用惯性滑行法(the coast-by method)测试结果表明金刚石研磨可降低3 dB (A)总体噪声。亚利桑那州交通运输部(ADOT)对旧水泥混凝土路面进行降噪研磨后,采用拖车法(the trailer method)测试,结果表明金刚石研磨使交通噪声减少了3～6 dB (A)。表1为金刚石研磨路段与普通刻槽水泥混凝土路面噪声对比[7,8]。

根据大多数观测结果,金刚石研磨引起的噪音级降低出现在高频率带(160 kHz以上),尽管高频率带在研磨前、后差异最大,但平均比较来看还是集中在高频率带。使用金刚石研磨的路面交通噪音的减小可以归结为减小了轮胎路面噪音级和旧横向刻槽混凝土路面轮胎高速旋转噪音的衰减。图3为路面在研磨前后噪声级的对比[8]。

2.4 纵向刻槽

刻槽是在混凝土路面的表面生成浅的渠道以增强各种天气条件下光滑表面的排水能力与摩擦力。刻槽对于行驶的安全性是必要的,但不同的刻槽样式会影响道路的噪音。国际刻槽与研磨协会(IGGA)根据现阶段应用的不同刻槽形式进行了测试并公布了测试结果,发现某些刻槽形式可能有助于产生更低的轮胎/路面噪音。表2为亚利桑那州对水泥混凝土路面的噪音测试结果[9]。

在考虑降低轮胎与路面噪音时,水泥混凝土路面纹理的类型、成型方法、纹理指向都是重要的影响因素。大多数俄亥俄州水泥混凝土路面是采用的横向刻槽纹理。最初的设计刻槽类型包括规范上的等间距凹槽,与其他大多数国家所使用的相类似。但是,等间距往往会提高音调量,或导致轮胎在路面滚动时产生高分贝噪音。图4所示为不同刻槽间距对噪声强度的影响。

美国俄亥俄州一个研究小组为了对比六处不同的水泥混凝土路面的噪音级,用单独的测试车对声音级数据进行了收集。这六处包括三种不同的刻槽类型:纵向(1处)、横向(2处)、随机间距横向(3处)。测试发现,纵向刻槽噪音级最低(车辆以105km/h)速度行驶比六处的平均值低3 dB (A),其次是横向刻槽,最后是随机间距横向刻槽(车辆以105km/h)速度行驶时,比六处的平均值高3.2 dB (A)。但是,随机间距横向刻槽路面有较大变化范围(大约2 dB (A))。其他国家的研究结果也支持表面纹理采用纵向刻槽。根据瑞典的测量结果,纵向刻纹在新、旧水泥混凝土路面都可以降低路面噪音。其中一条旧水泥混凝土路面在刻纹后噪音级减小了0.5～3.0 dB (A)[9]。

3 结语

(1)轮胎/路面噪声是交通噪声的主要来源,在其他条件相同的情况下,对水泥混凝土路面进行降噪处理能改变轮胎/路面噪声。

(2)研究表明,表面纹理合理的露石水泥混凝土路面可明显降低轮胎/路面噪声,同时还具有良好的排水和抗滑功能,是较为理想的水泥混凝土路面形式。

(3)橡胶沥青薄层罩面,具有良好的降噪效果,同时橡胶沥青薄层罩面将废轮胎橡胶粉用于沥青混凝土路面是废轮胎资源化、无害化利用的主要途径之一。

(4)金刚石研磨混凝土路面与改变混凝土路面刻纹形式都可以降低路面的轮胎/路面的噪声,并且可以保持水泥混凝土路面的优良抗滑性和耐久性,为此有必要对其降噪性能进行深入的研究。

摘要：从路表对轮胎/路面接触噪声的影响入手,对露石水泥混凝土、橡胶沥青、金刚石研磨及纵向刻槽降噪技术进行了介绍。研究结果表明,对水泥混凝土路面进行降噪处理后,水泥混凝土路面可以像沥青路面一样安静。

关键词：水泥混凝土路面,路表类型,轮胎/路面噪声,降噪处理

参考文献

[1]Descornet,G.and U.Sandberg.“Road Surface Influence on Tire/Road Noise-PartⅡ”,Proceedings of Inter-Noise80,Miami,NoiseControl Foundatin,New York,USA,pp.259-272.1980.

[2]Donavan,P.,“Quieting of Portland Cement Concrete Highway Sur-faces with Texture Modifications”,Proceedings of NOISE-CON2005,Minnesota,October 17-19,2005.

[3]Scofie,L;“Caltrans OBSI Comparison Experiment,Sacramento,CA”,ACPA,April 2007.

[4]“Rules of Thumb on Pavement Noise”,Research and Technology Up-date 7.06,ACPA,2006.

[5]韩森,董雨明,陈海峰,等.露石水泥混凝土路面降噪特性[J].交通运输工程学报,2005,5(2).

[6]BUCKA P M.Asphalt rubber overlay noise study update[R].Sacra-mento:Acou-Stical Analysis Associates Inc,2002.

[7]Larry Scofidld“SR202 PCCP Whisper Grinding Test Sections”,Con-struction Report,2003.

[8]Larry Scofidld“Caltrans County Road 32A Diamond Grooving Experi-ment Sacramento,CA”Draft Report,2007.

市政道路路面噪声降噪技术探讨 第2篇

【关键词】市政道路；低噪声水泥混凝土路面；低噪声沥青混凝土路面

1.低噪声水泥混凝土路面

1.1拉毛水泥混凝土路面

在混凝土初凝前，利用扫帚、刷子等在混凝土表面均匀划过，使得混凝土路表产生浅的纹理结构，改善道路表面宏观构造，提高路面平整度，达到降低路面噪声的目的。拉毛工具有：拖曳手杖、扫帚或机械刷、人造草皮、粗糙的湿麻袋等。沿着路表使用拉毛工具获得比较浅的表面纹理，拉毛时要保持纹理均匀、顺直、深度适当。拉毛按方向不同可分为纵向拉毛和横向拉毛，横向拉毛的路面摩擦系数较大，因而应用较多。拉毛法成本较低，形成的纹理构造具有一定的抗滑性能，可以获得较安静混凝土路面，研究表明拉毛纹理可满足行车速度低于65km的路面降噪性能要求。拉毛纹理技术造价低，但这种技术获得的表面纹理耐磨性较差。

1.2刻槽水泥混凝土路面

水泥混凝土路面刻槽技术主要有：纵向刻槽、横向距刻槽和金刚石研磨技术，其中金刚石研磨技术主要用于旧水泥混凝土路面改造。在水泥混凝土路面板强度达到设计强度的30～40%时，即在水泥混凝土路面板养护期3-5天内，采用水泥混凝上路面刻纹机切刻而形成的表面纹理。刻槽技术既可以使混凝土路面获得宏观构造，也能改善路面的微观构造，改善路面的平整度，制作良好的表面纹理，减弱路面噪声。

1.3露石水泥混凝土路面

露石水泥混凝土路面，顾名思义就是将粗集料露出在路表，形成粗糙表面的水泥混凝土路面。露石水泥混凝土路面是在新浇筑普通水泥混凝土后，在还没有固化的混凝土板的表面，贴上浸渍了缓凝剂的布或者喷洒露石缓凝剂，错开混凝土板表面薄层的固化速度与水泥混凝土主体的硬化速度，在主体水泥混凝土具有一定初始强度时，将尚未具有初始强度的路表薄层的水泥砂浆刮除，使粗集料裸露出来，使路面呈现某种规则的凹凸，形成非光滑表面的路面。由于露石水泥混凝土路面刮除了表层砂浆，直接露出集料，在路面表面构造特征方面，形成了传统的水泥混凝土路面所不具备的丰富的微观和宏观构造，能有效降低路面噪声。

1.4多孔水泥混凝土路面

多孔水泥混凝土路面，又可以称为排水性水泥混凝土路面或透水性水泥混凝土路面，属于环保型、生态型混凝土材料，根据使用范围的不同，多孔水泥混凝土即可以用做面层，又可以用为基层。其基本组成材料与普通混凝土材料没有本质的区别，所不同的是普通水泥混凝土总是想方设法减少孔隙率，以使其密实，达到高强度及高耐久性的目的，而多孔水泥混凝土通过采用特殊的材料配方，在路用性能满足基本要求的同时，尽量提高孔隙率，属于骨架空隙结构的升级配。多孔混凝土路面具有良好的排水和抗滑能力并能有效地降低噪声。

1.5低噪声水泥混凝土路面的优点

采用低噪声水泥混凝土路面，由于这种路面一般具有良好的表面构造和较高的孔隙率，与普通的水泥混凝土路面相比，具有以下优点：

第一，明显降低了路面噪声水平，减少了噪声污染，提高行车的舒适性。

第二，较好的抗滑性能。低噪声水泥混凝土路面表面粗糙，摩擦系数大，大大提高了路面抗滑性能，特别是在雨天的抗滑能力显著增加，且路面抗滑能力持久。

第三，无眩光、不耀眼。采用低噪声水泥混凝土路面，在白天阳光较强时，路面的粗糙表面对强烈的阳光形成漫反射，可消除或减缓耀眼光线对驾驶员、行人的干扰，克服反光、眩目现象。

2.低噪声沥青混凝土路面

低噪声沥青混凝土路面有两种类型：一种是有一定弹性沥青混凝土路面，另一种是多孔性的沥青混凝土路面。弹性沥青混凝土路面是将废旧轮胎制成的橡胶颗粒作为集料掺加到混合料当中或者使用改性沥青。增大了路面材料的弹性系数和阻尼系数，与传统的沥青混凝土路面相比，具有更好的降噪效果。多孔沥青混凝土路面它是在普通的沥青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凝土，由于具有较高的孔隙率，所以该路面可以衰减路面噪声。SMA是一种新型的沥青混合材料，OGFC是多孔性沥青材料。SMA路面和OGFC路面在全国许多省市广泛应用，基本上成为高等级公路和城市道路的一种常用沥青路面形式。

2.1 SMA路面

SMA路面就是沥青玛蹄脂碎石路面的简称，产生在20世纪60年代的德国。SMA是一种全新意义上的沥青混合料，由改性沥青（添加SBS改性剂，俗称第三代橡胶）、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架密实型结构混合料。在SMA的组成中，粗集料颗粒之间形成良好的嵌锁结构，然后用沥青玛蹄脂填充其骨架间隙的一种路面结构，这是一种新型的路面结构型式，它与普通沥青混凝土路面结构相比，在降低路面噪声方面有着显著的优越性。

2.2 OGFC路面

OGFC路面是升级配低噪声沥青混凝土路面，实际上就是多空隙沥青混凝土表面层（PAWC）。在一些国家又称为升级配磨耗层、多孔性沥青路面、又称为多孔隙低噪声透水（或排水）沥青路面。它是在普通的沥青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凝土，其孔隙率通常在15%至25%之间，有的甚至高达30%，能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层，其实质为单一粒径碎石形成骨架一空隙结构的升级配沥青混合料。在沥青路面上铺筑OGFC的主要目的是使道路使用者行车更为舒适和安全，以及保护其他结构层不受水和行车的破坏。由于OGFC路面混合料孔隙率高，不但能降低噪声，还能提高排水性能，在雨天能提高行驶的安全性。采用这种路面是降低路面噪声、保护环境的一项重要措施。

3.低噪声路面与声屏障的比较

综合考虑其功能性和经济性，与声屏障相比较来说，修筑低噪声路面具有更为明显的优势，原因主要有下面几点：首先，该种路面除降噪效果相当显著，减少了路面噪声造成的危害，并且使行车过程更加舒适。低噪声路面能有效地排除路表积水，在雨天行车时路面与车轮稳定接触，避免水滑和水漂现象，减少雨天的交通事故，提高行车安全性和行车速度；其次，低噪声路面与声屏障相比，不会造成当地的景观破坏，不会引起廊道效应而影响司机视觉，对人造成单调压抑的感觉，容易造成行车疲劳。孤立的和裸露的声屏障对人（驾驶员、乘客和当地的居民）产生影响，主要包括产生眩光、影响驾驶员的视距和道路线形判断、影响驾驶员对道路交通标志的识读、遮挡行人和居民的视线等。另一方面，声屏障的使用范围是有限的，安装必须有足够的空间，并且在某些地方不能修建声屏障，如不得阻碍紧急出入口或者其他市政设施，不得干扰或妨碍商业或社会活动等。当道路两侧均有噪声敏感点，如果修建声屏障且又相互平行的情形下，声波将会在声屏障间发生多次反射，会使声屏障的降噪效果下降。

最后，从经济的角度考虑，铺设低噪声路面所需的费用也远远低于修筑声屏障费用。虽然低噪声路面在工艺上特殊，造价比一般混凝土路面的造价要高，但从长远经济效益来说，比建造声屏障要经济。修筑低噪声路面是一种有效且较经济的降低路面噪声的措施。如果采用低噪声路面能有效的降低噪声，人们更愿意采用低噪声路面，不影响景观及视线，而不是声屏障。

【参考文献】

降噪路面 第3篇

1 LNAP混合料设计及性能研究

1.1 LNAP混合料原材料选择

沥青胶结料是影响LNAP混合料降噪效果、造价和性能的关键因素,除了应具有良好的高温、低温、抗飞散等性能之外,还应具有良好的吸声性能,以辅助提高路面的降噪效果。高掺量粗胶粉湿拌法改性橡胶沥青具有良好的高温、低温、疲劳性能[2],同时由于胶粉颗粒具有一定阻尼减震效果,有利于提升LNAP混合料的降噪效果,其配备工艺为20目粗废旧胶粉、掺加比例为18%~20%。

LNAP混合料设计空隙率大,水分及空气的存在会导致沥青与集料的剥落及加速氧化和老化的过程,需掺加合适的抗剥落材料,结合相关的研究成果[3],推荐采用2%水泥作为抗剥落剂。

1.2 LNAP混合料设计及性能试验

综合考虑设计空隙率要求以及降噪性能要求,借鉴国内外经验,提出的LNAP混合料混合料级配范围如表1所示,配合比为1#料∶2#料∶水泥=50∶502,油石比为80%。与传统排水路面(PA)和开级配磨耗层(OGFC)相比,LNAP混合料减少了2.36 mm筛孔以下、9.5 mm筛孔以上的集料,一方面提供了更加平整的表面,减少轮胎与路面材料摩擦噪音[3],另一方面加大了混合料的空隙率,确保混合料有优良吸声效果[4]。

LNAP沥青混合料属于开级配结构类型,马歇尔试件空隙率应达到20%以上[5],以达到降噪、排水的效果,同时高温、低温、析漏、飞散试验均应满足相关要求,设计技术标准[6,7]和试验结果见表2,LNAP沥青混合料的各项室内性能试验均满足相关技术要求。

1.3 LNAP混合料耐久性能研究

(1)抗水损坏性能

采用浸水车辙试验方法检验试件在高温(60℃)、车辆荷载和水共同作用下抗水损坏性能。复合车辙试件经过空气浴60℃养生5 h,然后水浴1 h;浸水车辙仪双向移动,垂直于车轮碾压方向,在车辙板中央250 mm范围内,也应横向移动,移动速度为100 mm/min;开动车辙试验机,使试验轮往返行走6 h。

试验结果表明,LNAP混合料表面状况良好,保持了较好的表面构造,无表面松散现象,具有优良的抗水损害性能。

(2)抗冻融性能

由于LNAP混合料的大空隙结构,冬季结冰对结构是否有损伤,一直备受关注。制备3 cm LNAP混合料面层+6 cm AC-20复合件试件,经过5次最低温度-18℃反复冻融后,在一个试件表面上切割4个深度为1.5 cm直径为10 cm圆,用粘结剂将拉拔头粘到切割位置,测其拉拔强度,对比冻融前后拉拔强度评定其抗冻融性能[8],结果见表3。

由表3试验结果可知,LNAP混合料经过5次冻融循环后,拉拔强度造成了一定损伤,但损伤程度在可以接受范围之内。

(3)抗除冰盐腐蚀性能

目前国内外普遍采用喷洒除冰盐的措施,其主要成分为氯化钠,氯化钙等。为此,制备成型LNAP混合料复合件试件浸泡于4%氯化钠溶液4个月,对比试验前后拉拔强度变化评定除冰盐是否对混合料存在影响,结果见表4。

表4试验结果表明腐蚀后其抗拉强度没有下降,可以看出除冰盐对于LNAP混合料的腐蚀作用没有影响。

2 LNAP混合料室内降噪性能研究

为了验证LNAP混合料的降噪性能,通过阻尼测试、驻波管吸声系数等声学性能试验,对其降噪性能进行了室内试验分析。

2.1 阻尼试验研究

从减振降噪的角度考虑,阻尼是指耗散振动能量的能力,也就是将机械振动及声振的能量,转变成热能或其他可以耗损的能量,从而起到了减振降噪的目的。LNAP混合料阻尼比测试结果见表5。

表5试验结果表明,橡胶沥青LNAP混合料阻尼比大于改性沥青,橡胶沥青在阻尼减震方面仍然具有一定优势。因此LNAP混合料选择橡胶沥青作为胶结料是合适的。

2.2 驻波管试验研究

驻波管又称阻抗管,是一种用来测量吸声材料的垂直入射吸声系数的装置[10]。对比LNAP混合料与常规开级配磨耗层(OGFC)混合料的吸声系数,试验结果见图1。试验结果表明,LNAP混合料具有明显的吸声系数波峰,比常规OGFC具有更高的吸声系数,能够获得更好的降噪效果。

3 LNAP路面室外降噪验证研究

3.1 LNAP试验路工程

2008-08,依托南京绕城高速公路修筑了LNAP沥青路面试验路,绕城高速沿线居民、工厂密集,这对高速公路行车噪声提出了更为严格的要求。试验路安排在绕城公路高桥门附近,段落桩号为:NK18+687~NK19+875(右幅)。方案为在原路面上铺筑2.5 cm LNAP沥青路面,试验路完成后进行了检测[9],现场芯样空隙率为26.8%,平均渗水系数3 810 ml/min,摆值为59 BPN,各项路用性能良好。

试验路通车1年后,对其进行持续观测,试验路表观无任何变化,未出现任何病害,空隙率和排水能力保持良好。

3.2 降噪效果室外检测

(1)环境噪声测试

利用声级计对LNAP路面和常规路段进行了交通噪声测试。为减少交通状况波动对测试影响,每次连续测试25 min,测试点位于防撞护栏处,高度为护栏高度,取平均噪声值反映其交通噪声的整体情况,测试结果见表6,LNAP路面环境噪音降低2~3 d BA,相当于噪音源的距离增加1倍,能起到了明显的降噪效果。

(2)轮胎/路面噪声测试

如何准确测定轮胎/路面噪声,我国一直以来缺少一种标准且准确的测试方法。美国ASTM轮胎/路面噪声标准测试方法为随车声强测试法(OBSI,OnBoard Sound Intensity)[7],该测试方法可测试轮胎/路面界面附近空间点的单位面积上的声强,其优点在于可以直接测量轮胎/路面之间产生的噪声,而避免受到其他噪声源的干扰,适用于各种道路。通过采用标准轮胎进行测试,可以对不同道路的噪声状况做直接比较。

测试结果见表7,试验结果表明LNAP路面与常规排水路面(PA)和开级配磨耗层(OGFC)相比,能有效降低胎噪,这与LNAP路面独特级配组成和设计空隙率有很大关系,LNAP路面通过专门材料设计,达到了降低噪音的目的。

(3)车内噪声

在降低轮胎/路面噪声的同时,LNAP路面可以大幅度降低了车内噪声,驾乘人员可以直接感受到,对提升路面服务品质具有实际的意义。

4 结语

随着城市道路和高速公路交通量的迅速增加以及人们环保意识的提高,交通噪声逐渐成为人们关注的重点,除了常用的声屏障措施之外,如能通过路面、轮胎的技术改进来减小交通噪声,不但能提高路面的服务水平,更能保持城市环境的美观。通过本文的研究和工程实践,证明橡胶沥青LNAP路面具有良好路用性能、良好降噪效果、良好排水效果,提升路面的安全性能、环境友好性,具有重要的实用价值和推广前景。

摘要：对橡胶沥青绿色降噪环保路面技术进行了研究,包括材料选择、配合比设计方法、性能验证等设计要点,采用复合车辙试验进行高温性能验证,提出了橡胶沥青降噪路面的设计方法流程;并通过自行开发的车载式轮胎/路面噪声测试仪,对各种路面类型的噪声进行了测试,验证了降噪路面的降噪效果。

关键词：橡胶沥青,降噪路面,轮胎/路面噪声

参考文献

[1]FHWA.Open Graded Friction Course[S].1990.

[2]吕伟民.多孔性沥青混合料用结合料的性状与配制[J].石油沥青,1997,11(3):8-13.

[3]江苏省交通科学研究院.降噪环保沥青路面应用技术研究[R].2008.

[4]日本道路协会.排水性铺装技术指针(案)[S].东京:丸善株式会社,1996.

[5]大川秀雄,原富南.排水性舖装の排水挙動舖装,1992:32-33.

[6]Rajib B Mallick.,Prithvi S Kandhal,L AllenCooley,et al.Design,Construction,and Performance of New-Generation Open-Graded Friction Courses[C].2000Annual Meeting of Asphalt Paving Technologists.Reno:2000.

[7]Donald E Watson.Refinement of New Generation Open-Graded Friction Course Mix Design[C].2003Annual Meeting of the Transportation Research Board.

[8]吉青克.大空隙渗透系数的室内测定[J].公路交通科技,2002(4):31-34.

[9]JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范[S].

降噪路面 第4篇

1 技术原理

降噪排水沥青路面是通过材料配合比设计, 使沥青混合料面层具有较大的空隙率, 由于空隙率较大, 且相互连通, 行车轮胎与路面接触区的花纹沟内被吸入的空气被压入面层的连通空隙中扩散, 达到降低声源强度的环保目的。

2 多空隙排水降噪沥青路面特点

2.1 低碳环保

排水性沥青道路的空隙率是15%~25%, 因此每吨排水沥青混合料 (与SMA改性沥青相比) 可以节省基质沥青原料12 kg、矿粉50 kg、纤维40 kg。

2.2 降低路面噪声污染

由于排水性降噪沥青道路铺装表面有很多空隙, 这些空隙具有吸音的作用, 因而能够降低车辆行驶时所发出的噪声, 据日本和杭州的测试, 可以降低5 d B~9 d B, 比起一般的隔音屏4 d B, 效果还要好。

2.3 减少交通事故

由于排水道路具有排水迅速、路面无积水、抗滑、减少雨天车辆行车的水漂、水雾, 提高行车视距, 避免雨天路面积水、夜间反光和汽车灯的漫反射引起的驾驶员眼睛眩晕感等, 提高路面行车安全性和舒适性。

2.4 缓解城市“热岛效应”

由于排水沥青路面表面呈多孔结构, 空隙中残留的水分蒸发等原因, 可以大幅度缓解城市热岛效应。

2.5 减少城市洪涝

排水沥青路面在城市地区降雨时, 流出量峰值大幅降低, 从开始降水至流出为止的时间被大大延迟, 从而能够防止都市洪水的发生。

3 降噪排水沥青路面结构

降噪排水沥青路面在上面层即路面磨耗层采用OGFC材料, 其实质为单一粒径碎石按照嵌挤机理形成骨架—空隙结构的开级配沥青混合料;经压实的磨耗层的空隙率保证不小于20%, 沥青混凝土面层内部形成降噪排水的通道, 采用这种多孔隙沥青磨耗层还改善了路面的抗滑功能。在中面层与上面层之间设置封闭层防止雨水渗透;利用路缘部位设置的排水结构可将雨水迅速排除。降雨时, 雨水透入到路面排水功能层, 并通过层内将雨水横向排出, 从而消除了不利车行性能的路面水膜, 显著提高雨天行车的安全性、舒适性。无雨时, 车行噪声通过降噪排水功能层折射, 可在一定程度上降低行车噪声对城市环境的污染。

4 低噪声沥青路面混合料配合比设计与生产

4.1 沥青混合料配比设计

根据降噪排水沥青路面的降噪原理, 配比设计要点是保证沥青路面的路用性能和控制面层空隙率不小于20%的双重指标;经过试验验证的配比才能作为沥青混合料的生产配比。

配合比设计流程见图1。

4.2 沥青混合料的生产

大空隙沥青混合料的生产设备应采用大型歇式拌合机, 宜随拌随用, 其生产技术要求如下:

1) 材料进入搅拌机依次为:砂、碎石、填料、沥青。2) 材料选用优质改性沥青并掺加木质素纤维, 延长了拌合时间。干拌时间不少于15 s, 湿拌时间不少于40 s。拌合出的混合料应均匀, 无离析、结块等现象。3) 通常以180℃作为拌合温度, 出厂温度在170℃~185℃之间。4) 由于细集料用料少, 故而散热快, 不适宜较长时间贮存, 若需要短时间贮存, 不宜超过24 h。5) 大空隙沥青混合料空隙率较大, 温度下降快, 运输时应注意:a.采用自卸汽车运输, 车辆要清洁, 防止混合料被污染而性能发生变化。b.为方便卸料, 在运输车的车厢底板和侧板应涂抹一层隔离剂, 但应控制用量, 以免隔离剂稀释沥青。c.运输过程中应加盖厚厚的篷布, 防止温度下降过快。气温低于10℃或者是遇到风雨天气会导致混合料降温过快不便摊铺施工。d.为了保证均匀、连续摊铺, 车辆数量应与摊铺能力、运距相适应, 保证摊铺过程中不间断, 在摊铺机前应至少保证有3辆以上的运料车等候卸料。卸料时不得碰撞摊铺机, 由摊铺机推动料车同步前进。

5 沥青面层施工工艺

降噪排水沥青路面施工应编制专项方案, 要求组织科学得当, 信息化施工。主要内容如下。

5.1 路面排水系统

为了排除渗入表面层以下的水, 降噪排水沥青路面在原有常规排水系统的基础上增设单独排水结构。在道路两侧或一侧设置排水盲沟, 在防水土工布上放置软式透水管, 要求软式透水管之间连接严密, 防止漏水, 并且位置固定。沿道路的纵向, 在平石内侧设置排水盲沟, 宽度约为300, 深度约为300。盲沟要具有朝向雨水口的纵坡。一般可以保持和道路的纵坡一致。按照宽度、坡度要求测量放线开挖盲沟。

5.2 路面封层处理

1) 由于表面层具有较大的空隙率, 路表积水通过空隙向下渗入, 为防止水渗透到基层, 影响道路的稳定性, 因此在铺筑表面层之前应先对下承层表面做预处理, 清扫干净, 设置具有良好阻水作用的下封层。2) 下封层可以采用细粒式沥青混凝土薄层施工技术, 也可以使用封水效果较好的粘层油、透层油、土工布等。3) 封层施工控制关键有两点:a.要对已经施工完毕的排水盲沟进行保护。喷洒沥青乳液或热沥青过程中排水盲沟要遮盖苫布, 防止排水盲沟上喷洒粘层油, 影响排水性;b.封层形成强度或封水效果满足要求后再铺筑表面层。

6 结语

排水降噪OFGC沥青路面, 由于表面具有较大空隙, 抗滑性能和平整度较好, 行车舒适;排水降噪OFGC沥青路面表面较大的构造深度和颗粒间的连通空隙, 使得路面具有高效排水的构造, 在雨天能迅速排除路面积水, 减少路面溅水和喷雾, 增强了行车安全性;排水降噪OFGC沥青路面施工后不仅具有均匀而粗糙的宏观构造还能避免漫反射效应, 可显著降低行车噪声, 降低对环境的污染。

参考文献

[1]伍石生.低噪声沥青路面设计与施工[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]JTG D50-2006, 公路沥青路面设计规范[S].

降噪路面 第5篇

调查研究结果表明, 30%左右的道路交通事故是由于道路的原因导致的。影响道路交通事故的主要原因除道路线型设计外还与环境条件、路面材料、路面破损程度、路面抗滑性能、路面平整度等因素有关, 其中路面的抗滑性能至关重要。20世纪80年代, 英国调查研究指出:路面的摩擦系数每提高0.1SFC, 雨天事故率就降低13%[1], 抗滑性能的提高, 一定程度上能大幅提高行车安全。降雨会导致路表面覆盖一层水膜, 由于水膜的润滑作用, 使得路面变滑, 轮胎与路面的附着系数显著降低, 如果车辆行驶速度过快易产生“水漂”现象[2], 使得车辆方向失控。夜间行车时, 灯光照射在路表水膜上易发生镜面反射, 造成眩光现象, 对驾驶人的行车路线造成干扰, 最终导致各种交通事故的发生。

为了适应当地多雨气候, 提高路面的抗滑性能, 湖南省交通科技计划项目在浏阳试铺筑了一条防滑降噪沥青路面。防滑降噪沥青路面以单一粒径碎石为主, 按嵌挤原理形成骨架-空隙结构的开级配沥青混合料, 通常空隙率为15%~25%, 它能够从面层的连通大孔隙向两侧排走路面雨水, 减少路面水膜效应, 提高路表面的抗滑性能。

2 工程概况

试验路段位于湖南长沙市浏阳S103线K67+00-K68+00段, 全长1km, 宽12m, 双向两车道, 设计车速为60km/h, 为二级公路大修改建道路。路面结构层设计为:上面层4cm厚开级配沥青混合料抗滑磨耗层, 下面层5cm厚中粒式AC-20C沥青混凝土, 中间使用乳化沥青作为粘层。为了保证路面结构的稳定性, 试验段采用中国石化SBS改性沥青为粘结油, 使用江西辉绿岩集料和石灰岩矿粉填充, 各项技术指标均满足要求。

3 试验与分析

试验路铺完后我们在2015年的1月、4月、6月、9月、12月分别对防滑降噪沥青路面与密级配沥青路面进行常规的渗水系数、3m直尺法平整度、铺沙法构造深度、噪音、摆式摩擦系数等性能检测试验。本论文只对两种沥青路面的构造深度与摩擦系数进行比较分析。

3.1 路面构造深度测试

两种沥青路面的构造深度均采用手工铺砂法由同一个人测定。分别选取三个典型桩号, 防滑降噪沥青路面测点桩号为K67+000、K67+500、K67+900, 密级配沥青路面的测点桩号为K66+900、K66+400、K65+900。构造深度测量是在每个桩号的行车轮迹带上每隔3m测1个点, 共测三处取均值。一年中5次测定的地点桩号相同, 所以测量的结果具有可比性。图1为防滑降噪沥青路面与密级配沥青路面一年中5次构造深度的平均值对比图。

从图1中可以看出, 密级配沥青路面的构造深度随着道路的使用时间变化不大, 线型基本稳定, 趋于水平发展;防滑降噪沥青路面的构造深度随道路的使用时间显著减小, 特别是第2次和第4次较为明显, 主要因为在荷载反复作用下, 路面结构发生变化, 空隙率稍微有减小, 并且该路面为二级公路, 各种行驶车辆轮胎没有进行清理, 孔隙被灰尘与垃圾堵塞, 但是在第5次测试结果中可以看出, 防滑降噪沥青路面的构造深度减小的不明显, 这与路面结构稳定和当地的气候条件、车辆清洁有关, 因为在11月和12月初期, 浏阳出现多雨天气, 雨水将孔隙中堵塞的部分尘土与垃圾冲走, 所以, 出现了构造深度减小不明显的情况。总而言之, 虽然防滑降噪路面的构造深度出现了衰减, 但还是要比密级配的大得多。

3.2 路面摆式摩擦测试

沥青路面的抗滑性能主要与轮胎-路面的宏观纹理和微观纹理有关, 即与面层的使用集料、使用的混合料级配有关, 一般借助摆式摩擦仪来测定, 用摆值进行计算分析, 因为摆值与抗滑性能成正比[3]。

采用摆式摩擦仪分别测定两种沥青路面的摆值, 选取的桩号与测量构造深度的桩号相同, 在每个桩号的行车轮迹带上每隔3m测5个数据, 共测三处。一年中5次测定的地点桩号相同, 所以测量的结果具有可比性。图2为防滑降噪沥青路面与密级配沥青路面一年中5次测试的摆值的平均值对比图。

从图2中可以看出: (1) 在跟踪观测的一年时间内, 防滑降噪沥青路面的摩擦系数随时间变化而持续增大, 但是在初期摩擦系数较低, 主要是由于路面摊铺初期, 集料上面裹覆的沥青较厚, 在测试中, 抗滑磨耗层的表面比较光滑, 所以初期的摩擦系数较低。随着车辆荷载和车辆轮胎的反复磨耗作用, 集料表面的沥青膜被磨耗变薄再慢慢的被磨耗掉, 露出较多的集料, 此时路面的抗滑性能主要依靠集料的棱角性与集料表面的纹理构造, 摩擦系数随之也增大。 (2) 在观测初期, 密级配沥青路面的摆值与防滑降噪沥青路面很接近, 防滑降噪沥青路面的抗滑优势不明显, 但是在后期的观测中可以看出, 防滑降噪沥青路面的摆值明显高于密级配沥青路面, 超过其近20%。密级配沥青路面的摆值出现初期减小, 后期缓慢增大的情况, 这与路面面层的沥青混合料有关。在沥青路面的持续使用中, 集料会进一步磨平, 测试摆值会越来越小, 摩擦系数越来越小, 路面的抗滑性能会出现减弱, 所以, 为了保证路面的抗滑性能, 在选取良好的集料与采用较好的级配和较适宜的施工技术上至关重要的。

4 结论

通过对防滑降噪沥青路面与密级配沥青路面的构造深度和摩擦摆值结果的对比分析, 可以得出以下结论。

(1) 随着路面服役时间的增加与有效孔隙的变化与堵塞, 防滑降噪沥青路面的构造深度逐渐减小, 出现了明显的衰减, 但是还是要比密级配沥青路面的构造深度大得多。

(2) 在路面的使用初期, 两种沥青路面的抗滑能力很接近, 防滑降噪沥青路面的抗滑性能优势不明显。主要原因为混合料沥青膜较厚, 沥青本身较光滑。

(3) 从对比图和分析结果看出, 横向摩擦力系数与构造深度没有明显的相关特性。

(4) 随着路面服役时间的增加, 防滑降噪沥青路面表现出明显的抗滑性能, 比密级配沥青路面的抗滑性能超出近20%, 主要是由于面层集料沥青膜被慢慢磨耗, 集料的棱角与表面纹理起到抗滑作用。预测路面使用后期, 路面的抗滑性能会逐渐衰减, 但还是具有一定的抗滑性能。

摘要：为了研究防滑降噪沥青路面磨耗层的抗滑性能, 跟踪实测了试验路段OGFC-13抗滑磨耗层的构造深度与横向摩擦系数, 并与相邻密级配沥青路面试验路段面层的测量结果进行了对比, 结果表明:防滑降噪沥青路面的构造深度随时间而出现衰减, 但还是要比密级配沥青路面的构造深度大得多;防滑降噪沥青路面磨耗层横向摩擦系数出现持续增大的规律, 与密级配沥青路面的变化规律不一致, 防滑降噪沥青路面后期表现出抗滑特性优势。

关键词：防滑降噪沥青路面,抗滑性能,构造深度,横向摩擦系数

参考文献

[1]尹江华.沥青路面抗滑表层结构型式及抗滑性能评价[J].交通标准化, 2012 (15) :98~100.

[2]曹东伟, 刘清泉, 唐国奇.排水沥青路面[M].北京:人民交通出版社, 2010.