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新型环保排水防滑降噪沥青路面

新型环保排水防滑降噪沥青路面

叶奋

同济大学

交通运输工程学院

2012年3月11日

一、研究背景

目前国际上排水防滑降噪沥青面层(又称多孔性排水沥青面层)。在美国和日本一般被称为Open-Graded Asphalt Friction Course(OGFC),在欧洲称为Porous Asphalt或者Drainage Pavement。多孔性排水沥青面层具有较大的空隙率,能迅速地让路表降水渗入结构层内,从结构层内部排至道路边缘,使沥青路面表面保持相对干燥。使用这种表层,不仅能有效地降低因表面积水引起的水雾、水溅及晴日眩光,而且提供了足够的表面粗糙度,提高了抗滑性能,并能降低道路沿线噪音。因此近年来多孔性排水沥青面层在发达国家得到了广泛的应用。

二、国内外应用现状、技术水平

和发展趋势

美国早在1950年就开始研究OGFC混合料,并在许多州得到了推广应用,大部分用于薄层沥青表层罩面,厚度为16~19mm,主要目的是抗滑安全。1999年6月,阿拉巴马Auburn大学的Prithvi S. Kandhal和麻省Worcester聚合物工艺研究所的Rajib B. Mallick共同发表了“新一代OGFC的设计方法”(Design of New-generation Open-graded Friction Course),报告中通过分析大量试验数据,提出了一套全面进行OGFC设计的方法。

OGFC面层路段保持着良好的使用性能,交通事故显著减少。德国开发排水沥青面层主要是考虑其良好的降噪功能,他们认为在轮胎作用下与路面撞击的噪音、汽车机件振动的噪音可以为多孔性路面层部分吸收。

国内对排水沥青面层的研究起步较晚,但近年来道路工作者对其进行了大量的研究工作。1997年在杭州地区铺筑了1000m多孔性沥青路面,1999年上海的西藏路—和田路辟通工程、延安中路地面道路和局门路铺筑了试验路。经受一个冬季和夏季的考验后,排水面层试验段仍保持着良好的使用性能,雨天行车状况具有明显的改善,无积水和水溅水雾现象。

三、试验路路面结构与排水系统

的设计

3.1 试验路路面结构

1)上面层为4cmOGFC-13沥青面层,设计弯沉值

ls=0.47mm(BZZ-100);

2)下面层为5cm中粒式沥青混凝土AC-20Ⅰ;

3)基层为35cm粉煤灰三渣,设计弯沉值ls=0.64mm (BZZ-100);

4)垫层为15cm砾石砂;

5)土基。

3.2 边缘排水系统的设计

第一种排水方法是不铺设排水管,只是在密级配AC-20混合料层边上,在沿混凝土平石边侧摊铺一条OGFC沥青混合

料,其集料粒径选择较大一些(例如

dmax=13~dmax=19),空隙率提高到20%左右;

第二种是将排水管布置在现场浇筑的混凝土平石内部,排水管一直引到排水井口,再穿过排水井侧面,将地表水引入排水井内排出;

第三种是将排水管布置在混凝土平石内侧,其周围由半刚性透水混凝土(CTPB)固定,排水管一直引到排水口,再用曲管引入排水井口内。

结合上海市城市道路的实际情况,路面横坡度一般在1.5%左右,降雨后水分流向道路两侧的雨水井里。

图2-1 CTPB边缘排水系统横断面结构示意图(单位mm)

PVC 多孔集水管PVC 多孔集水管PVC 多孔集水管

绿篱过水口绿篱过水口

图2-2 集水管纵向示意图(单位cm)

边缘排水系统

CTPB配合比组成设计

材料

1)原材料应符合本市地方标准(DBG 08-87)规定。

2)CTPB采用PO32.5水泥,每批所用水泥应有出厂证明、出厂日期和标号。

3)用作排水基层的碎石应清洁干净、级配良好,并具有较好的硬度。

4)排水管采用直径为80mm的硬质聚氯乙稀集水用波纹管,执行标准Q/Y ST13-1996。

5)拌和用水采用清洁的自来水。

边缘排水系统施工工艺

1)集水沟、管和排水沟、管的修筑 2)沟槽开挖和土工布铺设

3)集水管及排水管铺设

4)集水沟回填料的铺筑

1)本次研究依托工程试验路段设在商城路(枫阳路~青风路)。根据新镇区已出道路工程施工图,结合枫泾新镇区科研与景观,以及根据上海市城市道路建设的多年来实践,提出了沥青路面层的结构组合设计方案,并采用4cm的OGFC-13沥青面层。 2)排水路面必须将渗入面层结构内部的水份迅速排出路面结构范围外,本研究特别针对枫泾新镇区的道路景观设计了边缘排水系统,包括一体化的路缘石、CTPB半刚性透水混凝土集水沟、直径为80mm 的硬质聚氯乙稀集水用波纹排水管和集水管出水口。并且对边缘排水系统的组成材料、施工工艺和质量检验都提出了明确的要求。

四、OGFC混合料性状试验研究

4.1 OGFC混合料级配的基本理论

沥青混合料的集料是由粒径大小不等但按照一定比例组合而成的,这种组成称为级配。由于矿料级配的不同,可形成各种类型且在物理性质和力学性质上差异显著的沥青混合料,因而它们的用途也就各不相同。根据集料级配的不同,沥青混合料可以分成两种:根据连续级配的原理组成的密级配沥青混合料,以及根据间断级配或开级配的原理组成的骨架型沥青混合料。

骨架型沥青混合料根据其空隙率的不同,可以分为骨架密实结构和骨架空隙结构两种,前者以SMA为代表,后者以OGFC混合料为主。它们的共同特点是粗集料所占比例很大,4.75mm以上的颗粒比例高达70~80%,细集料用量很少。不同点在于骨架密实型沥青混合料的矿粉用量很大,

0.075mm的通过率一般达到10%;而骨架空隙型的沥青混合料的矿粉用

量通常在5%左右,以保证其具有较大的空隙率,通常要求空隙率大于15%。骨架型沥青混合料的强度主要来自于粗集料之间的嵌挤作用,因为其粗集料含量高,形成石-石接触,可以获得高的结构强度。

4.2 原材料要求

作为表面磨耗层,不仅要求OGFC混合料具有较高的摩擦系数,也要求其具有较高的结构稳定性和耐久性。因此OGFC混合料的集料、沥青结合料必须具有优良的物理和力学性能,以利于形成坚固耐久的骨架空隙结构。

4.2.1 粗集料

OGFC混合料以单粒径粗集料为主体,它直接决定路面的抗滑性能。粗集料不仅需要发挥足够的嵌挤作用,还要求有较高的耐磨光性。因此其技术要求较普通沥青混合料粗集料的技术标准要高,要求集料有粗糙表面,具有足够的强度和抗压碎性,并有较好的抗磨光性。另外要求集料具有近似于立方体的规则几何形状,针片状含量较少。

表3-1 粗集料主要质量技术要求

技术指标技术要求

集料压碎值(%)不大于28

洛杉矶磨耗损失(%)不大于25

视密度(g/cm3)不小于 2.5

吸水率(%)不大于 2.0

与沥青粘附性(级)不小于 4

针片状颗粒含量(%)不大于 5

集料磨光值(BPN)不小于42

4.2.2细集料

OGFC混合料中细集料含量很少,但是它对混合料的性能影响比较大。美国、日本以及欧洲大部分国家都建议使用坚硬的人工砂,因为人工砂表面粗糙,能有效提高混合料的马歇尔稳定度和动稳定度。但在大多数情况下,要求采用人工砂具有一定的困难。细集料必须采用一部分洁净、坚硬的石屑,不宜全部采用天然砂。一般使用与沥青粘附性较好的材料,如石灰岩。

1)细集料可采用天然砂,机制砂或石屑。细集料应洁净、干燥无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配。选择天然砂时,其颗粒必须满足坚固、干燥和耐久质量技术要求,并不含有机物和其他杂质。对每批进场的细集料进行筛分析、视密度、砂当量试验,对不合格的细集料决不投入生产。

2)细集料质量应满足GB50092-96附录C表C.11。初步选定石灰岩轧制碎石为OGFC沥青路面表面层的细集料。

4.2.3 矿质填料

由于面层为磨耗层,在车辆作用下承受较大的剪切力,因而要求混合料具有一定的抗剪强度。抗剪强度与沥青中结构沥青的含量有关,而多孔性混合料中集料主要为粗集料,比表面积很小,因此在混合料中应加入适量的矿粉以提高集料的比表面积,增加结构沥青含量。矿粉在沥青混合料中的作用非常重要,沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜,才能对粗、细集料产生粘附作用,所以沥青与矿粉形成的沥青胶浆才是真正的沥青结合料。为增加浸水后抗剥落能力,欧美各国通常还采用消石灰或水泥代替矿粉。

将采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,要求干燥洁净,其质量应符合GB50092-96附录C表C.12的要求,每批进场矿粉进行筛分析、含水量、视密度、亲水系数、外观质量检验。对不合格的矿粉决不投入生产。

4.2.4 改性沥青

我国以前没有改性沥青的技术标准,最新编制的《公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ036)》主要参考国外的标准,同时根据我国近年来的实践经验和试验研究制订的。制订时主要是参考了美国ASTM标准,既吸收了国外标准的长处,又采用了我国经过努力可以实现的指标和试验方法。本次枫泾新镇新型环保排水防滑降噪OGFC沥青路面拟在SBS类(I-C)型改性沥青的基础上做适当调整。

表3-2 SBS类(I-C)聚合物改性沥青标准的技术要求

技术标准技术要求

针入度(25℃,100g,5s) (0.1mm)50-70

针入度指数≥0

延度(5cm/min,5℃) (cm)≥25

软化点(环球法)(℃)≥65

运动粘度(135℃)(Pas)≤3.0

闪点(℃)≥250

溶解度(%)≥99

离析(软化点差)(℃)≤2.5

弹性恢复(25℃)(%)≥70

旋转薄膜烘箱试验(163℃,75min)

质量损失(%)针入度比(%)延度5℃(cm)≤1.0 ≥65 ≥15

4.2.5 湖沥青

OGFC混合料的结构形式为骨架空隙结构,空隙率一般大于15%,沥青膜受水分和空气的侵蚀作用很大。因此,只有提高改性沥青粘度,增大沥青膜厚,才能增强混合料的强度,提高其耐久性。

高粘度改性沥青的制备可在SBS改性沥青的基础上,掺加一定的的天然沥青,均匀搅拌后得到。天然沥青采用美国特里尼达湖天然沥青。这种湖沥青经过长期自然因素的作用,性能已稳定。对每批进场的改性剂必须满相应的技术与质量要求,并附有质量证明单。湖沥青质量指标如表3-3。

表3-3 湖沥青技术指标

试验项目技术指标

溶解性沥青含量(质量计)(%)53~55

密度(g/cm3) 1.40~1.42

针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)1-4

软化点(环球法)(℃)93~98

4.2.6 OGFC结合料

用于生产OGFC混合料的结合料其技术要求如表3-4。

表3-4 OGFC混合料用结合料技术要求

试验项目技术指标针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)30-50 软化点(环球法)(℃)>70 延度(5℃),cm >5 延度(15℃),cm >25 运动粘度(135℃,Pas)<3

4.2.7 外掺剂

本工程上面层采用耐磨性能好的酸性石料,为增强集料与沥青的粘结力,提高沥青混合料水稳定性,在沥青中掺加4‰(按质量计)热稳定性能好的抗剥落剂。

4.4 目标配合比设计

4.4.1 配合比设计方法

我国通过研究美国、日本等对OGFC研究应用都较先进国家的设计方法,结合本国特点,制定了相应的规范。OGFC混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行,并以空隙率作为配合比设计主要指标。

OGFC混合料配合比设计步骤为:

①确定目标空隙率;②初试级配的确定;③初试沥青用量计算;④满足目

标空隙率级配的确定及初试沥青用量的确定;⑤确定最佳沥青用量;⑥混合料性能检验。

1)目标空隙率的确定

为保证路面的排水性能和降低噪音效果,现今排水路面的目标空隙率普遍设定为18%~25%。这次的目标空隙率设为22%。

2)初试级配的确定

配出四组不同的级配。选择的初试级配必须符合表3-11的要求。

选择初试级配的目的是在初试沥青用量下,确定满足目标空隙率的合理级配。

阻尼减振降噪技术

第十章.阻尼减振降噪技术 A、教学目的 1.隔振及其原理(C:理解) 2.阻尼降噪及其原理(C:理解) 3.阻尼降噪的量度(B:识记) 4.阻尼材料和结构的特性及选用(B:识记) B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 C、教学难点 阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 D、教学用具 多媒体——幻灯片 E、教学方法 讲授法 F、课时安排 2课时 G、教学过程 声波起源于物体的振动,物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外,还通过其相连的固体结构传播声波,简称“固体声”,固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声,特别是当引起物体共振时,会辐射很强的噪声。 振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外,特别是1~100Hz的低频振动,直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中,人的机体将受到损害,机械设备或建筑结构也会受到破坏。 对于振动的控制应从以下两方面采取措施:一是对振动源进行改进以减弱振动强度;二是在振动传播路径上采取隔振措施,或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而,直接或间接地使噪声降低。 一. 振动对人体的危害 从物理学和生理学角度看,人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。 振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动:全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动;局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20~20000 Hz,而人能感觉到的振动频率范围为1~100 Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。 实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是:人体在6 Hz附近;内脏器官在8Hz附近;头部在25 Hz;神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小,大致分为6个等级,见图10-1。(P203) 振动的影响是多方面的,它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率,干扰居民的正常生活,还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量,国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准,主要包括局部振动标准(ISO5349-1981, P203)、整体振动标准(ISO2631-1978, P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。 局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。

城市道路降噪排水路面设计及施工分析

城市道路降噪排水路面设计及施工分析 陈文忠张春晖 长沙市规划设计院有限责任公司杭州分公司浙江杭州310000 摘要:城市市政道路工程是城市市政基础公共交通设施的重要组成部分之一,它的设计与施工体现出一个城市规划的科学性、合理性与舒适性。随着城市化进程步伐的加快,城市道路的总长度也在逐年上升,而人们对于城市道路降噪排水的要求也越来越高。本文通过城市道路降噪排水路面设计与施工的要点,以及城市道路降噪排水路面设计与施工的实际案例进行简单论述。 关键词:城市道路;降噪排水路面;设计与施工 Abstract:the city road engineering is the city public traffic facilities based the important part of the design and construction of it reflects a city planning of scientific and reasonable and comfortable. With the quickening pace of urbanization, the urban road in the total length of also is rising year by year,and people for the requirements of city road noise reduction drainage more and more is also high.This article through the city road noise reduction drainage pavement design and construction,the main points of city road noise reduction and drainage pavement design and construction of the actual cases this simple. Keywords:the city road;The noise reduction drainage pavement;Design and construction 中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号: 随着我国社会经济的快速发展,各类新材料、新技术在市政道路工程上的应用,使得我国城市道路工程的设计与施工质量有了大幅度的提升。同样随着人们对于生活品质要求的不断提高,城市道路除了为人们提供舒适的行驶环境以外,其降噪与排水功能也成了施工单位追求的目标。 一、城市道路降噪排水路面设计与施工 所谓降噪排水路面就是指以空隙大的沥青混合料作面层,同时设置辅助防水粘结层于下承层,这样渗入透水层的水就能在粘层上向排水设施流动并实现快速排水,而不是像传统路面一样,水会向中下层渗透。其主要特征就是较大的空隙率,通常情况下其范围在15%至20%,从而保证雨水在流入路面内部后能够从空隙中排出。与此同时,空隙的互通性还能够对噪音有减轻作用,因此这种路面就称为降噪排水路面。 在目前城市道路降噪设计方面,首先就是选择合适的路面施工材料,其中路面施工材料的空隙率、级配、特性、种类、形状以及品质等都是需要综合考虑的重要方面。尤其是选择粗集料、集料上,必须选择最为接近立方体、坚硬、质量极佳的材料最好,而结合料则应选择粘结力较佳的,沥青材料所选择的厚度则通常为表层石料厚度的一半左右。而如果路面为开集配时,更能通过路面空隙率的特点,逸出轮胎花纹槽内空气,从而使噪声有效减少。 而在城市道路排水设计上,则首先要解决路基排水设计问题,如果城市道路工程的路基呈现出过湿、潮湿的状态时,必须使用透水性好的粒料或好的土料换填、抛石挤淤等方法处理湿路基后,方可进行设计施工。如果路基含水量不高,则能够以挖掘横向、纵向排水沟于路基两侧的方法,利用排水沟来收集水,同时以泵将水排除。另外,如果城市道路工程位于地势低处,尤其是立交道路路基排水。在路基自然排水与排水泵排水两种方式之外,还包括暗沟、盲沟设置排水。 路面排水则包括了中央分隔带排水、绿化带排水、路面内部排水、人行道排水以及车行道排水。 中央分隔带排水主要的设计目的是将其内的积水排除,包括在道路施工、营运时期的积水。通常在中央隔水带进行排水设计中,横向使用15米长、2%坡度的排水管,如果底坡不超过0.3%的,则能够采用底部设置盲沟、集水槽等方式来实现排水。 绿化带排水是极易被忽视的道路排水

城市轨道交通减震降噪技术发展现状

城市轨道交通减震降噪技术发展现状 与未来 摘要:对城市轨道交通振动与噪声控制设计的相关规范进行了梳理,介绍并分析了目前主要的轨道减振措施的特点与优缺点,对目前减振效果最好的浮置板道床进行了经济性对比分析。 关键词:轨道交通;轨道结构;减振; 截至2012年12月,北京、天津、上海、广州、深圳、长春、大连、沈阳、重庆、成都、南京、武汉、杭州、苏州、西安和昆明16个城市的70条轨道交通线路投入运营,运营里程2081.13km,车站1378座;北京、上海、广州、深圳和南京等城市逐步进入网络化运营。 随着一些大城市轨道交通网络的逐渐形成,越来越多的城市轨道交通线路不可避免地近距离下穿城市功能建筑物,城市轨道交通运营产生的振动污染引起公众和有关部门的关注。国外从20世纪60年代开始重视城市轨道交通减振降噪问题。1966年,英国的阿尔贝民事法院6层建筑物即采用叠层橡胶减振技术,解决城市轨道交通对建筑物的影响;80—90年代德国、英国进行了无砟轨道减振降噪的大量试验研究。我国轨道减振研究起步较晚,早期修建北京和天津地铁时未考虑环境振动问题,投入运营后减振改造工程干扰运营,浪费人力和物力。为避免环境振动超标,上海地铁1号线于1994年首次采用轨道减振设施——轨道减振器扣件。随着我国各地城市轨道交通建设陆续开展,各种类型的轨道减振产品在城市轨道交通建设工程中相继得到应用。随着城市轨道交通的迅速发展,在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域,车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种:轮轨噪声:由轮轨相互作用引起的噪音; 设备噪声:由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音; 空气动力噪声:车体与空气摩擦而产生的噪声; 集电系统噪声:由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音; 构造物二次噪声:列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。 1我国城市区域环境振动标准 城市轨道交通环境振动防治作为环境保护产业的一部分,在城市轨道交通环境建设,以及经济与环境协调可持续发展方面具有重要而独特的意义。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,控制环境振动污染,我国制定了相应的环境振动标准。现行《地铁设计规范》[2]规定,地铁振动污染防治设计应符合国家现行《城市区域环境振动标准》,环境评价预测超标地段应采取减振措施,以满足国家环境保护及相关规范要求。近年来,我国许多城市进行了大规模的城市轨道交通和基础设施建设,出现了一些新的城市轨道交通振动源和振动问题,而人们对城市环境要求更为严格,尤其是在夜间,对于地铁运行产生的振动响应更为敏感。研究发现,即使振动水平处于65dB“特殊住宅区”振动限值之下,人们仍能感到振动并产生厌恶感;当振动水平处于62dB以下时,大部分居民感觉不到振动。现行《城市区域环境振动标准》中的一些计权方式和测量方法严重滞后于相关学科研究发展。为此,国家环境保护部科技标准司组织修订《环境振动标准》(征求意见稿)。修订后其紧密结合国际现行标准,体现了以人为本的社会发展要求。 2我国城市轨道交通轨道减振现状特征 目前,我国城市轨道交通轨道减振领域现状特征是需求总量大、产品种类多、占全线比例高、减振要求复杂。 2.1产品种类多 轨道减振技术的通常做法是在组成轨道的各个刚性部件之间插入弹性层,按插入位置的不同可分为扣件减振、轨枕减振和道床减振。弹性层所处的位置越靠下,悬浮的质量就越大,越能获得较好的减振效果。根据减振效果的不同,《地铁设计规范》(征求意见稿)[5]将减振措施分为一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施和特殊减振措施4个等级。

最新噪、排水沥青路面施工技术指南(1024修改)

噪、排水沥青路面施工技术指南(1024修 改)

抗滑、降噪、排水多功能路面施工技术指南 2010年10月 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢22

目录 1 总则 (1) 2 术语和代号 (2) 2.1术语 (2) 2.2代号 (2) 3 原材料 (3) 3.1高粘度改性沥青 (3) 3.2集料 (5) 3.3矿粉 (6) 3.4纤维 (6) 4 配合比设计 (8) 4.1矿料级配 (8) 4.2技术要求 (9) 4.3沥青用量设计 (10) 4.4生产配合比设计 (12) 5 施工工艺 (13) 5.1OGFC的拌和 (13) 5.2防水粘结层施工 (16) 5.3OGFC的摊铺 (16) 5.4OGFC的压实 (17) 5.5施工质量控制关键点 (18) 6 质量管理 (20) 6.1施工过程控制标准 (20) 6.2抽样检测 (21) 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢0

1 总则 1.1结合武汉市气候环境条件与交通特点,为提高城市交通的安全性、耐久性和行车舒适性,武汉市市政建设集团有限公司与武汉理工大学共同研究开发出抗滑降噪排水多功能沥青路面铺装材料,为指导抗滑、降噪、排水多功能路面的应用,推广抗滑、降噪、排水多功能路面在城市道路建设工程中的应用技术,特制订此技术指南。 1.2 本指南制订过程中参照以下标准、规范、规程而制定,限于篇幅,本指南只突出重点和针对性,未涉及的常规内容按照下列标准、规范、规程执行。 《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》; 《公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)》; 《公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)》; 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢22

降噪沥青路面

降噪沥青路面检测及分析 检测拖车在实际运营的高速公路上进行“轮胎—路面”噪声测试。 降噪沥青路面是降低公路交通噪声的主要措施之一。近年来,我国在部分高速公路上铺设了这种路面。 降噪沥青路面的声学耐久性如何?声学性能、路面性能随路龄增长有何变化?为了解开这些谜题,近日,交通运输部公路科学研究院(简称部公路院)以淮徐高速公路、宁杭高速公路、盐靖高速公路、沿海高速公路为依托,在国内首次采用路面噪声检测拖车在实际运营的高速公路上进行了“轮胎—路面”噪声测试。 记者采访了部公路院公路交通环境工程研究中心副主任魏显威、副研究员袁旻忞,部公路院公路工程研究中心副主任曹东伟、副研究员李明亮,了解测试结果和保持降噪沥青路面声学性能的方法。 失效原因孔隙堵塞沥青膜磨损 “降噪沥青路面上布满孔隙,利用多孔吸声原理实现降噪,所以孔隙率是影响降噪沥青路面声学性能的首要因素。”魏显威说。此外,使用过程中,公路表面沥青膜的磨损、细集料脱落等因素会增大公路表面粗糙度,从而增加轮胎振动引起的噪声。 李明亮组织了降噪沥青路面降噪理论及室内外试验研究,在不同材料、结构形式的降噪沥青路面上开展了“轮胎—路面”噪声检测对比,还与密级配沥青路面等路面形式比较,测试了不同使用年份(1年、2年、5年、10年)、不同车道(重车道、行车道、超车道)以及不同车速(60公里/小时、80公里/小时、100公里/小时)下降噪沥青路面的降噪效果。 从检测结果来看,随着路面使用年份的增长,由于孔隙堵塞、沥青膜磨损等原因,降噪效果会下降。对于同一年修筑的路面,孔隙率较大的路段降噪效果好

于孔隙率偏小的路段。采用了胶轮碾压的路面,由于表面宏观构造深度相对较小,与仅采用钢轮碾压的路面相比,降噪效果有所提高。 延寿良方巧用雨水冲刷和轮胎泵吸 从延长降噪沥青路面的声学寿命出发,在使用范围上,我国南方等降水量大的地区,高速公路及交通量大的公路更适合铺设降噪沥青路面。“雨水冲刷可以起到清洁路面的作用,有助于保持孔隙率。”袁旻忞说。据曹东伟介绍,高速公路车流量大,车辆行驶时轮胎的泵吸作用会将路面上的灰尘、细小颗粒物吸起,从而使孔隙保持清洁。如江苏沿海高速公路车流量大,降噪沥青路面使用了近11年,虽然没有进行过任何清洗,但路面孔隙基本没有堵塞,仍保持着良好的降噪效果。此外,超车道车辆行驶速度快、泵吸作用强,所以路面降噪性能保持得比行车道好。 “路面的结构和材料,设计、施工、养护情况都会影响降噪沥青路面的声学和结构寿命。”魏显威说。 曹东伟告诉记者,多孔结构导致降噪沥青路面更易发生结构性损坏。为了确保路面结构耐久性和降噪性能,必须做到精心设计、认真施工、严格管理。集料的强度以及针片状、专用沥青的动力黏度和黏韧性等技术指标非常关键,根据道路等级和交通荷载水平优化设计混合料配比也是重要环节。如果考虑降噪情况,碾压工艺可采用钢轮与胶轮结合的方式,保证降噪沥青路面的孔隙率达到设计文件要求,防止由于过压造成孔隙率偏低等情况的出现。同时,施工过程中要保证检测频次,采用专用设备对路面降噪功能进行检测,根据检测结果动态调整施工过程。 养护阶段,应及时进行孔隙清洗,保持孔隙畅通。曹东伟告诉记者,从保持良好降噪性能出发,使用5年至8年后,可根据公路表面技术状况进行预防性养护,洒布专用养护剂。目前,我国已开发出相关的清孔技术和设备,但由于数量较少、便捷性有待提升,还未全面应用于降噪沥青路面的日常养护。 推而广之技术已成熟标准需完善

噪排水沥青路面施工技术指南(1024修改)

抗滑、降噪、排水多功能路面施工技术指南 2010年10月

目录 1 总则 (1) 2 术语和代号 (2) 2.1术语 (2) 2.2代号 (2) 3 原材料 (3) 3.1高粘度改性沥青 (3) 3.2集料 (4) 3.3矿粉 (6) 3.4纤维 (6) 4 配合比设计 (8) 4.1矿料级配 (8) 4.2技术要求 (9) 4.3沥青用量设计 (11) 4.4生产配合比设计 (12) 5 施工工艺 (13) 5.1OGFC的拌和 (13) 5.2防水粘结层施工 (16) 5.3OGFC的摊铺 (16) 5.4OGFC的压实 (17) 5.5施工质量控制关键点 (19) 6 质量管理 (20) 6.1施工过程控制标准 (20) 6.2抽样检测 (21)

1 总则 1.1结合武汉市气候环境条件与交通特点,为提高城市交通的安全性、耐久性和行车舒适性,武汉市市政建设集团有限公司与武汉理工大学共同研究开发出抗滑降噪排水多功能沥青路面铺装材料,为指导抗滑、降噪、排水多功能路面的应用,推广抗滑、降噪、排水多功能路面在城市道路建设工程中的应用技术,特制订此技术指南。 1.2 本指南制订过程中参照以下标准、规范、规程而制定,限于篇幅,本指南只突出重点和针对性,未涉及的常规内容按照下列标准、规范、规程执行。 《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》; 《公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)》; 《公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)》; 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)》; 《公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)》; 《沥青路面用聚合物纤维(JT T 534-2004)》; 《公路路基路面现场测试规程(JTJ 059-95)。

大空隙沥青混凝土路面降噪效果及影响因素

大空隙沥青混凝土路面降噪效果及影响因素 发表时间:2019-06-26T16:24:26.213Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:盛峰1 王元1 侯利军1 [导读] 摘要:大空隙沥青排水路面的非路面因素对其实际降噪效果影响较大,现阶段现场噪声的试验数据还比较短缺,为了给工程试验和设计人员提供一定的数据和理论支持,本文利用CEM DT-8852噪声测试仪、采用惯性滑行通过法对中级轿车和轻型货车两种车型在不同的车速、干湿路况进行测试,并利用轻型货车,研究载重对声压级的影响。 中电建路桥集团有限公司北京 100048 摘要:大空隙沥青排水路面的非路面因素对其实际降噪效果影响较大,现阶段现场噪声的试验数据还比较短缺,为了给工程试验和设计人员提供一定的数据和理论支持,本文利用CEM DT-8852噪声测试仪、采用惯性滑行通过法对中级轿车和轻型货车两种车型在不同的车速、干湿路况进行测试,并利用轻型货车,研究载重对声压级的影响。结果表明:大空隙沥青混凝土在湿润状态下降噪效果较干燥状态有优势,比传统路面降低2dB。在两种路面上,二者的噪声受荷载增加的影响较小,变化规律不明显。在相同的车速下,两种车型测到的大空隙沥青路面的声压级几乎无差异;利用控制经过法研究了两种车型的车外噪声并与惯性滑行法测得结果进行对比分析,最后采用控制经过法测试了中级轿车的车内噪声,并与车外噪声进行对比分析,发现,控制经过法车外噪声受汽车发动机以及司机开车习惯的影响较大,噪声普遍大于惯性滑行法,建议当车速低于70km/h采用惯性滑行法测量,大于70km/h采用控制经过法测量。此外,大空隙沥青路面对车内噪声的降噪作用不明显,车内噪声与传统沥青路面的车内噪声几乎相同。 关键词:大孔隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC);惯性滑行法;控制经过法;干湿状况;荷载 1 引言 随着城市道路交通噪声污染越来越严重,居住环境质量受到严重的威胁,因此对路面降噪特性的研究也越来越引起专家学者的注意。治理交通噪声的措施有很多种[1-3],可以从声源处降低噪声的强度,例如用降噪的路面材料来减弱轮胎与路面挤压产生的噪声是降低噪声最有效的方式,通过优化路面结构和建筑材料,大孔隙沥青路面是通过调整不同骨料的百分比而形成一种具有互相连通孔隙的开级配沥青路面,相比其它类型的沥青路面,其降噪效果最好,可以改善我国道路建设中的交通噪声,有效提高道路环境、经济、社会等效益,具有重要的现实意义。 基于此,国内外学者对噪声的危害和影响程度进行了大量的研究[4-14],发现采用多孔性沥青路面改善交通噪声,相比传统沥青路面,交通噪声明显下降,同时发现 OGFC(Open Graded Friction Course,开级配抗滑磨耗层)路面吸声性能与级配粗细程度、路面厚度、空隙率有关。法国研究工作者发现40~50mm厚度OGFC 产生的噪声比传统沥青混凝土路面低 3~6dB,相当于交通量减少了一半,可见 OGFC 具有非常可观的降噪效果。此外,国内学者致力于降低交通噪声的轮胎/路面噪声,减轻噪声污染的负面影响,并研究了OGFC 路面的降噪机理、降噪效果、配合比、路用性能等。以 OGFC、AC(asphalt concrete,沥青混凝土混合料)等作对比,分析研究了混合料最大粒径、关键筛孔通过率、试件厚度、空隙率、油石比、橡胶粉掺量、橡胶粉种类以及不同类型添加剂等材料特性对路面噪声的影响[15-18]。以上研究大都是针对大空隙沥青混凝土材料在室内实验的条件下自身的降噪性能的影响因素及机理分析,本文在现场已铺筑两年之后的大空隙沥青混凝土路面上进行现场噪声测试,揭示大空隙沥青路面的实际降噪效果及现场噪声的影响因素。 文献[4-12]采用了多种现场测试方法研究了多个地区(印度、瑞典等)的路面铺装、车辆行驶速度、车流密集度对噪声的影响,而本文结合现场实际工程分别采用滑行控制法(以下简称惯性滑行法)和控制经过法和从非路面因素(车速、干湿路况、车型和荷载、周围环境情况)研究大空隙沥青路面与传统沥青路面的噪声的不同之处,并对两种沥青路面的降噪性能进行评价,揭示大空隙沥青混凝土路面的现场噪声影响因素,并研究了两种路面车内噪声的不同,实际检测了大空隙沥青路面的实际降噪效果及影响因素,目的是为了给工程设计单位在设计和采用低噪声沥青路面时提供一定的实际现场试验数据和理论支持。 2工程概况及实验 2.1 工程概况 本次现场试验选择在青岛市黄岛区中德生态园9号线和12号线上进行,9号线全长241米,红线宽度18米,在工程设计中遵循“生态”、“环保”原则,采用排水降噪路面,面层采用OGFC进行铺装;而12号线是传统沥青混凝土路面,周围环境、气候条件相对比较相近,可以最大限度的降低测试误差。 2.2 实验方案 测试时间为 2018年 7月,试验采用小型轿车-捷达手动2012版和中型货车-跃进2018版两种车型。噪声测试仪型号为CEM DT-8852声压级,声压范围30dB~130dB,测量频率范围31.5~8000Hz,主要性能符合 IEC6172标准对Ⅱ型声级计的要求,可靠性高、适用范围广。声级仪用“A”计权网络,“快”档进行测量,读取车辆驶过时声级仪表头的最大读数。本次测试需要使用 2 个传声器,使用三脚架固定,放置在车辆行驶道路中心线两侧 7.5m 处,误差保持在 0.05m左右;距离地面的垂直高度为 1.2m,误差保持在0.02m 左右,为了保证实验数据的准确性,分别标记出各仪器所测得的数据。 温度测量采用红外线温度枪,用于测量路面的温度。荷载加载采用50kg一袋的水泥,共40袋,分不同的荷载级别进行加载。 2.3 实验方法 采用惯性滑行通过法对轮胎与地面接触引起的噪声进行测试,车辆由道路中心线驶入,2个传声器放置在距离道路中心线7.5m处,距离地面高度1.2m,当车辆关闭发动机后滑行距离40m,经过传声仪时,读取各台仪器测得的数据。惯性滑行通过法、控制经过法检测过程按照 GB-T1496-1979 标准执行。 3.噪声测试结果及分析 3.1汽车行驶速度的影响 3.1.1 中级轿车 大空隙沥青路面具有较高的空隙率,这些空隙分布在沥青混合料中,它们彼此连接并与外部的空气连通,流阻较小,相当于一个空气排出通道。在轮胎与路面接触的那一刻,受到挤压的高速气流不会被释放到大气中,而是被压入了与路面连通的空隙中,迅速扩散。这就有利于轮胎花纹与路面接触小孔中的空气喷排,从而破坏和减弱由于空气压缩和瞬时释放所引起的噪声。在声学中,大空隙沥青路面被认为是一种多孔吸声材料,当轮胎/路面噪声入射到路面时,一部分噪声在路面上反射,另一部分则透入到路面内部向前传播。在传播过程

地铁减振降噪总结精简版本

地铁噪声形成 动力系统噪声:牵引设备噪声、辅助设备噪声和其他设备噪声。 轮轨噪声包括:有节奏的滚动噪声、钢轨接缝处的撞击噪声和弯道处的啸叫噪声 滚动噪声又称为“吼声”,由钢轨和车轮表面的粗糙不平引起的, 撞击噪声由车轮和钢轨的结合处撞击所产生, 啸叫噪声是列车车轮在轨道上滑动摩擦所产生的一种窄带噪声,强度大,频率高。啸叫噪声出现在小半径弯道或列车制动时,由于车轮相对于轨道横向运动而产生, 车内振动的主要来源 高架桥梁上运行的振动来源 当地铁客车在高架桥梁上运行时,地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源,具体来源于列车的轮轨系统和动力系统,其表现为: (1)列车行驶时,对轨道的重力加载产生的冲击,造成车轮与轨道结构的振动; (2)地铁车辆运行时,众多车轮与钢轨同时发生作用所产生的作用力,造成车辆与钢轨结构(包括钢轨、构件、道床等)上的振动; (3)车轮滚过钢轨接缝处时,轮轨相互作用产生的车轮与钢轨结构的振动; (4)轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动; (5)车轮的偏心等周期性激励导致的振动。 地下线路运行的振动来源 地铁列车在地下线路运行时影响振动源的因素涉及到车辆、轨道、道床、隧道、地质条件等方面 减振降噪常用措施 1、轨道结构方面的减震降噪措施。 (l)采用较大半径曲线线路。(2)采用重型、无缝化的钢轨。(3)采用合理的轨道结构。(4)采用减振型扣件,如轨道减振器扣件、柔性扣件等。(5)加强轨道的养护维修,6)利用附加阻尼结构,7)约束阻尼结构减振整体道床 2、车辆上的减振降噪措施。 (l)改善车身结构(2)在机车车辆上使用新型减振器,如采用金属一橡胶复合减振器,(3)采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮及弹性踏面车轮等(4)采用隔音、吸音材料。 3、传递、接收方面的减振降噪措施。 采用铺设轻质吸声桥面和路面、在高架桥上安装吸声天棚,设置声屏障也是降低高架轨道交通噪声的有效措施,在接收处,可在住宅、建筑处涂抹吸音材料,进行防振吸音处理。 2.3高架线路和桥梁的减振降噪措施 目前,国内外城市轨道交通的高架桥结构大多采用箱形梁形式。由于箱形梁的内部空腔在轨道交通噪声主要频段内存在声学模态,腔内的声场共振可能使桥梁的上下两个面的辐射声增加,而且,箱形梁桥的底面是大面积的平面,声辐射效率比较高,因此,有必要研究箱形梁的减振降噪措施。目前箱形梁的降噪处理有以下几类技术:

路面排水

路面排水设计要点 摘要:随着我国经济和社会的高速发展,公路建设也进入了快速发展时期。然而在车流量及载荷越来越大的情况下,采用传统的路面材料和施工工艺建成的路面在使用中暴露出很多的问题,尤其是在南方多雨地区,道路积水以及路面水损坏现象表现得非常的突出。这已成为国内以致国外道路建设的一大难点。因此,传统的沥青混凝土路面在设计和施工工艺上均需要作出改进。而排水性沥青混凝土路面正是适应了上述需要而发展起来的一种新型的路面结构形式,对于多雨地区尤为适用。本文对此作了简单的研究。 关键词:排水性沥青混凝土,路面,配合比设计,施工工艺,质量控制 1研究背景 随着我国经济及社会快速进步,基础设施建设也正以前所未有的速度发展,高速公路建设就是基础建设施建设的重点之一。截至2005年底,高速公路通车里程已超过4.1万公里。尽管随着新材料的应用和施工工艺的优化,沥青路面的质量不断提高,但仍有相当部分沥青混凝土路面在使用过程中发生一定程度的损坏现象,特别是由于各种综合因素引起的早期(使用3年左右)破坏,致使公路沥青路面的使用性能与寿命常达不到应有的设计水平,已严重影响了公路交通运输功能的正常发挥,造成巨大的经济损失,同时也在一定程度上制约了我国高速公路事业的发展。以往路面破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲劳开裂,而采用了半刚性基层路面结构和对沥青混合料品质得到了有效缓解。但水损坏的破坏形式则取而代之,成为困扰公我国高速公路发展得新课题。尤其是在我国南方多雨地区,高速公路在春融季节、梅雨季节及雨季,路面会出现麻面、松散、掉粒乃至坑槽,这种引人注目的早期破坏,是人们始料不及的。 2水损害研究 沥青路面的水损坏问题,首先就要涉及到公路的排水系统。为保证公路路基的稳定、路面的良好使用性能以及行车的安全,公路都会设置完善的排水设施,以排除路界范围内的地表水和地下水。公路排水一般由路界地表排水、路面内部排水和地下排水三部分组成。路界地表排水包括路表排水、中央分隔带排水和坡面排水。路面内部排水包括多孔隙面层排水、路边缘排水及透水基层排水。地下排水包括渗沟、边沟、暗沟或暗管。研究表明,设置良好的排水系统,能提高沥青的使用寿命达30%以上。相反,排水不畅的沥青路面,其过早破坏通常是由于路面面层结构处于饱水状态下,又通行重载车辆引起的。路面结构层中任何一层

多孔沥青路面的降噪机理研究与应用

摘要:公路在给人类带来经济效益、社会效益的同时,也带来了环境的严重污染问题,特别是声环境。对公路沿线的噪声防护日益受到人们的重视。多孔沥青路面以其良好的降噪效果和低成本成为首要的选择。 关键词:多孔沥青路面;降噪音 一、前言 随着我国经济的持续高速发展,道路交通事业得到了前所未有的发展,交通负担日益增重,车速也是明显提高,导致在增加运输能力、促进经济发展的同时,交通噪声污染问题日趋严重,时刻影响人们的生活质量和身心健康,已成为一大社会公害。交通噪声由发动机噪声、进气噪声、排气噪声、车体振动噪声和轮胎与路面接触产生的噪声等组成。随着汽车工业的发展,发动机的噪声已经降到了较低的水平。因此,降低轮胎与路面之间相互产生的噪声的意义更为明显。目前被普遍认可且具有较佳降噪防护效果的是设置道路声屏障,但其成本较高。许多国家研究和实践经验表明:改善路面表面特征是降低轮胎与路面接触噪声的最有效措施 之一,而多孔沥青路面具有以其良好降噪效果受到人们的重视。 二、影响沥青路面降噪的因素

沥青路面常用沥青含量较高的细料或是密级配混合料 铺筑,当汽车轮胎在路面上滚动时,与路面接触的轮胎部位被压缩变形,轮胎花纹内空气被挤压排出,形成了噪声。沥青路面在雨天情况下,由于其密集平滑的骨料不能及时有效的排除路面积水,当汽车轮胎经过积水区时,会使汽车外胎花纹内的积水形成高压水流喷出,产出高频噪声。同时,也会在汽车尾部产生很高浓度的水雾,影响了驾驶者的行车视线。影响了行车安全。因此,沥青的材料、种类以及空隙率是影响沥青路面降噪的主要因素。 三、多孔沥青路面 1、国内研究使用现状 多孔沥青路面分为单层和双层2种形式。单层多孔沥青路面铺筑厚度一般为3~4cm,孔隙率为20%~30%,可降低路面噪声3~5dB,使用寿命为8~10年,建设费用比传统沥青路面高10%~25%。双层多孔沥青路面的上层为渗透层,下层为排水层;比传统沥青路面降低噪声8dB或9dB,比单层多孔沥青路面降低噪声4dB;空隙率一般为20%,建设费用比传统沥青路面高25%~35%;上层需要在下层还未冷却时铺筑,并必须喷洒粘层油,使用寿命为8~10年。 我国对多孔沥青路面的研究起步较晚。1997年10月,在杭州一金华公路上铺筑了长1km、宽12m的多孔沥青砼路面,空隙率接近22%,不同车速下干燥路面可以降低噪声~。

大空隙沥青混凝土路面降噪效果及影响因素

大空隙沥青混凝土路面降噪效果及影响因素 摘要:大空隙沥青排水路面的非路面因素对其实际降噪效果影响较大,现阶段 现场噪声的试验数据还比较短缺,为了给工程试验和设计人员提供一定的数据和 理论支持,本文利用CEM DT-8852噪声测试仪、采用惯性滑行通过法对中级轿车 和轻型货车两种车型在不同的车速、干湿路况进行测试,并利用轻型货车,研究 载重对声压级的影响。结果表明:大空隙沥青混凝土在湿润状态下降噪效果较干 燥状态有优势,比传统路面降低2dB。在两种路面上,二者的噪声受荷载增加的 影响较小,变化规律不明显。在相同的车速下,两种车型测到的大空隙沥青路面 的声压级几乎无差异;利用控制经过法研究了两种车型的车外噪声并与惯性滑行 法测得结果进行对比分析,最后采用控制经过法测试了中级轿车的车内噪声,并 与车外噪声进行对比分析,发现,控制经过法车外噪声受汽车发动机以及司机开 车习惯的影响较大,噪声普遍大于惯性滑行法,建议当车速低于70km/h采用惯 性滑行法测量,大于70km/h采用控制经过法测量。此外,大空隙沥青路面对车 内噪声的降噪作用不明显,车内噪声与传统沥青路面的车内噪声几乎相同。 关键词:大孔隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC);惯性滑行法;控制经过法;干湿状况;荷载 1 引言 随着城市道路交通噪声污染越来越严重,居住环境质量受到严重的威胁,因 此对路面降噪特性的研究也越来越引起专家学者的注意。治理交通噪声的措施有 很多种[1-3],可以从声源处降低噪声的强度,例如用降噪的路面材料来减弱轮胎 与路面挤压产生的噪声是降低噪声最有效的方式,通过优化路面结构和建筑材料,大孔隙沥青路面是通过调整不同骨料的百分比而形成一种具有互相连通孔隙的开 级配沥青路面,相比其它类型的沥青路面,其降噪效果最好,可以改善我国道路 建设中的交通噪声,有效提高道路环境、经济、社会等效益,具有重要的现实意义。 基于此,国内外学者对噪声的危害和影响程度进行了大量的研究[4-14],发现 采用多孔性沥青路面改善交通噪声,相比传统沥青路面,交通噪声明显下降,同 时发现 OGFC(Open Graded Friction Course,开级配抗滑磨耗层)路面吸声性能与级配粗细程度、路面厚度、空隙率有关。法国研究工作者发现40~50mm厚度OGFC 产生的噪声比传统沥青混凝土路面低 3~6dB,相当于交通量减少了一半, 可见 OGFC 具有非常可观的降噪效果。此外,国内学者致力于降低交通噪声的轮 胎/路面噪声,减轻噪声污染的负面影响,并研究了OGFC 路面的降噪机理、降噪 效果、配合比、路用性能等。以 OGFC、AC(asphalt concrete,沥青混凝土混合料)等作对比,分析研究了混合料最大粒径、关键筛孔通过率、试件厚度、空隙率、 油石比、橡胶粉掺量、橡胶粉种类以及不同类型添加剂等材料特性对路面噪声的 影响[15-18]。以上研究大都是针对大空隙沥青混凝土材料在室内实验的条件下自 身的降噪性能的影响因素及机理分析,本文在现场已铺筑两年之后的大空隙沥青 混凝土路面上进行现场噪声测试,揭示大空隙沥青路面的实际降噪效果及现场噪 声的影响因素。 文献[4-12]采用了多种现场测试方法研究了多个地区(印度、瑞典等)的路面 铺装、车辆行驶速度、车流密集度对噪声的影响,而本文结合现场实际工程分别 采用滑行控制法(以下简称惯性滑行法)和控制经过法和从非路面因素(车速、 干湿路况、车型和荷载、周围环境情况)研究大空隙沥青路面与传统沥青路面的

城市道路降噪排水路面设计与施工 姬广阔

城市道路降噪排水路面设计与施工姬广阔 摘要:排水沥青混凝土路面具有迅速排除路表面雨水,消除行车水漂及水舞,减少雨后反光,提高雨后行车安全,降低行车噪音等优良的路用性能。在欧美日澳大利亚等发达国家的道路上得到广泛应用。本文详细介绍了某市政主干道路降噪排水路面结构设计与施工工艺,同时为这种新型路面在市政道路上进一步推广应用提供参考。 关键词:降噪;排水;设计;施工 一、城市道路降噪排水路面设计与施工 所谓降噪排水路面就是指以空隙大的沥青混合料作面层,同时设置辅助防水粘结层于下承层,这样渗入透水层的水就能在粘层上向排水设施流动并实现快速排水,而不是像传统路面一样,水会向中下层渗透。其主要特征就是较大的空隙率,通常情况下其范围在15%至20%,从而保证雨水在流入路面内部后能够从空隙中排出。与此同时,空隙的互通性还能够对噪音有减轻作用,因此这种路面就称为降噪排水路面。 二、路面降噪 2.1 在目前城市道路降噪设计方面,首先就是选择合适的路面施工材料,其中路面施工材料的空隙率、级配、特性、种类、形状以及品质等都是需要综合考虑的重要方面。尤其是选择粗集料、集料上,必须选择最为接近立方体、坚硬、质量极佳的材料最好,而结合料则应选择粘结力较佳的,沥青材料所选择的厚度则通常为表层石料厚度的一半左右。而如果路面为开集配时,更能通过路面空隙率的特点,逸出轮胎花纹槽内空气,从而使噪声有效减少。 三、路面排水 3.1分类 3.1.2 路面排水则包括了中央分隔带排水、绿化带排水、路面内部排水、人行道排水以及车行道排水。 3..1.3 中央分隔带排水 主要的设计目的是将其内的积水排除,包括在道路施工、营运时期的积水。通常在中央隔水带进行排水设计中,横向使用15米长、2%坡度的排水管,如果底坡不超过0.3%的,则能够采用底部设置盲沟、集水槽等方式来实现排水。 3.1.4绿化带排水 绿化带排水是极易被忽视的道路排水设计内容之一,然而它却是保证绿化带景观并使城市道路耐久性提升的重要内容。 3.1.5 路面内部排水 路面内部排水则应在基层与面层间设置乳化沥青封层,使雨水能够沿封层表面往路面两侧排水,同时使道路的各个结构层,都排列成一定的坡度,使各层雨水能够自然排出,如果道路工程位于雨水较丰沛的地区,则在路面结构以下,路基以上进行排水垫层的设置。 3.1.6人行道排水 人行道排水应以车行道横坡度与两侧挡土墙上部截水沟为依据进行设计,将雨水向车行道雨水口内引流,防止积水产生于人行道。 四.市政排水工程建设中的难点 解决好市政排水工程中存在的问题,应当首先了解当前市政排水工程建设中存在的技术难点。

OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究.doc

OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能 研究- OGFC沥青路面噪音规律分析及降噪性能研究 开级配沥青磨耗层(OGFC)是一种具有互相连通孔隙的开级配沥青混合料,其孔隙率达到15%以上,它具有优良的降噪,排水,抗滑等功能,常被业界人士称为低噪音路面。本文对OGFC 路面的噪音规律进行分析,并对其降噪性能进行研究。 1低噪音路面的降噪机理分析 1.1多孔吸声材料的吸声原理 多孔吸声材料内部有很多空隙,空隙间彼此连通,且通过表面与外界相通,当声波传到材料表面时,一部分在材料表面反射,另一部分则通过材料继续向前传播,在传播过程中,声波引起空隙中的空气运动,并与空隙内壁发生摩擦,由于粘滞性和热传导效应,声能则转换成热能消耗掉,因此多孔吸声材料是通过其内部连通空隙吸收了声能。由此可见,只要材料的表面对外界开孔,且空隙连通,深入材料内部,才能有效吸收声能。声学上可以降低噪声路面看成是具有刚性骨架的多孔材料。其吸声机理可以亥姆霍兹共振器来表征(图1),在容积为V的空腔内壁开有直径为d的小孔,孔颈长为t。当声波传到共振器时,小孔孔颈中的气体在声波的压力下,像活塞一样的往返运动,运动的气体具有一定的质量,它抗拒由于声波的作用而引起的运动速度的变化。同时,声波进入小孔时,由于孔径壁的摩擦和阻尼,使一部分声能转化成热能消耗掉。

当外来声波频率与共振器固有频率相同时,就发生共振,共振振幅最大,空气柱往返于孔径中的速度也最大,摩擦损耗也最大,吸收的声能也最多。低噪声沥青混凝土路面可以看做是多孔共振吸声结构,并为单孔共振吸声结构的并联结构。 不同大小的空隙可以组成不同的亥姆霍兹共振吸声器,多个亥姆霍兹共振吸声器并联,就可以吸收不同频率的声波。低噪声沥青混凝土路面对频率为250~1000Hz的中频声(交通噪音的主要声频范围)具有最大的吸声系数。研究结果表明,按照亥姆霍兹共振吸声器计算的结果,与实际测定结果基本吻合,说明低噪声沥青混凝土路面的吸声性能是其降低交通噪音的主要机理之一。 2影响低噪音路面降噪的因素 2.1理论分析 从声学角度来说,判断一种材料降噪效果的好坏主要由该种材料的结构特性以及由该种材料所产生的吸声效果的角度分析。根据圆柱细管和单条窄缝中声传播特性的理论,分析提出了由孔隙率、流阻率、扭曲因子q2和孔型因子s,四个结构参量来计算吸声材料波阻抗Zc和传播常数Kb的公式,即:Zc=R+ Kb2= q2(/C0)2[1-2 p)-1 T(p)]-1 [1+2(-1)(Np1/2 p)-1 T(p)-1] T(z)=J1(z)/J0(z)Np=Cp /K 式中:J0(z)、J1(z)分别是零阶和一价柱贝塞尔函数; Np----Prandtl数; Cp----空气的定压比热; ----空气的粘滞系数;

制冷压缩机减振降噪技术专题调研

制冷压缩机减震降噪技术研究 ——专题调研 摘要:制冷压缩机是冰箱、空调,等众多家用设备的主要噪声源,它的振动与噪声也影响到它作为家用设备的舒适性。其减振除噪的重要性不言而喻。本文介绍了制冷压缩机振动与噪声的产生原因与机理。介绍了一些传统的减震降噪的措施与手段,同时着重介绍了一些最新的减震降噪技术。 关键词:制冷压缩机;减振;降噪; 随着社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,环境保护意识大大增强,制冷压缩机是冰箱、空调,等众多家用设备的主要噪声源,其性能直接影响到人们的生活和工作,在噪声控制方面取得了较大的进步。本文主要根据国内外发表的文献,对这一问题进行了详细总结,分为制冷压缩机振动噪声的主要原因、振动噪声产生和传播机理研究进展和减振降噪措施。总结了制冷压缩机常用的噪声控制方法,并介绍了噪声控制方面的新技术,包括有源声控技术,包括源噪声控制技术压电智能材料的应用,形状记忆合金的应用等最新技术及其他尚未在制冷压缩机领域应用但很有前景可以拿来借鉴的技术。 1、制冷压缩机噪声原因与机理 制冷压缩机系统产生的噪声主要由机械性噪声、电磁噪声和压缩机产生的流体动力特性噪声构成,以及其他各种噪声的耦合噪声。 (1)机械性噪声: 机械性噪声主要由摩擦、磨损以及机构间的力传递不均匀产生的。转子及其装配件的不平衡:制冷压缩机 机械噪声: 1. 机械不平衡引起的振动; 2. 机械碰撞,滑动引起的噪声: 电磁噪声: 1. 基波磁通引起的振动; 2. 高次谐波磁通引 起的振动; 流体动力噪声: 1. 气流噪声; 2. 油流噪声; 轴承 定子 制冷剂 外壳 噪声

转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声;开启式螺杆制冷压缩机的电机与连轴器不对中引起的振动与噪声;轴承振动与噪声。机体外部包括机壳、支承结构、底座的振动与噪声。油分离器,蒸发器、冷却系统的振动与噪声。电机轴和轴承之间的相互作用形成电机的机械噪声。 (2)流体动力特性噪声: 流体动力特性噪声包括气流噪声和油流噪声。气流噪声主要是吸、排气噪声,包括气体进、出排气腔及转子槽基元容积时形成的涡流噪声,排气过程中回流和膨胀产生的喷流噪声;气流管道脉动及弯头振动、噪声;吸、排气止回阀噪声。油流噪声包括:喷油噪声;油流管道噪声;油泵气穴、困油噪声等。 (3)电磁噪声: 电磁噪声时电动机中特有的噪声,其属于机械性噪声,在电动机中,电磁噪声是由交变磁场对定、转子作用,产生周期性的交变力引起的振动和噪声。当电源电压不稳定时,最容易产生电磁振动和噪声。 2 压缩机噪声振动传递路径 根据全封闭压缩机的结构,我们可以把传递路径分为三类:1.固体路径(弹簧、管、机体总成);2.液体通道(冷冻油);3.气体通道即制冷气。 2.1 固体通道 我们知道,声波的传递大小与媒质的特性阻抗(密度与声速的乘积)有关。Binder 认为固体通道是压缩机最重要的传输通道。Thomton 也认为压缩机噪声主要的传递路径是固体通道。他首先企图找出压缩机某阶振动模态与其噪声级的联系。因为这一模态假若存在的话,就可以通过调整电机与主机的相互运动关系使振动匹配破坏,从而噪声降低。但他们的企图没有实现。接着他用改变传输性来降低噪声。具体采用措施如下:隔振选用固有频率尽量低的弹簧;阻抗失配即弹簧与机体连接处尽量选用特性阻抗低的材料。Jenkins 利用计算机仿真技术来研究通过弹簧传递的振动。他发现若将活塞和连杆的质量减少30%,即可减少40%的传递力。他同时发现,通过仅仅优化平衡块的质量和位置对弹簧的变形影响很小,而通过优化弹簧与机体的连接点的位置,可大幅度降低水平位移。除弹簧外,吸排气管也同样是重要的传递通道,Soedel 将吸排气管建立了一个数学模型来求得各管参数对振动的影响。他得出如下结论:压缩增加时,管路的刚度增加,从而固有频率有所增加,当质量流量增加时,管路自振频率将下降。随后Toio用有限元法对排气管进行修改,也可使管路刚度下降,从而避开压缩机旋转频率及其谐波。另外,Sinpson简单采用了一个汽车空调软管代替现行的铜管,也取得了很好的效果。 2.2 液体通道 关于该类通道对噪声的影响,文献资料较少。Simpson 用铜管弯曲成螺旋状并在其表面钻上小孔(直径0.010″)称作起泡器。然后将这一起动器浸在压机油中并与排气腔相连,这一措施连同其它方法使噪声降低了5dB,这种起动器对1000Hz 以上的噪声似乎很有效,但文献没有提及对性能有何影响。 2.3 气体通道 Thomton 做过实验,证实对于刚性连接的旋转压缩机固体通道是主要的传输通道。但改为弹簧连接后,气体通道即成为主要的传输通道。全封闭压缩机腔内充满了制冷气体,当机体振动时,制冷剂被激励,一方面将振动传输出去,另一方面有可能产生共振,将振动放大,从而使外壳产生更大噪声。在这一领域值得一提的是Johnson 和Hamilton,他们是第一次进行并发现气体在腔内共振实验的人。他们首先发现压缩机噪声谱中460Hz 处有一个高峰,这个高峰随着温度的改变来回移动,通过测量声功率,发现460Hz 有很强的方向性,与偶极子源特性类似。通过计算可知是压缩机腔内的轴向气体共振。这些推论又用如下实验

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