1 背 景
公路隧道是山區(qū)公路重要組成部分。我國(guó)山區(qū)較多，近幾年山區(qū)公路的建設(shè)也加快了步伐，修建了大量的隧道。在所建成的隧道中，多數(shù)沒有做吸聲處理，交通噪聲經(jīng)過壁面多次反射，混響聲、直達(dá)聲等迭加，產(chǎn)生較大的噪聲值，對(duì)于司機(jī)、乘客、檢修人員等影響較大，尤其是長(zhǎng)大隧道尤為明顯。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，在公路建設(shè)的同時(shí)又注重環(huán)境保護(hù)。對(duì)于公路交通噪聲都有較多的研究，同時(shí)制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值。我國(guó)公路建設(shè)逐步加快，目前高等級(jí)公路已經(jīng)達(dá)到 1.9萬(wàn)公里，公路環(huán)保也得到了發(fā)展。但是對(duì)于隧道的噪聲限值和測(cè)量方法沒有作過深入的研究，也沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前我們國(guó)家沒有相關(guān)的測(cè)量方法和規(guī)范。
2 測(cè) 量
公路隧道山區(qū)高速公路修建較多，本次實(shí)驗(yàn)選擇重慶市的幾條高速公路進(jìn)行，分別是成渝（成都 ~重慶）高速公路中梁山隧道和縉云山隧道、渝黔（重慶~貴州）高速公路真武山隧道、渝合（重慶~合川）高速公路北碚隧道。另外還對(duì)重慶市內(nèi)幾條城市道路隧道進(jìn)行了測(cè)量，分別是石黃隧道、向陽(yáng)隧道、八一隧道、黃沙溪隧道、渝州隧道。
2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容
2.1.1隧道內(nèi)連續(xù)車流噪聲監(jiān)測(cè)
隧道內(nèi)噪聲主要由混響聲和直達(dá)聲組成，在車流量較大且平穩(wěn)時(shí)，在隧道內(nèi)離開隧道口一定距離后，其噪聲大小不再隨隧道深度產(chǎn)生變化。經(jīng)過多次測(cè)試，最終選擇距離隧道口 100米深，隧道內(nèi)噪聲不在隨深度增加而增加了，所以確定隧道內(nèi)測(cè)量側(cè)點(diǎn)要距離隧道口100米以內(nèi)。測(cè)量高度離地面1.2米；隧道內(nèi)離開隧道壁1米。
測(cè)量隧道為中梁山隧道、北碚隧道、真武山隧道，并在隧道外設(shè)置測(cè)點(diǎn)與隧道內(nèi)進(jìn)行比較。 城市隧道石黃隧道內(nèi)兩側(cè)壁進(jìn)行了共振吸聲處理，選擇此隧道測(cè)量，與未處理的隧道（黃沙溪隧道、八一隧道、向陽(yáng)隧道）進(jìn)行比較。
2.1.2隧道內(nèi)單車噪聲監(jiān)測(cè)
根據(jù)車流量情況，選擇北碚隧道、真武山隧道進(jìn)行單車測(cè)量，并在隧道外測(cè)量單車，進(jìn)行單車隧道內(nèi)、外噪聲比較實(shí)驗(yàn)。
2.1.3隧道內(nèi)車內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)
在中梁山隧道、縉云山隧道、北碚隧道、真武山隧道進(jìn)行客車內(nèi)噪聲測(cè)量，比較隧道對(duì)車內(nèi)噪聲的影響，
2.2監(jiān)測(cè)及采樣
2.2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法
噪聲監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)等效 A聲級(jí)L eq 、車流量、標(biāo)準(zhǔn)偏差等。監(jiān)測(cè)儀器用HS6288B型噪聲頻譜分析儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)。隧道內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)每次測(cè)量時(shí)間為20分鐘；單車測(cè)量為車輛通過時(shí)的最大噪聲級(jí)，監(jiān)測(cè)多個(gè)數(shù)值取計(jì)權(quán)平均值；車內(nèi)測(cè)量為車輛通過隧道時(shí)的等效聲級(jí)，隧道外車內(nèi)測(cè)量為高速公路上隨機(jī)選擇的路段（選擇與隧道相連的路段，時(shí)間與通過隧道的時(shí)間相當(dāng)）。
2.2.2監(jiān)測(cè)時(shí)間與頻率
采樣時(shí)間定在每日車流量平穩(wěn)時(shí)進(jìn)行。
2.3測(cè)量結(jié)果
成渝高速公路中梁山隧道監(jiān)測(cè)結(jié)果：第一次監(jiān)測(cè) 88.0~89.8dB(A)，第二次監(jiān)測(cè)88.6~89.5dB(A)，第三次監(jiān)測(cè)87.8~92.0dB(A)，平均為89.5dB(A) ；中梁山隧道洞外監(jiān)測(cè)為78.2dB(A)。城市公路隧道監(jiān)測(cè)結(jié)果：重慶石黃隧道91.3dB(A)，重慶八一隧道90.4dB(A)，重慶向陽(yáng)隧道90.4dB(A)，重慶黃沙溪隧道90.6dB(A)；石黃隧道外長(zhǎng)江大橋監(jiān)測(cè)為80.5dB(A)。具體情況見表1。
渝黔高速公路真武山隧道、渝合高速公路北碚隧道、重慶渝州隧道由于車流量較小，隧道內(nèi)測(cè)量等效聲級(jí)與隧道口監(jiān)測(cè)比較相差小，適合進(jìn)行單車測(cè)量，測(cè)量結(jié)果（計(jì)權(quán)平均值）見表 2。其他車型較少，未做監(jiān)測(cè)。
表 1 隧道噪聲測(cè)量結(jié)果表 單位：dB(A)
隧道名稱
洞內(nèi)測(cè)量
洞口測(cè)量
洞內(nèi)與洞口差值
標(biāo)準(zhǔn)偏差σ
混合車流量（ veh/h）
中梁山隧道
89.5
83.8
5.7
4.0~5.0
489~646
石黃隧道
91.3
85.1
6.2
2.0~3.0
1365~1398
八一隧道
90.4
86.8
3.6
2.0~3.0
向陽(yáng)隧道
90.4
84.9
5.5
2.0~3.0
黃沙溪隧道
90.6
86.2
4.4
2.0~3.0
1950
渝州隧道
86.3
84.3
2.0
8.0~9.0
300~400
北碚隧道
78.4
76.2
2.2
9.0~11.0
100~200
表 2 隧道單車測(cè)量計(jì)算結(jié)果 單位：dB(A)
車型
洞內(nèi)
洞口
洞外
洞內(nèi)與洞外差值
小客車
88.0
82.7
79.6
8.4
中客車
92.1
86.3
83.6
8.5
重慶市的 4個(gè)高速公路隧道進(jìn)行了車內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。
表 3 隧道車內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：dB(A)
隧道名稱
隧道內(nèi)
隧道外
差值
備 注
真武山隧道
第一次
77.2
—
—
廈門金龍（ 30~35座 ）、江蘇友誼（ 19座）、重慶北泉（29座） ，空調(diào)開
第二次
77.7
77.0
0.7
北碚隧道
75.1
74.0
1.1
重慶安凱， 39座，空調(diào)開
中梁山、縉云山隧道
第一次
75.8
74.2
1.6
重慶 北泉 30座，空調(diào)開， VCD 開
第二次
74.5
72.5
2.0
安徽 凱斯鮑爾 50座、空調(diào)開、VCD 開
3 測(cè)量結(jié)果分析評(píng)價(jià)
通過表 1可看出，隧道內(nèi)噪聲用國(guó)家頒布的《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-93中第4類標(biāo)準(zhǔn)（晝間70dB，夜間55dB，）評(píng)價(jià)，都已超標(biāo)，尤其是車流量較大時(shí)。重慶市市區(qū)內(nèi)的4個(gè)隧道，噪聲相差不大，為90.4~91.3dB(A)。向陽(yáng)隧道處理后1986年晝間測(cè)量時(shí)是81.9~84.7dB(A) [1] ，車流量為372~584輛/小時(shí)，現(xiàn)在測(cè)量時(shí)車流量以達(dá)到1300輛/小時(shí)，噪聲也有了較大的增加。中梁山隧道雖然車流量遠(yuǎn)低于市區(qū)，但在500輛/小時(shí)左右時(shí)，車流已連續(xù)，且車速比市區(qū)高，重型車多，所以噪聲值并不比市區(qū)道路隧道低，多次測(cè)量，計(jì)權(quán)平均為89.5dB(A)。同樣為高速公路隧道，北碚隧道和渝州隧道由于車流量小，噪聲值也低，尤其是北碚隧道，車流量小于200輛/小時(shí)，隧道內(nèi)噪聲不超過80dB(A)。北碚隧道和渝州隧道測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差也表明這兩個(gè)隧道的車流是不連續(xù)的。
表 2單車測(cè)量表明，隧道內(nèi)噪聲以混響聲為主，且混響聲高出直達(dá)聲許多。以小客車為例，直達(dá)聲79.6dB(A)，混響聲和直達(dá)聲疊加為88.0dB(A)，則可求出混響聲為87.3dB(A)。所以對(duì)于隧道降噪，關(guān)鍵是降低混響聲，最有效的方式就是隧道壁進(jìn)行吸聲處理，降低反射聲的產(chǎn)生。
通過表 3隧道內(nèi)車內(nèi)噪聲和隧道外車內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)的比較，其差值在2dB以內(nèi)，說明隧道對(duì)一輛封閉的車輛而言，其車內(nèi)噪聲的大小主要與車輛本身有關(guān)，隧道內(nèi)的混響聲傳到車內(nèi)的噪聲影響并不大。
西南交通大學(xué)王明年等做的隧道內(nèi)噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果 [2] 見表 4。
表 4 隧道內(nèi)各種情況噪聲測(cè)試結(jié)果 單位：dB(A)
測(cè)項(xiàng)
射流風(fēng)機(jī)開啟
射流風(fēng)機(jī)關(guān)閉
風(fēng)機(jī)噪聲
晝間交通與風(fēng)機(jī)噪聲
夜間交通與風(fēng)機(jī)噪聲
晝間
夜間
實(shí)測(cè)值
75.3—81.6
88.7—90.0
84.6—85.8
88.9—89.9
84.2—84.6
最大值
81.6
90.0
85.8
89.9
84.6
最小值
75.3
88.7
84.6
88.9
84.2
計(jì)權(quán)平均值
79.5
89.4
85.2
89.4
84.4
表4監(jiān)測(cè)的白天隧道內(nèi)噪聲為89.4dB(A)，這與表1中梁山隧道監(jiān)測(cè)的89.5dB(A)非常一致。同樣表4中風(fēng)機(jī)的平均噪聲是79.5，而我們測(cè)量的風(fēng)機(jī)噪聲是78.0，相差亦不大。風(fēng)機(jī)噪聲和風(fēng)機(jī)與交通疊加的噪聲相差有10dB(A)，說明隧道內(nèi)噪聲主要是車輛噪聲，
4 隧道內(nèi)噪聲限值的確定
噪聲對(duì)人的影響，不僅與噪聲的大小有關(guān)，同時(shí)與人持續(xù)接觸噪聲的時(shí)間亦有關(guān)。高速公路隧道主要對(duì)維修人員、司機(jī)、乘客等產(chǎn)生影響。根據(jù)《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002 [3] ，其對(duì)噪聲的規(guī)定見表5和表6。GBZ1-2002規(guī)定工作場(chǎng)所操作人員日接觸噪聲連續(xù)8小時(shí)，其噪聲衛(wèi)生限值為85dB(A)；對(duì)于操作人員每天接觸噪聲不足8小時(shí)的場(chǎng)合，可根據(jù)實(shí)際接觸噪聲的時(shí)間，按時(shí)間減半，噪聲聲級(jí)衛(wèi)生限值增加3dB(A)的原則增加，如表5。但最高限值不得超過115dB(A)。
表 5 工作地點(diǎn)噪聲聲級(jí)的衛(wèi)生限值
日接觸噪聲時(shí)間（小時(shí)）
衛(wèi)生限值 [dB(A)]
8
85
4
88
2
91
1
94
1/2
97
1/4
100
1/8
103
最高不得超過 115[dB(A)]
表 6 非噪聲工作地點(diǎn)噪聲聲級(jí)的衛(wèi)生限值
地點(diǎn)名稱
衛(wèi)生限值 dB（A）
工效限值 dB（A）
噪聲車間辦公室
75
不得超過 55
非噪聲車間辦公室
60
會(huì)議室
60
計(jì)算機(jī)室、精密加工室
70
考慮到車輛在隧道內(nèi)的通行時(shí)間較短（北碚隧道、中梁山隧道、縉云山隧道等均在 5分鐘以內(nèi)，平均通行時(shí)間約3分鐘），隧道維護(hù)時(shí)車速減慢（車道減少），以及將來車流量的增加，并結(jié)合GBZ1-2002，確定隧道內(nèi)噪聲限值為91(A)dB。
此值對(duì)于現(xiàn)有高速公路隧道，在車流連續(xù)下，噪聲值接近；在城市隧道中，高峰車流噪聲值已超出 91dB(A)。由于車輛通行隧道的時(shí)間短，且將窗子關(guān)閉，不會(huì)對(duì)乘客和司機(jī)的健康造成危害。另外根據(jù)調(diào)查，隧道在維修時(shí)，車道通行數(shù)量減少，而且限速行駛，就目前而言并為對(duì)維修人員造成很大的影響。91dB(A)的要求既滿足現(xiàn)在要求，又對(duì)將來的可能增長(zhǎng)提出控制，因?yàn)殡S著車流量的增加，噪聲會(huì)進(jìn)一步增加的，根據(jù)相關(guān)測(cè)試 [1] ，采取一定的處理方式，噪聲會(huì)降低10dB。
5 分析結(jié)論
⑴根據(jù)單車測(cè)量和連續(xù)測(cè)量、風(fēng)機(jī)測(cè)量結(jié)果比較，隧道內(nèi)噪聲主要是車輛噪聲，且受交通流影響。
⑵城市隧道洞內(nèi)值相差不大（ 90.4~91.3dB），洞口值相差亦不大。
⑶ 1999年通車的石黃隧道內(nèi)壁雖然做了處理（薄板共振），但沒有很好的效果，內(nèi)部噪聲值并不比其他隧道噪聲值低，建議隧道內(nèi)降噪以穿孔吸聲材料為好。
⑷隧道對(duì)一輛封閉的車輛而言，其車內(nèi)噪聲的大小主要與車輛本身有關(guān)。
⑸隧道內(nèi)噪聲主要是混響聲，綜合比較隧道內(nèi)比隧道外高 8~11dB。
⑹從現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)、噪聲治理經(jīng)濟(jì)技術(shù)、噪聲衛(wèi)生限值、車輛在隧道內(nèi)通行的時(shí)間、隧道維修人員在隧道內(nèi)工作的時(shí)間及車輛增長(zhǎng)情況等考慮，建議隧道內(nèi)執(zhí)行的噪聲限值為 91dB(A)。
參考文獻(xiàn)
1陳延訓(xùn)．城市地下隧道交通噪聲環(huán)境及改善．環(huán)境工程．8(4)：36~38
2王明年等．我國(guó)3條高速公路隧道污染狀況調(diào)查．環(huán)境科學(xué)．1997(5)：52
3中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部．《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1-2002
