(寧波交通工程建設(shè)集團有限公司,浙江 寧波 315000)

隧道是國家公路基礎(chǔ)建設(shè)的重要設(shè)施，在交通建設(shè)發(fā)展中占有十分重要的地位，一般修建在地層中，穿越山嶺、峽谷、江河、城市等構(gòu)造物或自然環(huán)境，從而以較短距離連通目的地，大幅度縮短公路建設(shè)里程。而在實際路線中，隧道難免會經(jīng)過環(huán)境敏感區(qū)域，如居民集聚區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、科研、宗教等有特殊要求的場所。本文主要以浙江寧波某隧道為背景，淺析公路隧道在下穿建筑結(jié)構(gòu)物時，采用的減振降噪技術(shù)措施及應(yīng)用效果。

一、技術(shù)研發(fā)背景

圖1 隧道減振降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計

某隧道洞身上方規(guī)劃建造一座大型建筑物，其基礎(chǔ)底面與隧道洞身結(jié)構(gòu)頂部的覆蓋層平均厚度約6m，水平距離約23m。建設(shè)方提出，隧道上方建筑物對環(huán)境噪聲及擾動敏感度較高，要求隧道采取減振降噪的優(yōu)化措施。

二、工程實踐

（一）工藝原理

如圖1所示，車輛行駛產(chǎn)生的振動由隧道路面向下傳遞至級配配碎石減振層，再向路面兩側(cè)傳遞至橡膠板，由級配碎石層和橡膠板吸收減弱振動能量；車輛行駛產(chǎn)生的噪音由橡膠瀝青混凝土上面層、FC吸聲板吸收和消除，以達到減振降噪的目的。

（二）工藝比較

隧道減振降噪施工工藝與常規(guī)隧道施工工藝相比，主要有以下不同：

加深仰拱開挖。隧道仰拱下移50cm，增加仰拱回填混凝土厚度。

設(shè)置橡膠板。在靠近路面的隧道排水溝側(cè)壁外表面與仰拱內(nèi)壁表面設(shè)置橡膠板。

設(shè)置FC吸聲板。在隧道兩側(cè)設(shè)置高度2.5m的穿孔FC吸聲板。

優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)層。采用橡膠瀝青面層，設(shè)置乳化瀝青水泥穩(wěn)定碎石基層和級配碎石減振層，級配碎石減振層中設(shè)分倉隔梁和橡膠條。

（三）主要施工方法

本文主要介紹涉及減振降噪工藝的主要施工方法，隧道常規(guī)工序不再贅述。

1.仰拱表面橡膠板鋪設(shè)

仰拱填充前先在仰拱混凝土上鋪設(shè)一層10mm厚橡膠板，橡膠板底部與仰拱初支密貼，板與板之間邊部緊貼后用長度5cm的射釘進行固定，射釘按間距50cm梅花形布置。

2.兩側(cè)排水溝壁橡膠板鋪設(shè)

待兩側(cè)縱向排水溝達到規(guī)定強度后，在縱向排水溝混凝土邊緣鋪設(shè)五層橡膠板（每層厚10mm），橡膠板與縱向排水溝混凝土邊緣側(cè)壁混凝土密貼，采用長度10cm的射釘進行固定。

3.分倉隔梁施工

級配碎石鋪碾壓完成后，按10m每道設(shè)置40cm×16cm（寬×高）鋼筋混凝土分倉隔梁。梁頂鋪設(shè)2層橡膠板（每層厚度10mm、寬度40cm），采用射釘固定。

4.FC吸聲板安裝

安裝FC吸聲板板前，先完成隔斷龍骨的安裝，再采用填充5cm厚吸音棉板進行隔聲處理。安裝FC吸音板時，從板中部開始向板的四邊固定。FC吸聲板按框格尺寸裁割準(zhǔn)確，隔墻端部的石膏板與周圍的墻或柱留有3mm的槽口。施鋪罩面板時，先在槽口處加注嵌縫膏，然后鋪板并擠壓嵌縫膏使面板與鄰近表層接觸緊密。

三、主要材料及技術(shù)指標(biāo)

主要材料包括砂、石、水泥、鋼筋、無紡?fù)凉げ?、EVA防水板、防火涂料、減振橡膠板、橡膠瀝青、FC吸聲板等，質(zhì)量符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（一）橡膠板（條）主要技術(shù)指標(biāo)

橡膠板（條）厚度10mm+0.8mm，扯斷強度不低于80kg/cm2，扯斷伸長率不小于300%，扯斷永久變形不大于35%，硬度60～70（邵爾A），老化系數(shù)（70℃/72h按抗張積）不小于0.75。

（二）吸音棉主要技術(shù)指標(biāo)

①密度：＜500kg/m3；②質(zhì)量吸濕率：應(yīng)不大于3.0%；③熱傳導(dǎo)率：≤0.04W/m.K；④耐熱度：≥700℃；⑤阻燃性：A級以上；⑥無黏結(jié)劑，無氣味；⑦耐腐蝕性：耐強酸、強堿，長時間不會減低其功能特性；⑧回彈性：復(fù)原性極好；⑨彎曲破壞荷載≥130kN。

（三）FC吸聲板主要技術(shù)指標(biāo)

FC吸聲板規(guī)格600mm×600mm，厚度10mm，穿孔率12%～16%。降噪系數(shù)（NRC）≥0.7；隔聲量≥10dB；防火性能等級滿足GB8624-2006中E級及以上要求。

四、工藝驗證

為獲取隧道減振降噪施工技術(shù)的實際效果，采用相同車輛在相同環(huán)境下分別行駛在隧道減振降噪路段和隧道一般路段的試驗方法進行比較分析，分別收集了5組車輛產(chǎn)生的振動速度和噪聲值。

（一）車輛振動檢測

檢測儀器：采用TC-4850測振儀。

檢測結(jié)果：根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析，采用載重約50t的汽車以勻速50km/h的速度行駛經(jīng)過減振降噪路段時，產(chǎn)生的平均最大質(zhì)點振動速度為0.0058cm/s，經(jīng)過普通路段產(chǎn)生的平均最大質(zhì)點振動速度為0.0074cm/s。因此，通過計算可以得出隧道減振結(jié)構(gòu)可將車輛通過產(chǎn)生的振動減少21.6%。

（二）車輛噪聲檢測

檢測儀器：采用AR844數(shù)字噪音計。

檢測結(jié)果：根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析，當(dāng)載重約50t重的汽車以勻速50km/h的速度行駛，分別距離減振降噪路段和普通路段檢測點110m～20m時的噪聲分貝差值呈由大到小，其中最大差值為3.00dB位于110m處，降幅達4.2%；最小差值為0.66dB位于20m處，降幅達0.8%。

五、結(jié)語

公路隧道工程的建設(shè)中，為了滿足公路運營期某些路段對隧道工程的減振降噪要求，通過調(diào)整隧道斷面結(jié)構(gòu)、應(yīng)用新材料、增設(shè)降噪設(shè)施、優(yōu)化隧道路面結(jié)構(gòu)等技術(shù)設(shè)計措施，能夠在一定程度上減輕車輛通過隧道時產(chǎn)生的振動和噪聲。