2、全封閉聲屏障的聲學設計

    隧道式“全封閉聲屏障”將整個路面都罩在聲屏障內，經過該路面的車輛噪聲和路面的反射噪聲都被包羅在聲屏障內。噪聲向聲屏障外的傳播除了兩端開口處的直接傳播，只能通過隔聲構件向外透射，對于道路一側的居民住宅樓來說，受到的噪聲影響僅僅是噪聲通過隔聲構件的透射部分，沒有直達噪聲和繞射噪聲的影響，可取得最佳的隔聲效果。

    根據該道路的實際情況，大家一致認為這3幢居民住宅樓正對著的道路上安裝隧道式“全封閉聲屏障”是降低該路段交通噪聲唯一有效的工程性治理措施，它可以把經過該路段的車輛噪聲和路面反射噪聲基本上隔離在聲屏障內，最大程度地降低了車輛噪聲對鄰近居民住宅樓的不利影響。當然由于地基情況復雜等多種原因，全封閉聲屏障的隔聲結構將受到一定的限制，因此全封閉聲屏障的隔聲效果也受到一定的限制。但是對于該敏感點來說，要較好地解決交通噪聲的環境影響問題，在該處設置全封閉聲屏障是唯一有效的噪聲治理技術措施。

    北京市門頭溝區“高家園道路改造工程全封閉聲屏障工程”已于2008年5月全部施工安裝完畢，安裝完成后已通車運行，并于2008年6月正式交付使用。現場對全封閉聲屏障的實際隔聲效果進行了監測，聲屏障外1 m處的晝間的等效聲級可低于70 dB(A)，夜間的等效聲級低于55dB(A)，隔聲量能達到15 dB(A)左右，道路外10米左右的居民住宅樓窗外1 米處夜間等效聲級已接近50dB(A)，符合《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-1993)中的4類標準要求。

    3、 全封閉聲屏障的結構設計

    由于該聲屏障項目基礎所在地下地基中壓埋了多條市政管道，限制了屏障基礎的開挖深度和寬度，經多次研究討論，最后屏障基礎選用了混凝土“條形橫縱連梁框架”基礎形式（圖3），一般情況下這種基礎形式對于城市道路地下管線密布的復雜地下情況十分適用。

    圖3 混凝土“條形橫縱連梁框架”基礎

    全封閉聲屏障上部采用了輕鋼結構型式的鋼梁和立柱門式剛架，梁和立柱都采用Q235B材質H型鋼焊接加工而成，并使用優質結構鋼為梁和立柱的制作用鋼，在確保荷載安全的同時減少全封閉聲屏障的重量，降低全封閉聲屏障對道路基礎結構的荷載力。由于全封閉聲屏障是在道路主體建造時同時進行,聲屏障的支承結構鋼立柱底板采取“預埋式”的地腳螺栓固定，并與安全防護欄的底板“合二為一”，即在屏障基礎現澆時將預埋件地腳螺栓預埋混凝土中，待混凝土達到強度要求后全封閉聲屏障和安全防護欄共用支承結構鋼立柱，這種立柱設計思路在我單位設計的“杭州灣大橋引橋段高速公路聲屏障設計”中已成功采用過。

    全封閉聲屏障的全部上部安裝材料(包括型鋼立柱)均為工廠預制料，運到現場后一次拼裝到位。全封閉聲屏障采用全輕鋼組合結構，兩側的隔聲結構由固定在道路防撞墻上鋼立柱支承，頂部的隔聲結構由固定在鋼立柱上的鋼梁支承，鋼立柱將采用地腳螺栓的方法固定在道路兩側的防撞墻上。支承鋼結構設計為便于施工安裝，構件均在工廠預制，現場安裝連接，最大限度地減少現場的施工安裝工程量，考慮到全封閉聲屏障是設置在道路上的構筑物，支承鋼結構的設計須充分考慮了結構的牢固性。

    4、 全封閉聲屏障的安全設計

    城市中的全封閉聲屏障是設置在城市道路上的市政降噪設施,全封閉聲屏障在施工安裝過程中及建成運行后，道路上都有著較大的車流量，尤其是該位置是國道必經之路，有不少是功率較大、載重量較大的重型貨車或大客車，為了使全封閉聲屏障建成后能夠安全使用，在設計中采取了以下的安全措施。

    4.1　凈空高度及防撞裝置

    全封閉聲屏障內凈空高度4.5m，為了防止超高車輛撞擊聲屏障,在聲屏障的南北兩端外10 m處設計了防撞裝置，防撞裝置的凈空高度為4.2 m，并在聲屏障前50米處設置顯著的限高警示牌。

    4.2　屏體緊急出口

    由于全封閉聲屏障整體上必須處于封閉狀態，屏障內車輛及人員一旦出現危急情況，如果屏障體整體連續長度太長，后果將不堪設想，故對于超過一定長度的全封閉聲屏障應考慮設置屏體緊急出口，并設計明顯標志引導。由于本段聲屏障整體長度只有100m，屏障內即使出現緊急情況人員也可安全從兩段逃離，故本項目未考慮緊急出口的設置。

    4.3　采光及照明

    全封閉聲屏障內按照有關的設計規范設計聲屏障內的采光，照明燈具根據北京市道路照明燈的設計要求進行設計，考慮到晝間的安全行車,設計中把全封閉聲屏障內的照明燈設計為晝夜常開,但全封閉聲屏障安裝完成后，由于采用的透明隔聲板通透性良好，聲屏障內在一般的氣象條件下能見度比較好，所以一般情況下晝間都不需要燈光照明。