DEFINITION OF THE PRIORITY VARIANT OF THE HIGH-SPEEDHIGHWAYS ON THE BASIS OF THE ESTIMATION OF NOISE PROTECTION EFFICIENCY

Full Text

Акустическая ситуация на территории города, особенно крупного, является важной составляющей, определяющей комфортность проживания в нём. Ведущим фактором, формирующим акустическую ситуацию в жилой застройке, является транспортная сеть города, которая должна обеспечить максимальную мобильность жителей при сохранении акустического комфорта и высокой эффективности использования городских территорий. На примере проблем Самары сделана попытка определения наиболее целесообразного варианта скоростной магистрали «Центральная». Изучение акустической ситуации города началось в 1974 г. сотрудниками Куйбышевского НИИ гигиены. В период 1974 – 1976 гг. были проведены приборные замеры шумомерами фирмы «Брюль и Къер» (Дания) уровней звукового давления на 110 участках основных магистралей города. В 1995 – 1997 гг. сотрудниками Самарской государственной архитектурностроительной академии (ныне – Самарский государственный архитектурно-строительный университет, СГАСУ) по заказу отдела экологии администрации города была составлена карта шума г. Самары по результатам исследований, проведенных более чем на 1400 участках магистралей. В 2005 г. сотрудники СГАСУ провели корректировку карты шума города на основании изучения акустической ситуации на 331 участке магистралей. Это позволило оценить эффективность ранее проведенных мероприятий и осуществить анализ развития акустической ситуации и транспортных потоков на основных магистралях Самары в периоды 1974-1995-2005 гг., а также разработать концепцию защиты населения города от шума на последующие десятилетия. Приборные измерения уровней звукового давления, характеризующие транспортные потоки в 1995 – 1997 и 2005 гг., проводились сотрудниками санитарной службы города с использованием анализатора спектра «Larson Davis 814” (США) в соответствии с нормативно-технической документацией. Проведённый сравнительный анализ уровней звукового давления на участках основных магистралей города, измеренных в период до 2005 г., показал значительное их уменьшение. В 1976 г. 3 % обследованных участков магистралей имели уровни 60-69 дБА, 62 % 70-79 дБА, 30 % 80-89 дБА и 5 % даже более 90 дБА. В 1997 г. уровни звукового давления на тех же самых участках магистралей распределились следующим образом: на 6 % участков – 60-69 дБА и на 94 % 70-79 дБА. А в 2005 г. 55 % участков улиц имели 60-69 дБА и 45 % 70-79 дБА. Качественный анализ изменения акустической ситуации на всех обследованных магистралях в период с 1975 по 1995 гг. показал следующие тенденции: шумовой режим улучшился на 82,5 % участков магистралей, остался неизменным на 11,7 % и ухудшился на 6,8 % участков. Изменения акустической ситуации на магистралях в период с 1995 по 2005 гг. были таковы: шумовой режим улучшился на 74,6 % участков магистралей, остался неизменным на 9,6 % и ухудшился на 15,8 % участков. В период с 1975 по 2005 гг. шумовой режим улучшился на 97 % участков магистралей, остался неизменным на 2 % и ухудшился на 1 % участков. Анализ динамики интенсивности транспортных потоков показал, что с 1975 по 1995 гг. увеличение интенсивности произошло на 81 % исследованных участков магистралей, а уменьшение на 19 %. В период же с 1995 по 2005 гг. – увеличение на 60 % исследованных участков магистралей, а уменьшение на 40 %. Это свидетельствует (при возрастании общего числа автомобильного транспорта в Самаре) о достижении предела пропускной способности на значительной части городских магистралей. Данный вывод подтверждается ростом числа транспортных «пробок» на значительной части городских магистралей (и не только в «пиковое время» движения), снижением скорости транспортных потоков. Анализ динамики качественного состава транспортных потоков приведен в табл. 1. О.Г. Орлов В 1975 г. 31 % обследованных участков имели 61-90 % легкового транспорта в потоке, а остальные меньше. Доля грузового транспорта на 85 % обследованных участков колебалась от 40 до 69 %, а на 12 % участков была более 70 %. В 1995 г. 67 % обследованных участков имели 71-90 % легкового транспорта в потоке и 20 % участков 91-100 % легкового транспорта. Доля грузового транспорта на 13 % обследованных участков колебалась от 39 до 59 %. Таблица 1 Анализ магистралей по доли легковых автомобилей в транспортных потоках обследованных участков Время обследования Количество участков магистралей с соответствующей долей легкового автомобильного транспорта, % менее30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 1975 г. 13 15 18 23 19 6 6 1995-1997 гг. 1 1 6 17 48 27 2005 г. 1 2 7 37 53 В 2005 г. 55 % обследованных участков имели 7190 % легкового транспорта в потоке и 45 % участков 91-100 % легкового транспорта в потоке. Наибольшая доля грузового транспорта колебалась от 20 до 29 % всего лишь на 9 % обследованных участков. Проведенный анализ свидетельствует о значительном снижении доли грузового и общественного транспорта в потоках в этот период. Установленные тенденции изменения характеристик транспортных потоков в значительной степени объясняют положительную динамику акустической ситуации в Самаре до 2005 г. [1]. Исследования на отдельных участках наиболее значимых магистралей города, проведенные в 2011 г., выявили новые тенденции в формировании акустической ситуации на магистралях города и в развитии факторов, её определяющих. По сравнению с исследованиями до 2005 г., отмечена общая тенденция увеличения уровней шума на магистралях. Это объясняется изменениями в характеристиках транспортных потоков. При продолжающемся росте интенсивности транспортных потоков отмечена стабилизация их видового состава в части соотношения доли легкового и грузового транспорта. На протяжении предыдущих многолетних исследований доля грузового транспорта постоянно сокращалась, что являлось определяющим в улучшении акустической ситуации на магистралях города, несмотря на рост интенсивности движения. Другим значимым показателем является отмеченная тенденция уменьшения скорости транспортных потоков. В исследованиях предыдущих лет отмечался постоянный рост скорости транспортных потоков. Это свидетельствует о достижении на основных магистралях города предела их пропускной способности. На основании проведенных исследований можно прогнозировать дальнейшее ухудшение акустической ситуации на магистралях города и, как следствие, увеличение шумовой нагрузки на население. Одним из наиболее перспективных путей решения этой проблемы является развитие магистральной сети г. Самары, что позволит перераспределить транспортные потоки и снизить интенсивность движения. В рамках этой программы принято решение строительства скоростной магистрали «Центральная», которая должна пройти от площади Урицкого по ул. Карла Маркса до Ракитовского шоссе. Она, рассчитанная на высокую интенсивность движения, должна обеспечить перераспределение транспортных потоков с наиболее загруженных магистралей города (ул. Ю. Гагарина – ул. Победы, Московское шоссе, ул. Самарская – ул. Ново-Садовая), а также быстрый выезд за пределы города. Одной из проблем, которую необходимо решить при реализации этого проекта, является защита от шума жителей жилой застройки вдоль трассы скоростной магистрали. При выборе варианта преимущественного прохождения скоростной магистрали, а их существует три: по поверхности, в заглублении и на эстакаде, целесообразно оценивать объёмы финансовых затрат и эффективность мероприятий по защите населения от транспортного шума. Так как использование шумозащитных стенокэкранов наиболее эффективно, на примере проекта скоростной магистрали «Центральная» был проведён сравнительный анализ двух способов их расположения на трёх вариантах прохождения скоростной магистрали. Рассмотрены следующие способы расположения стенок-экранов: экраны-стенки располагаются с двух сторон скоростной магистрали; экраны-стенки располагаются с двух сторон скоростной магистрали и на срединной разделительной полосе. Анализ проведён на трёх вариантах прохождения скоростной магистрали: скоростная магистраль проходит на поверхности земли; скоростная магистраль проходит в заглублении с откосами, глубина 7 м; скоростная магистраль проходит на эстакаде, высота 7 м. В качестве расчётной точки взята точка на границе жилой застройки, на высоте 10 м, так как наибольший уровень шума от транспортных магистралей отмечается на высоте трёх-четырёх этажей. Расчёты величины снижения уровней шума ∆LA экр., дБА, стенкамиэкранами проведены по общепринятой методике [2]. Результаты расчётов приведены в табл. 2. Расчёт шумозащитной эффективности экранов-стенок двух вариантов их размещения при различных видах прохождения магистрали Таблица 2 Вид прохождения магистрали Три экрана Два экрана Н ,мэкр ∆LA экр., дБА Н ,мэкр ∆LA экр., дБА По поверхности Боковые экраны Срединный экран 4,04,0 88 6,06В заглублении Боковые экраны Срединный экран 2,04,0 78 4,57На эстакаде Боковые экраны Срединный экран 3,03,0 89 3,06Анализ выполненных расчётов шумозащитной эффективности двух вариантов размещения экранов-стенок позволяет сделать вывод о более высокой эффективности варианта использования трёх экранов-стенок, один из которых располагается на срединной разделительной полосе скоростной магистрали. В зависимости от вида прохождения магистрали такой вариант размещения экрановстенок позволяет, не изменяя их высоты, значительно повысить величину снижения шума (магистраль на эстакаде) или даже применить экраны меньшей высоты, но обладающей большей эффективностью, чем применение двух более высоких экранов по бокам магистрали (магистраль на поверхности земли, магистраль в заглублении). Сравнительный анализ эффективности применения экранов-стенок при различных вариантах прохождения скоростной автомагистрали показал, что размещение её на эстакаде позволяет применить экраны-стенки меньшей высоты, обладающие более высокой эффективностью по сравнению с шумозащитными экранами на магистрали, проходящей по поверхности земли. Проведенный анализ экономической эффективности показал, что наименьшие затраты будут получены при прохождении автомагистрали по поверхности. Однако при этом варианте возрастает высота шумозащитных экранов, что негативно сказывается как на экономической, так и на эстетической составляющей. Вариант с заглублением автомагистрали является самым проигрышным, по сравнению с остальными, так как большие затраты уходят на земляные работы при разработке выемки, а также приходится сооружать высокие экраны, что опять же увеличивает общую стоимость. Кроме того, этот вариант существенно осложняется тем, что возникает необходимость переноса коммуникаций, проходящих по всей длине автомагистрали. А это увеличит затраты на строительство в разы. Эстакадный вариант с первого взгляда проигрывает варианту прохождения автомагистрали по поверхности, однако необходимо учитывать тот факт, что при строительстве эстакады под ней освобождается дополнительная территория, которая может быть использована для организации платных парковок, торговых центров и т.д. Следовательно, затраты на строительство могут окупиться прибылью от освободившейся площади. Что касается шумозащитных экранов, стоит отметить, что при эстакадном варианте их высота значительно ниже, чем при заглублении или прохождении по поверхности, что снижает затраты на шумозащитные мероприятия и является более целесообразным в эстетическом плане. На основании анализа произведенных расчётов можно сделать вывод, что наиболее эффективными являются шумозащитные стенки-экраны, размещаемые не только по бокам магистрали, но и на срединной разделительной полосе. Вариант прохождения скоростной автомагистрали по эстакаде более целесообразен, так как позволяет с меньшими финансовыми затратами и с высокой эффективностью защищать население от шума транспортных потоков. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Орлов, О. Г. Современные тенденции формирования акустической ситуации в крупных городах [Текст] / О. Г. Орлов // – Строительная физика в ХХI веке: Материалы научно-технической конференции – М., 2006. – С. 356 – 358. Орлов, О. Г. Акустическая ситуация в городе Самаре и пути её дальнейшего улучшения [Текст] / О. Г. Орлов // Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплесов: сборник трудов III Международного экологического конгресса (V Международной научно-технической конференции). – Тольятти, 2011. – С. 221 – 226. Защита от шума в градостроительстве [Текст]: Справочник проектировщика / Г. Л. Осипов, В. Е. Коробков, А. А. Климухин и др. – М.: Стройиздат, 1993. – 96 с. © Орлов О.Г., 2011

About the authors

O. G. ORLOV

Author for correspondence.
Email: vestniksgasu@yandex.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры природоохранного и гидротехнического строительства

References

Supplementary files