Дипломная (вкр): Защита населения, проживающего на прилегающей к магистралям территории г. Екатеринбурга от антропогенного шума

РТ1:  дБА,

РТ2:  дБА.

Расчет показал, что уровень шума на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, не удовлетворяет требованиям санитарных норм к шумовому режиму на данной территории.

Как видно из табл. 3.4.1, для обеспечения требуемого снижения уровня звука необходимо ограничить распространение шума. Одним из возможных вариантов решения этой задачи является размещение шумозащитного экрана протяженностью 2,3 км вдоль магистральной дороги на расстоянии 3 м от края проезжей части дороги, с разрывом в экране в месте пересечения с пешеходным мостом.

II. Проводим перерасчет уровня звука на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам

Производим расчет уровней звука в расчетных точках РТ1 и РТ2 от экранированных участков улицы по формуле:

.

Акустический центр транспортных потоков находится на оси ближней к расчетной точке полосы движения.

Проезжая часть улицы имеет 6 полос движения, ширина полосы - 3,75м.

Высота шумозащитного экрана принята 5 м. Акустический центр транспортных потоков располагаем на высоте 1,2 м от уровня поверхности проезжей части улицы. Расчетная точка находится на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции здания на уровне 12 м от поверхности земли (СНиП 23-03-2003). Произведем расчет для трех значений расстояния от края проезжей части до экрана (3, 5 и 10 м), определив таким способом наиболее оптимальное. Расчет производится в следующей последовательности (рис. 3.4.2,а):

. В разрезе показываем расположение источника шума, шумозащитной стенки и расчетной точки (рис. 3.4.2). Источник шума - точка на высоте 1,2 м от поверхности проезжей части.

. Определяем разность путей звукового луча δ по формуле:

δ = (а + b) - с,

где а - кратчайшее расстояние между акустическим центром источника шума и верхней кромкой экрана, м;

b - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой экрана, м;

с - кратчайшее расстояние между акустическим центром источника шума и расчетной точкой, м.

Расстояния a, b и с следует определять с точностью до сантиметра по формулам:

,

,

,

где m, n - длина проекции расстояния, соответственно, а и b на горизонтальную плоскость, м;

Нэкр - отметка уровня верхней кромки экрана, м;

Ниш, Нрт - отметки уровня акустического центра, соответственно, источника шума и расчетной точки, м.

РТ1:

Расстояние от края проезжей части до экрана 3 м:

 м,

 м,

 м.

Расстояние от края проезжей части до экрана 5 м:

 м,

 м,

 м.

Расстояние от края проезжей части до экрана 10 м:

 м,

 м,

 м.

РТ2:

Расстояние от края проезжей части до экрана 3 м:

 м,

 м,

 м.

Расстояние от края проезжей части до экрана 5 м:

 м,

 м,

 м.

Расстояние от края проезжей части до экрана 10 м:

 м,

 м,

 м.

. Определяем число Френеля по формуле:

,

где λ - длина звуковой волны, принимаемая для автомобильного транспорта 0,84 м.

. По графику в зависимости от числа Френеля определяем снижение уровня звука шумозащитным экраном .

Расчет шумозащитного экрана

Из таблицы видно, что наибольший эффект снижения уровня звука шумозащитным экраном достигается при расположении экрана как можно ближе к краю проезжей части дороги (3 м), и он составляет 13,5 дБА.

5. Определяем снижение уровня звука , дБА, вследствие ограничения угла видимости участков улицы из расчетной точки по табл. 3.3.5. Для этого вычерчиваем принципиальную схему расположения в плане расчетной точки и экрана (рис. 3.4.2, б); опускаем перпендикуляр из расчетной точки на экран и соединяем прямыми линиями расчетную точку с концами экрана; определяем углы α1 и α2, град., между перпендикулярами и линиями, соединяющими расчетную точку с краями экрана. В обеих расчетных точках углы равны, и их значения составляют 84 град. 6. Снижение уровня звука вследствие влияния покрытия территории , дБА, при наличии экранов между источником шума и расчетной точкой определяем по табл.

. Так как проектируемый шумозащитный экран является биопозитивным, то зеленые насаждения обеспечат дополнительное снижение уровня звука на 3 дБА.

Перерасчет показал, что при осуществлении предложенных мероприятий по защите от шума уровень звука на рассматриваемой территории не будет превышать допустимого уровня.

Результаты перерасчета уровней звука

В результате проведенных расчетов было определено, что в данный момент на рассматриваемой территории жилого микрорайона г.Екатеринбурга уровень шума на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, не удовлетворяет требованиям санитарных норм к шумовому режиму. Реальный уровень звука составляет 73,5 дБА вместо допустимого уровня - 55 дБА. Поэтому для обеспечения требуемого снижения уровня звука необходимо ограничить распространение шума. В качестве возможного варианта решения этой задачи предлагается размещение шумозащитного экрана протяженностью 2,3 км вдоль магистральной дороги на расстоянии 3 м от края проезжей части дороги, с разрывом в экране в месте пересечения с пешеходным мостом. В месте разрыва предусматривается установка готового дубль-экрана. Расчет показал, что при осуществлении предложенных мероприятий, уровень звука не будет превышать допустимого и будет равен 53,5 дБА.

.3 Конструктивный расчет шумозащитных экранов (стен)

Расчет конструкций шумозащитных стен (экранов) производится в два этапа:

. Расчет с точки зрения шумозащиты производится в соответствии с «Руководством» и заключается в определении необходимой высоты экрана с целью снижения уровня шума до значения, допустимого санитарными нормами.

. Дополнительно рассчитывают конструктивные элементы шумозащитного экрана на действие постоянных (собственный вес конструкций и грунта) и временных (давление ветра, вес снега) нагрузок. Этот расчет выполняется в соответствии с нормами расчета железобетонных конструкций. Железобетонные элементы конструируют в соответствии с действующими нормами.

В общем случае на шумозащитную стену действуют следующие нагрузки: постоянные - собственный вес элементов, масса грунта (с растениями); временные - давление ветра и снега.

Конструктивный расчет ведется так:

. Выбирают конструктивный тип стены - контрфорсную, отдельно стоящую или массивную конструкцию.

. Назначают классы бетона и стали, размеры некоторых элементов. Рекомендуется класс арматуры А500, класс бетона В30 с дополнительным требованием по морозостойкости - маркой не ниже F75. Толщина отдельных элементов стен - плоских плит, коробов,- принимается не менее 100 мм (чтобы при расположении арматуры по центру сечения обеспечить толщину защитного слоя). Высота отдельных плит при их многоярусном расположении принимается 40-60 см. Расстояние между отдельными контрфорсами в плане принимается в пределах 3-4 м.

. Определяют нормативные и расчетные нагрузки на конструктивные элементы стены - собственный вес железобетона и грунта, активное давление грунта на ограждения, давление ветра, а при большой площади открытых горизонтальных участков грунта - вес снега.

. Производится расчет элементов стен по прочности, трещиностойкости, прогибам. Рассчитывается фундамент на действие вертикальной и горизонтальной нагрузки (как обычный отдельно стоящий или свайный фундамент) и вертикальные элементы - контрфорсы (как внецентренно сжатые элементы). Рассчитываются ограждающие конструкции - стенки, воспринимающие давление грунта. Назначаются сечения бетона, диаметр и шаг арматуры.

. Проектируются конструкции стыков между элементами. При необходимости назначаются защитные покрытия элементов, способы отделки.

Институтом «Зеленоградпроект» разработан «Альбом» конструкций озеленяемых экранов вдоль транспортных магистралей. Основные элементы конструкций большей части экранов выполняются из сборного железобетона.

При разработке «Альбома» были проведены соответствующие конструктивные расчеты, в результате чего составлены рекомендации по выбору класса бетона и стали, размеров некоторых элементов. На основе данных рекомендаций мною были выбраны, описанные ниже материалы, параметры и свойства контрфорсов и отдельных элементов экрана.

Высота стенки Н=5 м, высота одного яруса h=0,5 м, ширина контрфорса b=1 м, толщина лицевых плит hс=10 см, пролет в свету между контрфорсами l=4 м, размеры сечения грунтового заполнения b1=0,8 м, b2=0,3 м. λа=0,3; φ=32º; грунт основания - песок с R=0,3 МПа; материал стены - бетон тяжелый конструкционный, класса В30; Rb=17 МПа; Rbt=1,15 МПа; рабочая арматура класса А300; Rs=270 МПа. Диаметр рабочей арматуры контрфорсов 20 мм, лицевых плит - 8 мм; толщина защитного слоя для контрфорсов как для конструкций, частично находящихся в грунте - 4 см, для плит как для конструкций, эксплуатирующихся на открытом воздухе, - 3 см.

Особое внимание уделяется почвенно-растительному слою. В качестве грунта используется не естественный грунт, а субстрат - искусственная почвенная смесь. При задании состава субстрата к нему предъявляют такие требования: он должен обеспечивать хороший рост растений, иметь стабильную структуру, в частности, не должен уплотнятся под собственным весом и, при проходе обслуживающего персонала, должен быть легким и долговечным, стойким против вредных (в том числе атмосферных) воздействий. Против атмосферных воздействий субстрат защищают укладыванием по верху слоя 2-3 см опилок, торфа, или перлита, с засыпкой по верху мелким щебнем толщиной 3-5 см.

.4 Технологический расчет шумозащитного экрана

Растения в городе должны удовлетворять множеству экологических, эстетических и других требований. Удовлетворяющие этим требованиям городские ландшафты должны приобрести структуру и функции надежных, устойчивых и эффективных, длительно функционирующих и способных к полному или частичному воспроизведению экологических систем с возможными трофическими цепями. К растениям и к слою почвы для дополнительного (горизонтального и вертикального) озеленения предъявляются требования, связанные с тем, что растения чаще всего находятся на искусственном субстрате, в необычных для них условиях. Поэтому для озеленения грунтозаполненных подпорных и шумозащитных стен рекомендуется ограниченный набор растений.

Для вертикального озеленения используются вьющиеся растения. Для средней полосы РФ наиболее стойким является дикий виноград (девичий), который хорошо выдерживает морозы, не требует полива, так как имеет глубокую корневую систему. Поэтому для озеленения проектируемого шумозащитного экрана будет использоваться данный сорт винограда.

Мероприятия по озеленению экрана будет производить фирма, занимающаяся благоустройством (озеленением) городских территорий.

Общая протяженность шумозащитного экрана - 2300 м. Контрфорсы устанавливаются с шагом 4 м, следовательно, необходимое количество контрфорсов - 576 шт. Т.к. высота экрана Н=5 м, высота одного яруса h=0,5 м, то количество лицевых плит в одном пролете - 20 шт. Тогда общее количество лицевых плит - 11520 шт.

Контрфорсы заглубляются в землю на глубину 2 м. Для них устраивается бетонное основание.

Т.к. размеры сечения грунтового заполнения b1=0,8 м, b2=0,3 м, длина экрана 2300 м, толщина контрфорса 0,1 м, количество ярусов 10, то общая площадь территории, которую необходимо озеленить составит 12446 м2.

.4.1 Расчет потребного количества технологического оборудования для строительства шумозащитного экрана

При строительстве шумозащитных экранов производится определенная последовательность операций с помощью технологического оборудования, указанного в таблице.

Потребность в технологическом оборудовании