2.trafic rutier.pdf

CEPSTRA GR(O)UP –zgomot si vibratii Trafic rutier

1

Extrase din lucrari M. Zaplaic

5.1. Aplicatie: evaluarea zgomotului de trafic rutier, pentru strazi cu diferite structuri si a zgomotului de trafic rutier intr-o sectiune pe un tronson

Modelul de calcul pentru trafic rutier s-a conceput pentru urmatoarele situatii:Sosele de categoria I si a II-a, in conformitate cu STAS 10 144-1, 1980, considerandu-se trei variante de sosele:1. sosele in structura libera, adica acele sosele care nu au constructii sau alte elemente reflectante pe niciuna

din laturi, iar daca acestea exista, inaltimile lor nu depasesc 0,2 din deschiderea soselei;2. sosele in sectiune tip “L”, adica acele sosele care au pe margine fronturi de constructii, dar numai pe o

singura parte. La astfel de sosele, pentru un punct dintr-o sectiune a sa, pe langa componenta directa a zgomotului ce se propaga dinspre sursa spre punctul de receptie, mai exista si componenta de reflexie pe peretii cladirilor frontului, rezultand o valoare sporita a nivelului de zgomot intr-un punct din sectiune;

3. sosele in sectiune tip “U”, adica acele sosele care au pe ambele laturi fronturi de constructi de inaltimi mai mari dacat 0,2 din deschiderea soselei (distanta dintre fronturi). La astfel de sosele, pentru un punct dintr-o sectiune a sa, pe langa componenta directa a zgomotului ce se propaga dinspre sursa spre punctul de receptie, exista componentele de reflexii repetate pe peretii cladirilor celor doua fronturi, rezultand valori cu atat mai sporite ale nivelului de zgomot intr-un punct din sectiune, cu cat deschiderea este mai mica.

In schitele de mai jos, sunt ilustrate soselele in sectiune tip “L” si tip “U” (fig. 5.1), precum si modul in care reflexiile pe fronturile de cladiri ajung intr-un punct receptor. In (fig, 5.2) sunt prezentate imagini ale celor trei tipuri de strazi analizate.In fig 5.3 si 5.4, sunt prezentate schemele logice ale programelor de calcul pentru trafic auto si feroviar.


2

H

Ll

d

Sosea in "L". Front de constructii pe o singura parte a soselei

H

d

Sosea in "U". Front de constructii pe ambele parti ale soseleiSe presupune indeplinita conditia ca h/d > 0.2

h

sosea

Trotuar

R

R

Fig. 5.1 Scheme reprezentand undele directe si reflexii pentru strazi in "U" si "L"


3

1

2

3

1 - Sosea fara fronturi de cladiri, cu propagare libera a zgomotului2 - Sosea de tip "L', cu fronturi de cladiri pe o singura parte3 - Sosea de tip "U", cu fronturi de cladiri pe ambele parti

Fig. 5.2: Sectiuni de sosele cu diferite structuri


4

INTRARI:- Nr. de vehicule usoare (M<3500kg);- Nr. de vehicule grele (M>=3500kg);- Viteza de rulare a convoiului (v in km/h);- Panta soselei (G in %);- Coeficientul de suprafata (Ks, functie de captuseala soselei);- Distanta fata de axul soselei si cota de calcul.NOTA: In cazul arterei in structura tip "U" se introduce deschiderea soselei (distantaintre fronturile de cladiri), iar punctul de calcul se alege pentru o anumita distantaraportata la fatada. In cazul arterei in structura tip "L"se introduce distanta de la frontulde cladiri, la axul soselei, precum si distanta de calcul raportata la fatada.

CALCULEAZA:- Diferenta de nivel de zgomot fata de o valoare de referinta, produsa datoritanumarului vehiculelor usoare;- Diferenta de nivel de zgomot fata de o valoare de referinta, produsa datoritanumarului vehiculelor grele;- Diferenta de nivel de zgomot, produsa datorita diferentei de viteza avehiculelor usoare, fata de o valoare de referinta;- Diferenta de nivel de zgomot, produsa datorita diferentei de viteza avehiculelor grele, fata de o valoare de referinta;- Calculeaza efectul pantei (exprimata in procente)- Calculeaza efectul solului (ISO 9613-2, 1996);- Introduce efectul absorbtiei in atmosfera (ISO 9613-1, 1993) pentru conditiilestandard stabilite (15 grade Celsius si 70 % umiditate relativa)- Alege numarul de fire pe ambele sensuri de mers, in functie de categoriasoselei.- Imparte fiecare fir al soselei in segmente emitatoare de zgomot si insumeazacontributia fiecarui segment in punctul de calcul ales (ISO 9613-2, 1996)Pentru fiecare segment elementar generator de zgomot calculeaza atenuareadatorita solului- Calculeaza nivelul de presiune ponderata A, continuu, echivalent, intr-unpunct situat la bordura soselei si la cota de 1,3m (STAS 10009, 1988 si STAS6161-3, 1989)

AFISEAZA:- Nivelul de presiune ponderata A, continuu,echivalent, pentru o perioada de o ora, intr-unpunct sitiuat la bordura soselei si la cota de 1,3m(STAS 10009, 1988 si STAS 6161-3, 1989);- Nivelul de presiune ponderata A, continuu,echivalent, pentru o perioada de o ora, intr-unpunct situat la o anumita cota si la o anumitadistanta de axul soselei, sau de fatada

Fig. 5.3 SCHEMA LOGICA APROGRAMULUI DE CALCUL

-trafic auto-


5

INTRARI:- Nr. de trenuri de calatori Nc;- Viteza pe tronson (Vc in km/h)- Nr. de trenuri de marfa Nm;- Viteza pe tronson (Vm in km/h);

CALCULEAZA:- Diferenta de nivel de zgomot fata de o valoare de referinta, produsadatorita numarului de trenuri de calatori;- Diferenta de nivel de zgomot fata de o valoare de referinta, produsadatorita numarului de trenuri de marfa;- Diferenta de nivel de zgomot, produsa datorita diferentei de viteza atrenurilor de calatori, fata de o valoare de referinta;- Diferenta de nivel de zgomot, produsa datorita diferentei de viteza atrenurilor de marfa, fata de o valoare de referinta;- Calculeaza efectul solului (ISO 9613-2, 1996);- Introduce efectul absorbtiei in atmosfera (ISO 9613-1, 1993) pentruconditiile standard stabilite (15 grade Celsius si 70 % umiditate relativa)- Imparte fiecare din cele doua fire ale rutei in segmente emitatoare dezgomot si insumeaza contributia fiecarui segment in punctul de calcul ales(ISO 9613-2, 1996) Pentru fiecare segment elementar generator dezgomot calculeaza atenuarea datorita solului- Calculeaza nivelul de presiune ponderata A, continuu, echivalent, intr-osectiune aleasa perpendicular pe directie rutei

SE OBTIN:1) O variabila tablou continand coordonatelesectiunii si nivelul echivalent de zgomotpentru o perioada de 24 ore (sau alta perioadade referinta aleasa).

2) O variabila tablou continand distributiilenivelurilor maxime intr-o sectiune, la trecereaunui tren cu o anumita viteza

Fig. 5.4 SCHEMA LOGICA APROGRAMULUI DE CALCUL


6

Bazandu-ne pe modelul de calcul prezentat in aceasta lucrare, pe care l-am folosit pentru calculul nivelului de presiune acustica in nodurile unor retele dreptunghiulare, care pentru sectiunile tip “L” si “U” ocupau intreaga sectiune cu latimea egala cu deschiderea soselei, sunt prezentate mai jos evaluarile nivelului de presiune ponderata A, continuu, echivalent.In aceste reprezentari, (fig. 5.5, 5.6, 5.7) se observa diferitele efecte ce apar in functie de felul soselei.


7


8

5.2 Analiza unor particularitati ale zgomotului de trafic in zona unui pasaj

a) Elemente preliminare

In ultimii zeci de ani, prin modernizarea reţelei de transport a orasului Bucuresti, au apărut pasaje rutiere acoperite, situate sub nivelul solului (Victoriei, Obor, Lujerului, Mărăşesti, Unirea, Muncii), care au contribuit într-o măsură importantă la creşterea fluenţei traficului rutier, aspect ce are consecinţe economico - sociale importante. Fiecare din aceste pasaje au tronsoane descoperite cu pante de 4 - 5%, în zonele de intrare –ieşire (fig. 5.18), ce fac trecerea de la zona de suprafaţă la cea subterană. Chiar la o simplă trecere, ca pieton, prin imediata vecinătate a acestora, se pot remarca elemente acustice caracteristice cum ar fi: - apariţia unor unde sonore de energii importante cu mai multe secunde înaintea apariţiei vehiculului care le produce, din zona acoperită a pasajului, în urma reflexiilor multiple pe toate cele patru laturi ale tronsonului subteran acoperit;- o percepere de zgomot amplificat, pentru un vehicul deplasându-se pe tronsonul descoperit al pasajului, datorită sursei reale, plus multiplelor surse imagini generate prin existenţa pereţilor laterali din beton netrataţi acustic, la care se adaugă sursele imagini generate datorită carcaselor unora din vehiculele în circulaţie - tramvaie, autobuze, dube.

b) Modul de lucru

S-a considerat tronsonul descoperit al pasajului Lujerului, având lăţimea de 22 m, 2 x 2 benzi de circulaţie pentru traficul auto şi 2 benzi centrale pentru circulaţia tramvaielor. S-a considerat un plan perpendicular pe rută (fig 5.15), care conţine secţiunea pasajului cu adâncimea de 7m, precum şi secţiunea unui bloc cu 14 niveluri aflat la distanţa de 28 m de latura cea mai apropiată a pasajului. Cotele centrelor de putere acustică s-au considerat ca fiind 0.8 m pentru sursele auto şi 0.3 m pentru sursele pe şine. Fiecăruia din cele 6 fire de circulaţie (4 auto şi 2 de tramvai) i s-a atribuit o putere acustică pe unitatea de lungime corespunzătoare. S-a ţinut seama si de directivităţile surselor de zgomot implicate pentru nivelurile ponderate (A) şi de spectrele de frecvenţă caracteristice traficului pe şine şi al celui auto.

Nivelul de zgomot echivalent Leq într-un punct receptor din vecinătate (fig.5.20), s-a calculat cu relaţia: ALL Weqeq eq (5.1)

în care LWeq este nivelul de putere acustică asociat unităţii de lungime, iar Aeq este atenuarea echivalentă, dată de relaţia ecransolaergeq AAAAA (5.2)

Termenii relaţiei (5.2) sunt respectiv atenuările obţinute din considerente geometrice, prin absorbţie în aer, absorbţie în vecinătatea solului şi atenuarea produsă prin efectul de ecran.Insumarea contribuţiilor tuturor surselor reale sau imagini într-un punct R s-a calculat cu relaţia:

n

1i

p

1j

iAjiL10A

ff1010RL )(,.lg)( (5.3)


9

unde:n = numărul de contribuţii ip = numărul benzilor de octavă standard )( 8p ;

j = banda de o octavă curentă

)( iAf= corecţie introdusă pentru ponderare A

Punctele receptoare conţinute în planul de evaluare şi pentru care s-au calculat nivelurile de zgomot pentru sursele directe şi pentru imaginile de ordinul 1 se pot afla în una din poziţiile relative prezentate în fig. 1. Diversitatea acestor poziţii relative creşte în cazul când se ia în calcul şi imaginea de ordinul 2.

c) Rezultate si concluzii

Valoarea nivelului echivalent de zgomot pentru intervalul orar 8 - 20, analizat, la etajele 4, 5, 6, 7, este aproximativ 68 dB(A).Pe baza masurarilor s-au putut asocia puteri acustice firelor de trafic prin pasaj si s-a realizat schema cea mai probabila care produce nivelul de zgomot masurat.Aceasta este rezultatul compunerii undelor directe cu cele provenind din reflexiile de ordinul 1, 2, etc.

Peretii pasajului fiind netratati (reflectanti), pe baza scenariului fizic ales, s-a reconstituit situatia reala (fig. 5.17), dupa armonizarea rezultatului evaluarii cu rezultatele masurarilor efectuate.

3

R1R2

R3

Nivelul solului

Fig. 5.14 Diferite pozitii relative ale punctelor receptoare fata de ansamblul sursa - imaginea de ordinul 1 Receptor "in vedere directa" atat fata de sursa, cat si fata de imaginea de ordinul 1

Receptor prin difractie fata de sursa si "in vedere directa" fata de imaginea de ordinul 1Receptor prin difractie atat fata de sursa, cat si fata de imaginea de ordinul 1

R - 1

R - R - 2

H

L


10

Evident ca la configuratia curbelor de egal nivel sonor rezultata au contribuit undele directe si reflexiile de ordinul 1, 2. (Reflexia de ordinul 3 modifca nesemnificativ nivelurile sonore din zona).Dupa ce s-a obtinut configuratia din fig. 5.18, prin considerarea undele directe si reflexiilor, introducem conditia unor pereti tratati, absorbanti, pentru care reflexiile se reduc substantial. Fizic, se traduce prin renuntarea la componentele provenind din reflexii, rezultand pentru curbele de egal nivel de zgomot configuratia din fig. 5.19.

Pe baza scenariului expus, s-a obtinut evaluarea efectului tratarii antiacustice a peretilor pasajului.Modelul de calcul dezvoltat pentru această lucrare ţine seama de sursele imagine până la ordinul 2, suficient pentru obţinerea unei bune aproximări a situaţiei reale, efectul imaginilor de ordinul 3 este neglijabil pentru configuraţia curbelor de egal nivel de zgomot din afara pasajului. Nivelul echivalent de zgomot la muchia pasajului este 75 dB(A). S-a prezentat înnegrit intervalul 68 - 69 dB(A), pentru a putea fi urmărite cu uşurinţă diferenţele intre situatia netratat si tratat.Din analiza rezultatelor se constată că existenţa zonelor deschise ale unui pasaj rutier aduce modificări importante configuraţiei câmpului acustic din vecinătate, astfel:- un tronson ai cărui pereţi sunt netrataţi acustic favorizează o bună propagare a zgomotului în vecinătăţi;- un tronson tratat corespunzător se poate asimila unui ecran antizgomot pentru receptorii aflaţi în vecinătate.

7 m

22 m28 m

40

m

2.25 m

5.75 m

9.25 m

12.75 m

16.25 m

19.75 m

22.00 m

0.80 m

0.3

0m

Fig. 5.15 REPREZENTAREA SECTIUNII ANALIZATE CU LOCALIZARILE BENZILOR DE TRAFIC ANALIZAT


11

ZONE DESCHISE PENTRU UN PASAJ RUTIER

S-a marcat sectiunea de evaluare a nivelurilor de zgomot

Fig. 5.16


12


13

5..3 Prognoza nivelurilor de zgomot pentru o autostrada.

Pe baza tipului de autostrada proiectata si a debitelor zilnice de trafic rutier, se poate efectua o estimare a nivelului de presiune sonora, continuu, echivalent, ponderat A. Aceasta prognoza este necesara pentru ca eventualele masuri de protectie (ecrane, ocoliri) sa se prevada inca din faza de constructie. In exemplele prezentate, pe baza debitelor de trafic zilnice si pentru doua tronsoane, s-au trasat curbele de acelasi nivel de zgomot (Autostrada Bucuresti –Constanta). Primul tronson este ales de la iesirea din Bucuresti (fig. 5.19), iar al doilea a fost ales din zona Fundulea (fig. 5.20), unde pe o anumita portiune exista o zona de interferenta intre zgomotul apartinand autostrazii si cel apartinand traficului feroviar pe ruta Bucuresti –Constanta.In afara de prezentarea la scara mare a curbelor de egal nivel de zgomot, s-au efectuat si analize detaliate inscrise pe hartile tronsonului analizat.


14


15

2.trafic rutier.pdf

Documents