Xây dựng mô hình dự báo sự lan truyền tiếng ồn do giao thông đường bộ trên

MỞ ðẦU - Lý chọn ñề tài: Tiếng ồn giao thông ñô thị, ñặc biệt Hà Nội có ảnh hưởng lớn tới người tham gia giao thông dân cư sống hai bên ñường Khi Hà Nội xây dựng nhiều cầu vượt ñường cầu cạn cao tiếng ồn khu vực cần ñược quan tâm nhằm giảm thiểu ảnh hưởng ñến sức khỏe, sinh hoạt người tham gia giao thông dân cư sống ven ñường Hơn phương pháp xác ñịnh tiếng ồn dọc theo tuyến ñường giao thông nhiều vấn ñề phải nghiên cứu, ñặc biệt việc áp dụng công thức tính toán phải tính ñến phù hợp với ñiều kiện cụ thể Việt Nam Do ñó, em ñã lựa chọn ñề tài “Xây dựng mô hình dự báo lan truyền tiếng ồn giao thông ñường số tuyến ñường ñô thị ñặc thù Hà Nội” - Mục tiêu nghiên cứu: + Xây dựng công thức xác ñịnh tiếng ồn xe mô tô hai bánh dự báo lan truyền tiếng ồn dòng PTVT dọc theo tuyến ñường ñặc thù Hà Nội + ðề xuất biện pháp giảm thiểu tiếng ồn - ðối tượng phạm vi nghiên cứu: + ðối tượng nghiên cứu: ðộ ồn lan truyền tiếng ồn hoạt ñộng phương tiện giao thông ñường gây + Phạm vi nghiên cứu: Tuyến ñường vành ñai III, ñoạn ñường Phạm Hùng từ nút giao Trần Duy Hưng tới nút giao cầu vượt với ñường Xuân Thuỷ - Phương pháp nghiên cứu: ðề tài lựa chọn phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với khảo sát thực nghiệm - Bố cục báo cáo: Ngoài phần mở ñầu, kết luận kiến nghị, báo cáo gồm chương + Chương Tổng quan vấn ñề nghiên cứu Chương trình bày khái niệm nguồn gây tiếng ồn GTVT ðề tài ñã khái quát số nghiên cứu giới Việt Nam tiếng ồn giao thông ñường + Chương Lựa chọn phương pháp xác ñịnh lan truyền tiếng ồn giao thông vận tải Chương ñề tài trình bày khái quát sở lý thuyết mô hình xác ñịnh tiếng ồn lan truyền tiếng ồn GTVT gây + Chương Kết nghiên cứu Chương trình bày phân tích kết ñạt ñược ñề tài như: Xây dựng công thức thực nghiệm mối quan hệ tiếng ồn vận tốc xe máy; xác ñịnh tiếng ồn, lan truyền tiếng ồn theo công thức lý thuyết ðề tài khảo sát lưu lượng PTVT khảo sát ño ñạc tiếng ồn ñể so sánh với công thức lý thuyết CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm tiếng ồn nguồn gây ồn giao thông ñường 1.1.1 Khái niệm tiếng ồn Tiếng ồn ñược hiểu tổ hợp cách hỗn tạp âm phức hợp có tần số cường ñộ âm khác (hình 1.1) Tiếng ồn dạng ô nhiễm phổ biến ñô thị, công nghiệp giao thông ñường vận tải Thành phố lớn, sầm uất, giao thông sản xuất phát triển nguy ô nhiễm tiếng ồn nặng Tiếng ồn gây tổn hại ñến chất lượng sống, làm việc, nghỉ ngơi, nghe nhìn ảnh hưởng xấu ñến sức khỏe người Phản ứng người ñối với tiếng ồn phụ thuộc vào tính chất vật lý tiếng ồn vào cảm giác tâm lý người, vào thời gian hoàn cảnh mà tác dụng Bảng 1.1 Mức ồn cảm giác người [9] Mức ồn (dB) Cảm giác Hoàn cảnh thực tế Ngưỡng nghe 20 Yên tĩnh tuyệt ñối Phòng ghi âm 40 Yên lặng Phòng học 50 Gây nhiễu nhẹ Mức cao bảo vệ giấc ngủ 60 Gây nhiễu Nói chuyện bình thường 80 Tiếng ồn lớn Mở âm nhạc lớn 90 Tiếng ồn to Mức cho phép nhà máy 100 Tiếng ồn lớn Máy cắt 110 Khó chịu ñựng ñược Máy gia công gỗ 120 Khó chịu ñựng ñược Tiếng máy bay 130 Cảm giác ñau Tiếng còi báo ñộng 140 Tổn thường thần kinh Hình 1.1 Tiếng ồn bên ñường vùng ngoại ô yên tĩnh [9] Trong GTVT, tiếng ồn ñược phân chia thành: - Tiếng ồn xe Tiếng ồn xe tổng hợp từ tiếng ồn sau: + Tiếng ồn từ ñộng rung ñộng phận xe + Tiếng ồn ống xả khói + Tiếng ồn ñóng cửa xe + Tiếng rít phanh - Tiếng ồn số loại xe: Các loại xe khác gây tiếng ồn khác (hình 1.2 bảng 1.2) Hình 1.2 Mức ồn số loại xe Bảng 1.2 Tiếng ồn số loại xe Loại xe STT Mức âm (dB) - Xe ôtô 72 - Xe khách nhỏ 79 - Xe khách lớn 84 - Xe thể thao 98 - Tiếng ồn từ dòng xe liên tục phụ thuộc vào: + Tiếng ồn xe + Tốc ñộ xe + Tình trạng mặt ñường: ñộ nhẵn mặt ñường, ñộc dốc, bề rộng, chất lượng ñường, + Các công trình hai bên ñường + Cây xanh 1.1.2 Các nguồn gây ồn giao thông ñường [8,9] 1.1.2.1 Tiếng ồn tạo từ ñộng Khi ñộng làm việc, tiếng ồn ñược tạo nguyên nhân sau: - Dao ñộng mômen xoắn: Mômen xoắn ñược tạo áp suất trình cháy tác dụng lên pittong qua truyền làm quay trục khuỷu Nhưng áp suất trình cháy xi lanh không ñều sau vòng quay trục khuỷu làm mômen xoắn bị dao ñộng Các dao ñộng truyền qua hệ thống truyền lực ñến bánh xe - Không cân quán tính: khối lượng pittong truyền xilanh không xảy cân quán tính ðồng thời cân chi tiết chuyển ñộng quay ñộng làm ñộng rung ñộng tác dụng lực mômen quán tình không cân - Rung ñộng lực ngang: ñộng làm việc xuất lực ngang làm cho bị rung ñộng theo phương ngang - Các tiếng ồn khí khác: nhiều âm khác từ piston cấu dẫn ñộng supap tạo tiếng ồn Những tiếng ồn bao gồm: tiếng gõ piston ñập lên thành xilanh, tiếng gõ hệ ñôi-supap, supap với ñế supap, tiếng gõ sinh xích cam - Hệ thống nạp xả ñộng cơ: tiếng ồn nạp phát sinh từ cửa nạp, phụ thuộc vào cấu hình cửa gió chiều dài ống nạp - Ống xả ñược gắn vào ñộng cơ, dài hẹp nên dễ bị rung ñộng Những giá ñỡ ống xả truyền rung ñộng lên thân vỏ xe Nếu xả thẳng không khí, chúng giãn nở tức thời gây tiếng nổ lớn - Chân máy ñược dùng ñể nối ñộng với khung vỏ Các rung ñộng ñộng ñược tuyền qua ñến khung vỏ - Tiếng ồn quạt gió tạo quạt làm mát két nước, quạt ñều hòa có cánh cắt không khí 1.1.2.2 Tiếng ồn tạo từ hệ thống truyền lực - Li hợp bị rung ñộng thân ly hợp ñĩa bị ñộng không cân bằng, ñóng không êm dịu cắt không dứt khoát - Hộp số gây ồn thường tiếng ồn bánh ăn khớp rung ñộng tần số Hiện tượng phụ thuộc vào trùng khớp bánh (số ăn khớp ñồng thời) loại cấu ñiều khiển gài số - Trục các-ñăng bị dao ñộng mômen xoắn truyền từ ñộng tới, bị dao ñộng uốn không cân góc nghiêng trục lớn - Truyền lực vi sai thường ñược dùng ô tô, mô tô ba bánh gây ồn khe hở ăn khớp vết ăn khớp không ñúng tiêu chuẩn Nếu khe hở ăn khớp lớn, ñập vào khởi hành hay chạy theo quán tính, gây tiếng ồn dễ gây mẻ Nếu khe hở nhỏ phát sinh tiếng ồn nhiệt ñộ cao, số trường hợp phát sinh tiếng “hú” - Xích truyền lực (thường dùng mô tô, xe máy): làm việc phát ồn va ñập ñĩa xích lăn ðể giảm va ñập cần ñiều chỉnh ñúng ñộ căng xích 1.1.2.3 Tiếng ồn tạo từ bánh xe Bánh xe nguồn gây tiếng ồn, tiếng va ñập phương tiện vận tải, bánh xe tròn hay cân tuyệt ñối tất ñều biến dạng chuyển ñộng ñường, ñặc biệt bánh Có thể coi bánh xe phần tử hệ rung ñộng Mặt khác, không phẳng mặt ñường nguồn kích thích dao ñộng ñáng kể Tiếng ồn tạo từ bánh xe phụ thuộc ñáng kể vào tính ñồng ñều ñộ cứng Ở tốc ñộ cao, không cân bánh xe sinh rung ñộng truyền ñến thân vỏ xe qua hệ thống treo Sự thay ñổi kích thước bánh xe quay (lớp ñàn hồi) theo dạng hình sóng tạo rung ñộng va ñập với mặt ñường ðộ cứng bánh xe có ảnh hưởng lớn ñến ñộ êm dịu chuyển ñộng, ñộ cứng nhỏ tính êm dịu cao ngược lại Hoa lốp nguyên nhân gây ồn không khí chạy rãnh mặt lớp biến dạng tạo nguồn lực gây rung ñộng phức tạp, không khí nén sau khỏi vết tiếp xúc giãn nở tạo tiếng nổ lốp bốp 1.1.2.4 Tiếng ồn tạo mặt ñường Mặt ñường không phẳng nguồn kích thích rung ñộng tiếng ồn Nó tạo tiếng ồn liên tục khoảng thời gian ñịnh tiếng va ñập bánh xe vượt qua chướng ngại vật ñường (ổ gà mối nối ray) Mức ñộ rung ñộng phụ thuộc vào hàm kích thích bề mặt ñường Do tác dụng ñường làm thân xe lắc lư ñồng thời theo phương thẳng ñứng, dọc ngang tạo chuyển ñộng không êm dịu làm cho người cảm thấy khó chịu Mặt khác, rung ñộng phương tiện vận tải nguồn kích thích tạo rung ñộng mặt ñường vùng lân cận 1.1.2.5 Tiếng ồn gây lực cản không khí (gió) Khi phương tiện vận tải chuyển ñộng xuất luồng khí ñi qua phần lỗi, lõm bề mặt tạo tượng chảy rối phía sau phần Tiếng ồn sinh chảy rối nghe tiếng “rit” luồng gió tăng theo tốc ñộ chuyển ñộng phương tiện vận tải Ngoài ra, tốc ñộ cao áp suất không khí xe thấp áp suất khí quanh xe Nếu có khe hở gioăng cửa hay thân vỏ xe xuất lọt khí gây tiếng ồn 1.1.2.6 Tiếng ồn tạo rung ñộng thân vỏ Do tác dụng lực kích thích từ phía mặt ñường, từ phía ñộng hệ thống truyền lực làm thân vỏ xe bị rung ñộng với tần số khác nhau, tạo dao ñộng áp suất âm quanh thân vỏ xe mà người cảm nhận ñược Tiếng ồn kiểu gọi “Booming” tăng tốc ñộ chuyển ñộng tăng 1.1.2.7 Tiếng ồn phanh Khi phanh, ñộ ñảo ñĩa phanh trống phanh làm guốc phanh má phanh rung ñộng Những rung ñộng ñược truyền qua môi chất dẫn ñộng phanh, làm bàn ñạp phanh rung ñộng Mặt khác, phanh tác dụng lực quán tính (giống tăng tốc) làm toàn xe rung ñộng Sự thay ñổi ma sát má phanh trống phanh hay ñĩa phanh làm má phanh rung ñộng Sự rung ñộng cộng hưởng với rung ñộng trống phanh Tiếng ồn phanh tồn hai dạng: tiếng rít tần số cao tiếng ồn tần số thấp Thường tiếng ồn xảy phanh gấp, riêng với phanh ñĩa xảy phanh êm dịu (phanh nhẹ) 1.1.2.8 Tiếng ồn còi xe ñóng cửa xe Tiếng ồn ñóng cửa xe gây cảm giác khó chịu, ñặc biệt vào ñêm khuya, tiếng ồn gián ñoạn, làm giật ñang ngủ Có số hãng xe ñã giải cách có hiệu làm giảm tiếng ồn ñóng cửa, nhiều nhà máy sản xuất ô tô sản xuất loại xe có tiếng ồn ñóng cửa to Vấn ñề giải ñược từ giai ñoạn thiết kế cách cho phép nhà máy ñược ñăng ký sản xuất loại xe không gây ồn ñóng cửa xe 1.1.2.9 Mức ñộ ña dạng tiếng ồn phương tiện vận tải Từ phân tích nêu cho thấy, phương tiện vận tải chuyển ñộng tiếng ồn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, nguồn tạo tiếng ồn khoảng tần số va mức âm khác (hình 1.3) Hình 1.3 Mức ñộ ña dạng tiếng ồn phương tiện vận tải Cơ chế lan truyền tiếng ồn ô tô ñược trình bày hình 1.4 Truyền rung ñộng Truyền không khí Hình 1.4 Cơ chế lan truyền rung ñộng tiếng ồn ôtô 1.2 Những nghiên cứu nước tiếng ồn giao thông ñường 1.2.1 Nước - Báo cáo quan môi trường Châu Âu (EEA) [12] cho biết 50% số ñô thị Châu Âu ñang chịu ñựng ô nhiễm tiếng ồn từ giao thông ñường bộ, ñường sắt ñường hàng không - Theo EEA [12] số thủ ñô ñược ñề cập báo cáo, Bratislava (Slovakia) nơi có mức tiếng ồn cao với khoảng 55% người dân ñang chịu ñựng tình trạng ô nhiễm tiếng ồn ðứng sau Bratislava Warsaw (Ba Lan) Pari (Pháp) Báo cáo cho biết 41 triệu người thành phố 19 nước châu Âu ñang phải chịu tiếng ồn mức từ 55 dBA trở lên ðây ngưỡng mà Tổ chức Y tế Thế giới cho gây tác ñộng sức khỏe - EEA [12] khẳng ñịnh khoảng 3,6 triệu người dân thành phố phải ñối mặt với tiếng ồn có ñộ lớn từ 70 dBA trở lên ðầu năm 2009, EEA dự tính khoảng 67 triệu cư dân ñô thị 27 nước Liên minh châu Âu (EU) phải sống chung với tiếng ồn có ñộ lớn 55 dBA - Một số nghiên cứu ñiển hình tiếng ồn giao thông vận tải năm qua rút số nhận xét sau: + Ở Pháp [11, 12], quan hệ ñộ ồn cường ñộ xe chạy ñược xác ñịnh theo công thức: L50 = A+BLogN, ñó: N: Là cường ñộ xe chạy (xe/h) cao ñiểm A: Là hệ số kinh nghiệm phụ thuộc chủ yếu vào vận tốc xe chạy B: Là hệ số ñặc trưng cho tính liên tục dòng xe + Cũng theo [11, 12], Liên Xô cũ thì: Ltñ = 50 +8,8logN Công thức áp dụng cho ñiều kiện bình thường mặt ñường bê tông nhựa; dòng xe có nhiều xe tải xe buýt +2dB; chất lượng mặt ñường xấu cộng thêm 3dB; ñường có dốc cộng thêm 3dB; ñường bê tông xi măng cộng thêm 3dB Như vậy, hai công thức trên, tham số N ñều tính chung cho dòng xe mà chưa có phân tích ảnh hưởng cụ thể loại PTVT vận tốc tương ứng chúng chuyển ñộng gây tiếng ồn Do ñó áp dụng vào ñiều kiện cụ thể cần phải hiệu chỉnh thêm nhiều yếu tố khác + Theo [10], Trương Ngọc Phân cộng [10] ñã ñề cập ñến công thức tính toán tiếng ồn khoảng cách nguồn r (m) cho trường hợp ñường quốc lộ ñường thành phố 10 Thời gian Leq(1) Leq(2) Leq(3) Leq(4) 14h-15h 95 92 89 84 15h-16h 89 88 86 82 16h-17h 94 92 91 87 17h-18h 93 92 91 86 Ghi chú: Leq(1) – Phương án 1; Leq(2) – Phương án 2; Tiếng ồn (dB) Leq(3) – Phương án 3; Leq(4) – Phương án 100 98 95 96 94 92 90 90 88 85 86 84 80 6h7h 7h8h 8h9h 82 9h- 10h- 11h- 12h- 13h- 14h- 15h- 16h- 17h10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 6h-7h 7h-8h 8h-9h 9h-10h 10h-11h 11h-12h Thời gian a-Phương án T iến g n (d B ) Tiếng ồn (dB) 90 85 80 7h8h 8h9h 13h14h 14h-15h 15h-16h 16h-17h 17h-18h b-Phương án 95 6h7h 12h13h T hời g ian 9h- 10h- 11h- 12h- 13h- 14h- 15h- 16h- 17h10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 95 90 85 80 75 6h- 7h- 8h- 9h- 10h- 11h- 12h- 13h- 14h- 15h- 16h- 17h7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h Thời gian Thời gian d-Phương án c-Phương án Hình 3.1 Diễn biến tiếng ồn cho phương án tính toán Nhận xét: Trong tính toán này, giả sử khoảng thời gian vận tốc chuyển ñộng trung bình loại PTVT ñi qua ñiểm nghiên cứu không ñổi Kết cho thấy giá trị Leq loại PTVT tỷ lệ thuận với vận tốc chuyển ñộng 3.4 Thực nghiệm ño ñạc tiếng ồn ñiểm nghiên cứu 3.4.1 ðịa ñiểm, thời gian phương pháp khảo sát - Vị trí ño tiếng ồn dòng phương tiện: + Vị trí cách trục dòng xe 7,5m ñộ cao từ 1,2 ñến 1,5m có tọa ñộ: 21o00’436’’ N 105o47’411’’E 46 + Vị trí vuông góc với ñường cách vị trí 30 m ñộ cao từ 1,2 ñến 1,5m có tọa ñộ: 21o00’435’’ N 105o47’410’’E - Thời gian khảo sát: + ðo liên tục từ 6h sáng ñến 18h chiều, ño lần, lần 10 phút ñể xác ñịnh thông số Leq Thời gian ño tiếng ồn trùng với thời gian ñếm lưu lượng PTVT + Thời gian: Khảo sát ngày, từ ngày 16/4/2014 ñến ngày 18/4/2014 ðặc ñiểm trời nắng nhẹ, gió nhẹ, nhiệt ñộ dao ñộng từ 26-32oC - Thiết bị ño tiếng ồn: Sử dụng máy ño ñộ ồn Model: SP – SE-1Quest/Mỹ Các thông số kỹ thuật thiết bị ño sau: Thiết bị ñạt tiêu chuẩn IEC/ANSI Class 2, máy có 14 phím chức năng, hiển thị hình LCD, máy ño ñồng thời giá trị Lmax, Lmin, Leq với thang ño từ 20Hz- 8Khz, dải ño từ – 140 dB Thiết bị trước tiến hành khảo sát ñược hiệu chuẩn Trung tâm Kỹ thuật ño lường 3.4.2 Kết khảo sát 3.4.2.1 Kết ño vị trí Nhóm nghiên cứu tiến hành ño ñạc thực tế vị trí (cách trục dòng xe 7,5m) từ 6h sáng ñến 18h chiều, h ño lần, lần ño 10 phút lấy giá trị trung bình, kết thu ñược cho sau: Bảng 3.4 Biến thiên tiếng ồn Leq vị trí từ 6h ñến 18h Thời gian Leq QCVN 26 Thời gian Leq QCVN 26 6h-7h 78 70 12h-13h 80 70 7h-8h 87 70 13h-14h 84 70 8h-9h 85 70 14h-15h 79 70 9h-10h 84 70 15h-16h 80 70 10h-11h 81 70 16h-17h 83 70 11h-12h 82 70 17h-18h 85 70 47 Tiếng ồn (dB) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Leq QCVN 26 6h7h 7h8h 8h9h 9h- 10h- 11h- 12h- 13h- 14h- 15h- 16h- 17h10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h Thời gian (giờ) Hình 3.2 Biến thiên giá trị Leq vị trí từ 6h ñến 18h Nhận xét: - Giá trị Leq dao ñộng từ 78-87 dB, kết cho thấy giá trị Leq thời gian khảo sát ñều vượt ngưỡng QCVN 26:2010/BTNMT quy ñịnh ðiều cho thấy tiếng ồn dọc tuyến ñường Phạm Hùng mức cao 3.4.2.2 Kết ño vị trí Tính trung bình giờ, giá trị tiếng ồn vị trí 2, cách vị trí 30 m ñược tổng hợp bảng sau (bảng 3.5) Bảng 3.5 Biến thiên tiếng ồn vị trí từ 6h ñến 18h Thời gian Leq Thời gian Leq 6h-7h 69 12h-13h 71 7h-8h 78 13h-14h 75 8h-9h 76 14h-15h 70 9h-10h 75 15h-16h 71 10h-11h 72 16h-17h 74 11h-12h 73 17h-18h 76 48 80 78 Tiếng ồn (dB) 76 74 Leq 72 QCVN 26 70 68 66 64 6h-7h 7h-8h 8h-9h 9h10h 10h11h 11h12h 12h13h 13h14h 14h15h 15h16h 16h17h 17h18h Thời gian (giờ) Hình 3.3 Biến thiên giá trị Leq vị trí từ 6h ñến 18h Nhận xét: - Giá trị Leq vị trí dao ñộng từ 69 - 76 dB, kết cho thấy hầu hết thời gian giá trị Leq ñều vượt ngưỡng QCVN 26:2010/BTNMT quy ñịnh, có giá trị tiếng ồn thời gian từ 6h-7h nhỏ tiêu chuẩn ðiều cho thầy mức ồn dọc tuyến ñường Phạm Hùng cách nguồn mức cao Giá trị Leq vị trí ñược thể ñồ thị sau 100 90 Tiếng ồn (dB) 80 70 60 Leq1 50 Leq2 40 QCVN 26 30 20 10 6h-7h 7h-8h 8h-9h 9h10h 10h11h 11h12h 12h13h 13h14h 14h15h 15h16h 16h17h 17h18h Thời gian (giờ) Hình 3.4 Biến thiên giá trị Leq vị trí từ 6h ñến 18h 49 3.5 So sánh ñánh giá kết tính toán theo công thức ño ñạc thực tế 3.5.1 Tại ví trí Tổng hợp kết tính toán phần ta ñược bảng tổng hợp sau: Bảng 3.6 Giá trị tiếng ồn (dB) tính toán ño ñạc vị trí Thời gian Leq(1) Leq(2) Leq(3) Leq(4) Leq (ño ñạc) Sai số so với PA4 6h-7h 90 87 85 80 78 7h-8h 96 94 92 88 87 8h-9h 97 95 93 88 85 9h-10h 98 96 94 89 84 10h-11h 95 92 89 84 81 11h-12h 95 93 90 85 82 12h-13h 94 93 90 86 80 13h-14h 96 93 91 87 84 14h-15h 95 92 89 84 79 15h-16h 89 88 86 82 80 16h-17h 94 92 91 87 83 17h-18h 93 92 91 86 85 120 Tiếng ồn (dB) 100 Leq(1) 80 Leq(2) Leq(3) 60 Leq(4) 40 Leq (ño ñạc ) 20 6h-7h 7h-8h 8h-9h 9h10h 10h11h 11h12h 12h13h 13h14h 14h15h 15h16h 16h17h 17h18h Thời gian Hình 3.5 So sánh tiếng ồn tính toán phương án giá trị ño ñạc vị trí 50 Nhận xét: Kết ño ñạc thực tế có sai khác với phương án kịch tính toán, giá trị ño ñạc có sai khác với phương án Giá trị sai lệch dao ñộng từ 1-6 dB, tính trung bình 3,1 dB Sự sai khác nguyên nhân chủ yếu tham số vận tốc công thức tính lấy giá trị trung bình, thực tế khoảng thời gian khảo sát giờ, vận tốc dòng xe thay ñổi Như vậy, sử dụng công thức ñề tài giá trị tiếng ồn tính ñược phải trừ ñi 3,1 dB, ñó ta thu ñược giá trị tiếng ồn sát với ño ñạc máy 3.5.2 Tại vị trí Sử dụng công thức tính ñộ giảm tiếng ồn khoảng cách nguồn r Trong phương án tính toán khoảng cách r = 37,5m tổng hợp kết phần ta ñược: Bảng 3.6 Giá trị tiếng ồn tính toán ño ñạc vị trí Thời gian Leq(1) Leq(2) Leq(3) Leq(4) Leq (ño ñạc) Sai số so với PA4 6h-7h 83 80 76 73 69 7h-8h 89 84 82 80 78 8h-9h 90 86 83 79 76 9h-10h 91 87 84 80 75 10h-11h 87 83 80 77 72 11h-12h 89 85 82 78 73 12h-13h 89 85 82 75 71 13h-14h 90 86 83 80 75 14h-15h 86 83 80 75 70 15h-16h 84 80 77 73 71 16h-17h 89 85 82 79 74 17h-18h 88 84 81 78 76 51 100 90 Tiếng ồn (dB) 80 70 Leq(1) 60 Leq(2) 50 Leq(3) 40 Leq(4) 30 Leq (ño ñạc) 20 10 6h-7h 7h-8h 8h-9h 9h10h 10h11h 11h12h 12h13h 13h14h 14h15h 15h16h 16h17h 17h18h Thời gian Hình 3.6 So sánh tiếng ồn tính toán phương án giá trị ño ñạc vị trí Nhận xét: Kết ño ñạc thực tế có sai khác với phương án kịch tính toán, giá trị ño ñạc có sai khác với phương án Giá trị sai lệch dao ñộng từ 2-5 dB, tính trung bình 3,9 dB Sự sai khác nguyên nhân chủ yếu tham số vận tốc công thức tính lấy giá trị trung bình, thực tế khoảng thời gian khảo sát giờ, vận tốc dòng xe thay ñổi kệ số giảm ồn mặt ñường, hệ số giảm xanh lấy theo hệ số kinh nghiệm Như vậy, sử dụng công thức ñề tài giá trị tiếng ồn tính ñược phải trừ ñi 3,9 dB, ñó ta thu ñược giá trị tiếng ồn sát với ño ñạc máy 3.6 Một số biện pháp giảm thiểu tiếng ồn 3.6.1 Các biện pháp giảm tiếng ồn nguồn 3.6.1.1 Giảm lực kích thích rung ñộng Nếu triệt tiêu ñược rung ñộng loại bỏ ñược tiếng ồn Tuy nhiên thực tế, phương tiện vận tải bị rung ñộng nhiều nguồn kích thích khác quay không cân ñộng cơ, ñường không phẳng Vì vậy, nghiên cứu làm giảm rung ñộng triệt tiêu ñược nguồn kích thích rung ñộng ðể giảm lực kích thích rung ñộng từ phía ñộng cơ, hệ thống truyền lực bánh xe cần thực tốt biện pháp sau: - Cân tất loại ñộng chi tiết chuyển ñộng quay hệ thống truyền lực bánh xe 52 - Giảm dao ñộng mô men xoắn trình cháy tránh cộng hưởng dao ñộng mô men xoắn ñộng với hệ thống truyền lực ñể tránh cộng hưởng vùng tần số cao - Giảm truyền dao ñộng học ñến thân vỏ xe sử dụng ñệm chân máy ñàn hồi, hệ thống treo có ñộ cứng hợp lý, bánh xe có ñộ cứng phù hợp, ñệm ống xả có kết cấu ñặc biệt - Sử dụng ống giảm âm ñể giảm tiếng ồn khí thải - Thân vỏ xe có kết cấu ñộ cứng phù hợp ñể chống rung ñộng - Thực tốt việc bảo dưỡng kỹ thuật: kiểm tra, ñiều chỉnh, xiết chặt ðể giảm kích thích rung ñộng từ phía mặt ñường, biện pháp nâng cao chất lượng ñường 3.6.1.2 Cách âm Khi phương tiện vận tải hoạt ñộng, chúng sinh rung ñộng tiếng ồn Có thể nói phương tiện vận tải tổ hợp nhiều phần tử dao ñộng có rung ñộng vượt tầm kiểm soát loại giảm chấn khối lượng Một giải pháp ñược sử dụng phổ biến dùng cách âm ñể phủ nguồn gây rung ñộng tiếng ồn lớn Tấm cách âm ñược chế tạo loại hấp thụ âm Các vật liệu hấp thụ âm thường dùng phương tiện vận tải sau: - Vật liệu xốp, rỗng gồm loại sản phẩm dệt, loại vật liệu sợi, nỉ, loại bọt Polyusethane Chúng ñược sử dụng thảm cách âm sàn xe hay nắp capô Nguyên lý hút âm loại vật liệu cách âm sau: sóng âm truyền tới, không khí khe rỗng dao ñộng, lượng âm ñược sử dụng ñể chống lại tác dụng ma sát tính nhớt không khí dao ñộng vách rỗng, phần lượng âm xuyên qua vật liệu Khả hút âm vật liệu xốp phụ thuộc vào sức cản dòng không khí dao ñộng, vận tốc dao ñộng phần tử không khí khe rỗng Nếu vật liệu có ñủ tính rỗng, chiều dày phù hợp, có khả hút tới 95% lượng âm 53 Các loại vật liệu xốp rỗng dễ dàng hấp thụ âm tần số cao trung ðể tăng khả hút âm, người ta dùng ñục lỗ làm ốp vật liệu xốp Trên hình 3.7 trình bày dạng cách âm dùng ô tô Hình 3.7 Các cách âm dùng ô tô ðể tăng khả hút âm bản, người ta thường nhồi vật liệu rỗng vào lớp không khí trung gian, ñệm vật liệu ñàn hồi quanh chu vi ñể lên kết khung vỏ nhằm giảm rung ñộng 3.6.2 Giảm tiếng ồn quy hoạch tổ chức giao thông Một biện pháp hiệu ñể giảm tác hại tiếng ồn kết hợp chặt chẽ quy hoạch kiến trúc với quy hoạch tổ chức giao thông, ñặc biệt ñô thị Việc quy hoạch xây dựng ñô thị cần gắn liền với việc quy hoạch mạng lưới ñường giao thông ñể ñảm bảo tính ñại giảm ồn Tổ chức giao thông góp phần quan trọng việc giảm ồn rung ñộng Những khu vực cần yên tĩnh phải giảm mật ñộ tham gia giao thông cách phân luồng, tuyến hợp lý 3.6.3 Giảm tiếng ồn cách trồng xanh xây tường chống ồn Cây xanh tác dụng cải tạo không khí, chống bụi có tác dụng giảm tiếng ồn Cây xanh trồng thành nhiều dãy có tác dụng tốt dãy Khoảng sáng dãy xanh nhiều khả làm giảm tiếng ồn nhỏ Hiệu giảm tiếng ồn dãy xanh ñược trình bày bảng 3.7 54 Bảng 3.7 Hiệu giảm tiếng ồn dãy xanh Chiều rộng Cấu trúc dãy tán (m) Mức giảm ồn (dBA) 10-14 Một dải cây, trồng kiểu ô cờ, có rào kín chắn thân 4-5 14 – 20 Một dải cây, trồng kiểu ô cờ, có rào kín chắn thân 5-8 20 – 25 Một dải cây, cách 3-5m, có rào kín chắn thân - 10 25 – 30 Hai ba dải cây, cách 3m, có rào kín chắn 10 - 12 thân Một biện pháp có hiệu cao ñể chống ồn xây tường chắn quanh nguồn ồn, ñặc biệt vùng quanh trường học, bệnh viện, khu dân cư Tường chắn tiếng ồn ñất, gạch, bê tông cốt thép Ở hai bên ñường cao tốc ñi qua, vùng có tiếng ồn cao sử dụng tường bê tống cốt thép, mặt (phía giáp nguồn ồn) ốp vật liệu hút âm trồng xanh (a – Che chắn âm loại hình xây viên: ñơn vị m) 55 (b- Che chắn âm loại hình bản) Hình 3.8 Một số loại tường chống ồn Trong ñường truyền tiếng ồn gặp vật cản âm, làm phản xạ, hấp thụ làm suy giảm tiếng ồn (hình 3.9; hình 3.10 hình 3.11) - Lợi dụng mô ñất, sườn ñồi làm giảm thấp tiếng ồn Khi thiết kế bố trí tuyến ñường, có gắng lợi dụng ñịa hình ñể ngăn ồn Hình 3.9 thiết kế bố trí tuyến ñường dùng gò ñất bên sườn ñường, khiến cho vùng ảnh hưởng âm giảm ñi cho vùng lân cận - Lợi dụng cấu trúc vật vật kiến trúc làm giảm thấp tiếng ồn Cấu trúc vật tường ñất, tường vây, kiến trúc quanh phố kiến trúc làm nhiễu sóng âm khác (như kho tàng) dẫn ñến tác dụng giảm âm tốt ðường truyền tiếng ồn Hình 3.9 Lợi dụng mô ñất ñể giảm ồn 56 ðường truyền tiếng ồn Hình 3.10 Lợi dụng ñường ñào giảm ồn Tường ñất Nhà Trường học Hình 3.11 Sự bố trí mặt ñường lợi dụng kiến trúc ñể giảm tiếng ồn a) Lợi dụng tường ñất làm chắn âm b) Lợi dụng vật kiến trúc ñể giảm ồn, bố trí mặt phẳng 3.6.4 Kiểm soát xây dựng ban hành tiêu chuẩn tiếng ồn Mức ồn cho phép mức ồn người dẽ dàng chịu ñược Nó mức ồn tối ña quy ñịnh cho vùng loại nguồn gây ồn cụ thể 57 Mức ồn cho phép ñược xây dựng sở kết ño ñạc ñiều tra thực tế nhiều lần Việt Nam ñã xây dựng ban hành tiêu chuẩn tiếng ồn ñể kiểm soát hoạt ñộng gây tiếng ồn, nhiên cần phải có nghiên cứu sâu ñể chỉnh sửa cho phù hợp 3.6.5 Biện pháp quản lý giáo dục - Các trạm ñăng kiểm giao thông ñô thị tiến hành kiểm tra xe loại trừ (cấm hoạt ñộng) ñối với xe không ñạt tiêu chuẩn mức ồn theo quy ñịnh Bộ Giao thông vận tải - Tuyên truyền nâng cao nhận thức người việc giảm kiểm soát tiếng ồn giao thông Kết luận chương 3: Chương ñã trình bày thực nghiệm xác ñịnh mối quan hệ tiếng ồn vận tốc chuyển ñộng xe máy ðề tài ñã khảo sát lựa chọn vận tốc trung bình dòng PTVT ñể xác ñịnh tiếng ồn ñiểm nghiên cứu theo công thức ðề tài ñã tiến hành khảo sát, ño ñạc thực tế tiếng ồn ñiểm nghiên cứu, sở ñó so sánh, ñánh giá với kết tính toán lý thuyết ðề tài ñã ñưa số giải pháp chung nhằm giảm thiểu tiếng ồn Tuy nhiên, ñề tài chưa khảo sát thêm lần lưu lượng tiếng ồn sau xây dựng công thức ñể kiểm chứng công thức 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên sở kết nghiên cứu, tác giả ñưa kết luận sau: - Về lưu lượng xe ñường Phạm Hùng: Tính chung cho là: xe nhỏ 3.039 xe/h; xe trung bình 671 xe/h; xe lớn 414 xe/h xe máy 8.119 xe/h - Về tiếng ồn giao thông khảo sát: Giá trị Leq ñiểm cách trục dòng xe 7,5m dao ñộng từ 78-89 dB, kết cho thấy khoảng thời gian khảo sát giá trị Leq ñều vượt ngưỡng QCVN 26:2010/BTNMT ðiều cho thấy mức tiếng ồn dọc tuyến ñường Phạm Hùng mức cao Giá trị Leq ñiểm cách trục dòng xe 37,5 m dao ñộng từ 69-76 dB - Về công thức xác ñịnh cường ñộ tiếng ồn xe mô tô hai bánh: L = 38,8 + 5,93 Lg(V) - Về công thức xác ñịnh tiếng ồn: So sánh với kết tính toán lý thuyết cho thấy lý thuyết thực tế có sai khác với dao ñộng trung bình 3,1dB Công thức xác ñịnh tiếng ồn vị trí cách nguồn ro =7,5m sau (∆L=3,1 dB): Leqi = Loi + 10 lg Ni − 16 − ∆L T Vi - Về công thức xác ñịnh ñộ giảm tiếng ồn: So sánh giá trị ñộ giảm tiếng ồn tính toán theo công thức ño ñạc thực tế cho thấy có sai khác trung bình 3,9dB Công thức xác ñịnh tiếng ồn vị trí cách nguồn r (m) sau (∆L=3,9 dB): Leqi = Loi + 10 lg Ni r r + 15 lg o + 10 lg( )α − ∆L − 16 TVi r r  n  - Tiếng ồn trung bình dòng xe hỗn hợp là: Leq = 10 lg ∑10 0.1Leqi   Sai  số ∆L cho hai trường hợp ñược xác ñịnh dựa số liệu tính toán lần khảo sát Nếu có ñiều kiện khảo sát thêm lần sau có công thức ñộ tin cậy cao - ðề tài ñã ñưa số giải pháp giảm thiểu tiếng ồn cho giao thông ñường 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giao thông vận tải, (2003), TCVN 6211: 2003, TCVN 7271: 2003, Quy ñịnh tiêu chuẩn loại PTVT, Hà Nội Bộ môn Cơ khí Ô tô, (2012), Bài giảng Phương tiện vận tải, Trường ðại học Giao thông Vận tải, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường, (2008), Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2007: Môi trường không khí ñô thị Việt Nam, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường, (2010), Báo cáo môi trường quốc gia: Tổng quan Môi trường Việt Nam, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường, (2010), QCVN 26:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tiếng ồn, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường, (2011), Thông tư 28/2011/TT-BTNMT ngày 01/8/2011 quy ñịnh quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường không khí xung quanh tiếng ồn, Hà Nội Phạm Ngọc ðăng, (2012), Môi trường không khí, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Cao Trọng Hiền (chủ biên), (1995), Thí nghiệm Ô tô Trường ðại học Giao thông vận tải Cao Trọng Hiền (chủ biên), (2007), Môi trường giao thông NXB Giao thông vận tải 10 Trương Ngọc Phân, (2007), Kỹ thuật môi trường giao thông ñường (Tài liệu tiếng Trung Quốc), NXB Giáo dục cao cấp 11 Nguyễn Xuân Trục, (2005), Quy hoạch giao thông vận tải thiết kế công trình ñô thị, NXB Giáo dục 12 World Bank Technical Paper No 376, (1997), Roads and the Environment: A Handbook, The World Bank Washington, D.C 13 U.S Department of Transportation, (2004), FHWA Traffic Noise Model Version 2.5 60 ... 000 2.2.2 Dự báo tiếng ồn giao thông ñường [10] 2.2.2.1 Dự báo tiếng ồn giao thông quốc lộ a Mô hình dòng xe giao thông Khi lưu lượng xe chạy ñường ñủ lớn, dòng xe ñường coi nguồn ồn ñường không... TIẾNG ỒN DO GIAO THÔNG VẬN TẢI 2.1 Cơ sở lý thuyết xác ñịnh lan truyền tiếng ồn GTVT 2.1.1 Mô hình nguồn nguồn ñiểm - Mô hình nguồn ñiểm cố ñịnh [7]: (2.1) L p = Lo − ∆L Trong ñó: Lp: Tiếng ồn ñiểm... 1.3) Hình 1.3 Mức ñộ ña dạng tiếng ồn phương tiện vận tải Cơ chế lan truyền tiếng ồn ô tô ñược trình bày hình 1.4 Truyền rung ñộng Truyền không khí Hình 1.4 Cơ chế lan truyền rung ñộng tiếng ồn