Vliv konstrukčního řešení mostu na šíření hluku od dopravy

• Foto

POSTUP VYHODNOCOVÁNÍ HLUKOVÉ ZÁTĚŽE 
Zákon č. 272/2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací určuje hygienické limity hluku pro určitá typická prostředí. V případě měření hluku od dopravy se jedná především o chráněný venkovní prostor. Limity jsou nastaveny pomocí vážených ekvivalentních hladin akustického tlaku. Přípustné limity jsou stanoveny s ohledem na nepříznivý vliv dlouhodobého působení hluku na lidský organismus, a to jak z hlediska fyzického, tak z hlediska psychického. Zákonem stanovené expoziční limity jsou uváděny ve vážené podobě, která zohledňuje vlivy subjektivního vnímání hluku u člověka.

Vzhledem k nutnosti standardizovat požadavky na limitní hodnoty expozice hluku je vhodné zavést určující (objektivizované) metody měření, které postihnou reálné vnímání hluku člověkem. Za tímto účelem byly v minulosti vytvořeny křivky hladin stejné hlasitosti. Ty znázorňují úroveň akustického tlaku, která je nutná pro dosažení stejně intenzivního vjemu. Hodnoty jsou potom stanoveny pro dané frekvence z rozsahu slyšitelného pásma člověka, tedy přibližně od 20 Hz do 20 kHz. Křivky jsou udávány ve fónech. Dnes používaná hladina akustického tlaku je udávána v decibelech (dB). Jejich velikost je při záznamu zvukového tónu o frekvenci 1 kHz stejná jako u zmíněných fónů. Parametry křivek jsou uvedeny v ČSN ISO 226 a jsou zobrazeny na obr. 1. Čerchovaně je zobrazen práh slyšitelnosti, který odpovídá hladině hlasitosti 0 fónů. Naopak hladině 120 fónů odpovídá práh bolestivosti, který není zakreslen. Čárkovaně jsou vyneseny křivky, pro jejichž ověření není dostatek experimentálních údajů. Pro lepší představu je vhodné zmínit, že zesílení signálu o 6 dB je vnímáno jako dvakrát větší hlukový počitek a naopak zeslabení o stejnou hodnotu jako počitek dvakrát menší.

Zrcadlovému obrazu vybraných křivek hladin stejné hlasitosti, 40, 60 a 70 fónů, přibližně odpovídají váhové křivky A, B a C, které se používají v přístrojích zavedením váhových filtrů. Použití těchto filtrů má za účel zajistit objektivní modifikaci měřených hodnot k subjektivnímu pocitu člověka.

Princip frekvenčního vážení je založen na snížení čí zvýšení změřených hodnot hlasitosti pro jednotlivé frekvence v závislosti na zvolené křivce filtru. Tímto způsobem je do měření vnesen vliv citlivosti sluchového orgánu na jednotlivé zvukové frekvence. Pro určení vlivu hlukové zátěže na člověka se dnes převážně používá váhový filtr A. Méně je používán váhový filtr C, který se používá spíše pro měření impulsního hluku. Pro vyhodnocení ekvivalentních trvalých hodnot hluku bylo využito kromě filtru A i filtru C. Tento postup byl zvolen s ohledem na určení vlivu emitovaného hluku mostními objekty na migraci zvěře. Pro různou zvěř je rozložení frekvenčního pásma jiné a citlivost na určité frekvence se také liší. U člověka jsou nejvíce vnímány kmitočty v rozmezí 1 – 6 kHz. U divoké zvěře jsou tyto specifikace obtížně dostupné, nebo jsou podloženy jen omezeným počtem experimentálních údajů. Souhrnně však může zvěř obsáhnout celé člověkem slyšitelné spektrum, a to při vyšší citlivosti na jednotlivé frekvence. Vybraná spektra slyšitelnosti jsou i s vyznačením pásem nejvyšší citlivosti uvedena na obr. 2.

Ze zmíněného předpokladu rozdílné citlivosti zvěře plyne využití váhové funkce C, která účinky jednotlivých kmitočtů neredukuje tak výrazně jako funkce A. Váhová funkce B odvozená pro hlukovou hladinu 60 fónů se dnes nepoužívá, a proto nebude dále zmiňována. Funkce vážení A a C jsou definovány v ČSN EN 61672-1 společně s funkcí Z, která v rámci celého pro člověka slyšitelného pásma naměřené hodnoty nemodifikuje a nahrazuje dřívější lineární průběh Lin. Jednotlivé funkce odpovídají následujícím vztahům a jsou znázorněny na obr. 3.

Z grafu je možné vysledovat, že metoda vážení A výrazně redukuje vliv nízkých frekvencí do 1 kHz, méně pak vliv frekvencí vyšších než 6,3 kHz. Ve zbylém rozsahu, tedy spektru nejvyšší citlivosti sluchu člověka naopak vliv hlukové zátěže zvyšuje. Metoda vážení C naopak v rámci běžně slyšitelného rozsahu osob, tedy 20 Hz až 20 kHz, ponižuje vliv velmi nízkých frekvencí do 200 Hz, což přibližně odpovídá tónu malé g. Vliv frekvencí vyšších než 2 kHz je naopak potlačen více než při použití metody A. Váhová funkce Z ponechává hodnoty neupravené a dovoluje jejich další úpravu i podle váhových funkcí, které neposkytuje samotný měřicí přístroj. Ve vyjádřeních jednotlivých metod vážení je použita konstantní hodnota. Význam této úpravy je pouze dosažení hodnoty 0 dB při frekvenci 1 kHz.

Další vliv na výsledky měření má integrační doba přístroje. V praxi jsou využívány tři základní typy časového vážení – fast (F), slow (S) a impulse (I). Jde o dobu, po jakou přístroj průměruje naměřené hodnoty pro daný čas. V případě fast měření se jedná o 125 ms, slow pak 1 s a pro impulse jde o 35 ms. Typy vážení je vhodné volit podle typu zvukového signálu, protože běžné odchylky mezi jednotlivými způsoby měření jsou udávány v rozmezí 5 dB. Podle typu signálu ale mohou nabývat i hodnot vyšších. V případě trvalého signálu musí být přístrojem naměřená hodnota stejná pro všechna časová vážení. Vliv použitého časového vážení je znázorněn pro krátký periodický signál na obr. 4. Na obrázku je znázorněna nutnost vhodné volby časového měření, kdy pro zobrazený typ signálu je vážení typu F nevhodné. Z důvodu kratší integrační doby zaznamenává vícekrát nulovou hladinu signálu, a tedy vůči vážení typu S strmě klesá. Typ impulse má omezené použití a jeho hodnoty nejsou běžně vyhodnocovány.

Poslední použitou váženou hodnotou je tzv. špičková hodnota akustického tlaku (peak). Ta může být udávána s frekvenčním vážením, kdy předpisy využívají metodu vážení C. Špičková hodnota je měřena před zavedením časového vážení a je získávána pro čas měření kratší než 100 μs. Tímto způsobem je získán maximální vážený nebo nevážený akustický tlak, tedy maximální hodnota hlukové expozice, která byla přístrojem naměřena.

Z hlediska vlivu akustické zátěže na zdraví člověka se používá časové vyhodnocení měřených hodnot. Čas je vedle samotné hlukové hladiny jeden z hlavních určujících parametrů vlivu zátěže na pohodu člověka. Platné předpisy určují jednotlivým prostředím časový úsek, pro který se udává průměrná (ekvivalentní) expozice hluku. Ta je z měřených dat určena jako střední energetická hodnota dle vztahu:

Výběr použitých vážení je závislý na prostředí, ve kterém se měří a na typu zvukového signálu. Nejčastěji je použita pro vyhodnocení ekvivalentní trvalé hladiny metoda vážení A. V tomto textu byla použita metoda vážení C s ohledem na nejistotu v odezvě zvěře na hlukovou zátěž různých frekvencí. Metoda frekvenčního vážení A je uváděna pro srovnání.

NÁVRH EXPERIMENTÁLNÍHO MĚŘENÍ 
Primárním cílem prezentovaných měření hluku v okolí mostů na dálnici D47 a rychlostní silnici R35 bylo prokázat vliv konstrukčního uspořádání mostů na jejich využití pro migraci zvěře napříč liniové dopravní stavbě. Hluk dále od mostu může plně odradit živočicha od využití mostu pro migraci, zatímco hlukový ráz pod mostem od přejezdu nákladních vozidel přes mostní závěry může živočicha vyplašit a donutit jej změnit původně zamýšlenou trasu migrace.

Hluk dále od mostu od dopravy na mostě je možné minimalizovat umístěním protihlukových clon na most, zatímco hluk od mostních závěrů je možné odstranit jen návrhem integrovaných konstrukcí, což je možné jen do celkové délky mostu max. 100 m.

Měření jsou proto navržena tak, aby poskytovala údaje jak o ekvivalentní hlukové hladině v okolí mostního objektu, tak o hlukovém rázu způsobeném přejezdem těžkých nákladních vozidel přes mostní závěr. Z těchto důvodů byly pro měření využívány dva hlukoměry: první s časovým záznamem pro měření hlukového rázu pod mostem a druhý bez časového záznamu pro vyhodnocení ekvivalentní hlukové hladiny nedaleko mostu, ve vzdálenosti 30 – 50 m, tedy v místech, kde se zvíře rozhoduje o migraci, viz obr. 5. Záznam probíhal současně na obou stanovištích.

V rámci provedených měření byly zjišťovány hodnoty L_Aeq, L_Ceq a L_Cpeak. Ekvivalentní trvalé hodnoty značené indexem eq jsou určeny jako střední energetické hodnoty. Jejich indexové označení udává váhový filtr, který byl na vyhodnocené hodnoty aplikován. Tyto hodnoty jsou stanoveny dle vztahu (4). Špičkové hodnoty akustického tlaku byly v souladu s platnými předpisy váženy pomocí filtru C. Tento způsob vážení více odpovídá reakci sluchového ústrojí člověka na impulsní hlukové zatížení.

Vedle zmíněných hodnot byly přístrojem měřeny maximální, minimální a ekvivalentní hodnoty pro určující frekvence v rozsahu 6,3 Hz až 20 kHz. Tyto hodnoty byly modifikovány pomocí váhové funkce Z pro časová vážení slow a fast.

VÝBĚR MOSTNÍCH OBJEKTŮ PRO MĚŘENÍ 
Vzhledem k velké časové náročnosti měření musel být výběr mostních objektů proveden velice pečlivě a z mnoha hledisek.

Mostní objekty byly do výběru řazeny tak, aby každý z nich reprezentoval jednu možnou rodinu mostních objektů z hlediska konstrukčního, z hlediska umístění v terénu a z hlediska opatření pro omezení hluku od dopravy. Výběr mostních objektů probíhal podle následujících kritérií:

• Vhodnost mostu pro migraci živočichů
• Konstrukční systém
• Uspořádání terénu v okolí mostu (ráz krajiny, blízkost dalších komunikací, zástavby apod.)
• Uspořádání terénu pod mostem (zpevnění komunikace, vodní tok apod.)
• Přítomnost protihlukových opatření na mostě

Jelikož byla snaha o odstranění vlivu degradace mostních konstrukcí a poškození mostních závěrů dopravou na hlučnost těchto konstrukcí, bylo v prvním roce přistoupeno k měření na nově zprovozněné dálnici D47, dnes D1, od Lipníku nad Bečvou směrem na Ostravu. Do výběru byl dále přidán ekologický tunel Dolní Újezd a nově zprovozněný ekodukt u Suchdolu nad Odrou. V dalším roce měření byly doplněny chybějící objekty, aby byla poskytnuta data pro celistvý náhled na dálniční síť ČR. Umístění jednotlivých stanovišť je znázorněno na obr. 6.

Vzhledem k velké četnosti mostních objektů na dálnici D47, stavbě 04 a 05, byl výběr relativně bohatý. Na základě důkladné rozvahy, ale i okamžitých podmínek na dálnici, bylo přistoupeno k měření hluku u těchto mostních objektů rozdělených dle rodin s ohledem na jejich konstrukční uspořádání (vždy je uvedeno označení komunikace, číslo mostu a rok měření):

• Mosty běžných rozpětí
  • ƒƒ D1 – 368..1 (2010)
  • ƒƒ D1 – 361..1 (2010)
  • ƒƒ D1 – 364..1 (2010)
  • ƒƒ R35 – 161 (2011)
  • ƒƒ R35 – 162 (2011)
  • ƒƒ D1 – 357..2 (2011)
  • ƒƒ D1 – 359..2 (2011)
  • ƒƒ D1 – 373..1 (2011)
• Estakády
  • ƒƒ D1 – 371..1 (2010)
  • ƒƒ D1 – 376..1 (2010)
• Přesypané mosty
  • ƒƒ D1 – 362..3 (2010)
  • ƒƒ D1 – 366..3 (2011)
  • ƒƒ D1 – 375..3 (2011)
  • ƒƒ D1 – 377..3 (2011)
• Tunely
  • ƒƒ R35 – 159.1 (2010)
  • ƒƒ D1 – 397.1 (2010)

Příklad uspořádání měření a výstupů z něj pro ekologický tunel Dolní Újezd
Ekologický tunel Dolní Újezd byl do měřených objektů zahrnut z více důvodů. Jedná se o první ekodukt postavený v ČR v roce 1999 a oproti jiným stavbám je navržen citlivě a je zvěří využíván.

Nevýhodou umístění tohoto objektu je fakt, že lesní ostroh, na který navazuje, je ukončen prudkým skalním zářezem silnice II/437. Veškeré migrace tedy probíhají po východní straně jeho jižního ústí po prudkém svahu do luk před obcí Dolní Újezd.

A právě do tohoto místa, kde vyjíždí automobily z ekologického tunelu, bylo umístěno stanoviště měření hlukového rázu od výjezdu vozidel z ekologického tunelu. Druhé stanoviště bylo umístěno po mírném svahu dolů směrem do luk u obce Dolní Újezd.

Špičková hladina hluku LCpeak dosahuje u ústí ekologického tunelu hodnot 102,5 dB, zatímco 50 m od něj jen 95,0 dB. Ekvivalentní hladina hluku dosahuje u ústí tunelu hodnoty L_Aeq 71,03 dB, L_Ceq 76,6 dB. Na druhém stanovišti byly naměřeny ekvivalentní hladiny hluku L_Aeq 62,8 dB a L_Ceq 73,1 dB.

Z hlediska povolených hlukových limitů podle zákona 272/2011 Sb. tedy tato stanoviště nevyhovují, nicméně k migracím v tomto místě dochází.

ANALÝZA VÝSLEDKŮ 
Pro vyhodnocení vlivu umístění a konstrukčního uspořádání konstrukce na velikost emitované hlukové zátěže byly měřeny hodnoty L_Z, L_Aeq, L_Ceq a L_Cpeak. Nemodifikovaná ekvivalentní hladina LZeq byla použita pro vyhodnocení frekvenčních charakteristik mostních objektů a zatřídění jednotlivých konstrukčních vlivů do jim náležícího frekvenční intervalu. Vážené ekvivalentní hlukové hladiny L_Aeq a L_Ceq byly využity dle platných předpisů pro vyhodnocení dlouhodobých účinků akustické zátěže na živočichy. Z neredukovaných maximálních hladin L_Zmax a špičkových hladin akustického tlaku L_Cpeak byly vyhodnoceny velikosti rázových hlukových zatížení způsobených přejezdem nákladních vozidel na most.

Vyhodnocená data byla pro každý mostní objekt vložena do vytvořené tabulky hlukové zátěže (Tab. 1), jejíž součástí je obecný popis konstrukce, její umístění, úprava terénu pod konstrukcí. Pro jednotlivá měřící stanoviště jsou zapsány výše zmíněné hodnoty hladin akustického tlaku, vyneseny grafy se spektrem hluku z dopravy na daném mostním objektu a s časovým průběhem hladin L_Aeq, L_Ceq a L_Cpeak.

Vliv použitých mostních závěrů a ložisek
Hlavní motivací porovnání vlivu používaných prvků nosné konstrukce je možnost návrhu vhodných opatření pro zajištění nižší úrovně impulsních akustických zatížení, která vznikají při přejezdu vozidel na most. Tyto jevy mohou odradit živočicha od zamýšlené migrace, a tak snižují migrační potenciál mostního objektu.

Z naměřených dat je možné vysledovat, že frekvenční rozsah styku kol vozidel s lamelovými mostními závěry se nachází v oblasti okolo 400 Hz. Pro lepší představu je možné zmínit frekvenci hudebního tónu komorní A, která je 440 Hz. Náraz kol na ocelový prvek mostního závěru je patrný ze zvýšených hladin zmíněných frekvencí, a to jak ekvivalentních, tak maximálních. Podobné chování vykazují i mosty s kobercovými mostními závěry, u kterých je zvýšení vlivu těchto frekvencí menší.

Při použití podpovrchových nebo elastických mostních závěrů je kontakt s koly vozidel obdobný jako u kontaktu kola s vozovkou a frekvenční rozsah impulsů, za předpokladu, že vznikají, se odehrává v rozmezí nízkých frekvencí a není možné ho přesněji kvantifikovat. V případě ložisek byla vyhodnocována stanoviště u vnitřních podpěr. Z realizovaných měření nebyl vysledován vliv ložisek na hlukový ráz.

Vliv konstrukčního uspořádání
Analýza hlukové zátěže z hlediska konstrukčního uspořádání byla provedena pro jednotlivé rodiny mostních objektů, zmíněných výše, a to z důvodu možnosti jejich dalšího porovnání, tak z vypozorovaných podobností v rámci jednotlivých rodin. Dále jsou uvedeny průměrné hodnoty akustických hladin pro jednotlivé rodiny.

• Mosty běžných rozpětí:

S lamelovými mostními závěry
L_Aeq,near = 63,05 dB, L_Cpeak,near > 100 dB
L_Aeq,dist = 62,75 dB, L_Cpeak,dist = 94,28 dB

S elastickými mostními závěry
L_Aeq,near = 59,14 dB, L_Cpeak,near = 93,10 dB
L_Aeq,dist = 64,75 dB, L_Cpeak,dist = 94,05 dB

S kobercovými mostními závěry
L_Aeq,near = 63,96 dB, L_Cpeak,near = 98,07 dB
L_Aeq,dist = 60,55 dB, L_Cpeak,dist = 95,95 dB

S lamelovými MZ a PHS
L_Aeq,near = 63,00 dB, L_Cpeak,near = 95,95 dB
L_Aeq,dist = 53,75 dB, L_Cpeak,dist = 88,85 dB

• Estakády
  Konstrukce vedené výše nad terénem dosahují měření na stanovištích v blízkosti objektu nízkých akustických hladin. Vzdálená měření jsou výrazně ovlivněna použitím protihlukových clon. V případě, že nemá konstrukce protihluková opatření, tak i přes nízké hodnoty v blízkosti objektu, jsou z důvodu rozptylu akustického signálu na vzdálených stanovištích naměřeny hodnoty srovnatelné s mosty běžných rozpětí.

S protihlukovou stěnou
L_Aeq,near = 60,23 dB, L_Cpeak,near = 93,41 dB
L_Aeq,dist = 57,50 dB, L_Cpeak,dist = 86,20 dB

Bez protihlukové stěny
L_Aeq,near = 61,57 dB, L_Cpeak,near = 93,57 dB
L_Aeq,dist = 61,70 dB, L_Cpeak,dist = 92,00 dB

• Přesypané mostní konstrukce
  Z výsledků měření vyplývá, že jde o velmi tiché konstrukce, které díky absenci mostních závěrů nevytvářejí akustické rázy. Intenzita hlukového signálu na blízkých stanovištích je podle vyhodnocení naměřených hladin závislá na výšce přesypávky, ale zejména na rozpětí polí konstrukce. Vzdálená měření jsou výrazně ovlivněna konfigurací terénu, který od přemosťované překážky většinou stoupá až na úroveň komunikace.

Objekty s jedním polem
L_Aeq,near = 54,73 dB, L_Cpeak,near = 90,67 dB
L_Aeq,dist = 61,23 dB, L_Cpeak,dist = 91,25 dB

Objekty s více poli
L_Aeq,near = 47,30 dB, L_Cpeak,near = 83,34 dB
L_Aeq,dist = 62,45 dB, L_Cpeak,dist = 90,00 dB

Tunely
Měření byla umístěna u portálů tunelu pro vyhodnocení vlivu rázové vlny, která vzniká výjezdem nákladního vozidla z tunelu či ekoduktu.

Měření u portálu tunelu
L_Aeq,near = 69,60 dB, L_Cpeak,near = 99,84 dB
L_Aeq,dist = 58,70 dB, L_Cpeak,dist = 90,60 dB

Pro jednotlivé rodiny byly z nemodifikovaných ekvivalentních hladin L_ZFmax,eq vytvořeny průměrné křivky spektra hluku od dopravy, které byly dány do porovnání s rozložením hlukové zátěže od běžného provozu. Z těchto křivek je možné vysledovat hlukovou zátěž od jednotlivých rodin objektů a vhodnost použití protihlukových opatření.

Vyhodnocení pro jednotlivé rodiny mostních objektů 

• Mosty běžných rozpětí
  Z obr. 7 je možné vysledovat vliv absence dilatační spáry u mostů s elastickými, podpovrchovými nebo kobercovými mostními závěry (MZ). V případě těchto objektů je rozložení frekvenčního spektra od dopravy na mostě rámcově shodné s běžným provozem na komunikaci. Obdobný trend je znatelný i u objektů s protihlukovými stěnami s rozdílem, že se projevuje vliv mostních závěrů realizovaný v intervalu frekvencí okolo 400 Hz. U objektů, které nejsou opatřeny protihlukovými stěnami je vidět navýšení naměřených hodnot v rámci nízkých a středních frekvencí, které se výrazně projeví v ekvivalentních akustických hladinách.

• Estakády
  V závislosti na frekvenčním rozložení hlukové zátěže na obr. 8 je možné konstatovat, že estakády díky své větší světlé výšce jsou v intervalu nízkých frekvencí, které náleží především samotnému průjezdu vozidla, tedy styku kol s vozovkou, v rovině terénu příznivější než rozložení běžného dopravního hluku. V okolí frekvence způsobené přejezdem kol přes dilatační závěr, tedy okolo 400 Hz je vidět opět nárůst. Při porovnání s mosty běžných rozpětí (obr. 7) je ale opět díky vyšší světlé výšce vliv rázu nižší.
  
  
• Přesypané mostní konstrukce
  Přesypané mostní konstrukce mají obdobné frekvenční rozložení hlukové zátěže jako rozložení od běžné dopravy. Nižší hodnoty akustických hladin jsou dány umístěním měření. Podobnost je možné vysledovat i při porovnání křivek pro přesypané konstrukce (obr. 9) a pro mosty běžných rozpětí bez lamelových mostních závěrů (obr. 7), kde příznivý rozdíl hodnot akustických hladin je způsoben absencí zrcadla mostu a tlumením od přesypávky.
  
  
• Tunely
  Hodnoty naměřené u portálu tunelů nebo mostních konstrukcí tunelům podobným odpovídají průběhu hodnot od běžné dopravy, tedy hluku od kontaktu kol s vozovkou a od rozražení vzduchu vozidlem. Zvýšené hodnoty akustických hladin mohou být způsobeny kombinací vlivů. Změnou prostředí, jímž je vozidlo obklopeno a interakcí přímých a od konstrukce odražených zvukových vln.

Srovnání rodin dle frekvenčního rozdělení hlukové zátěže
Na obr. 11 jsou znázorněny vytvořené křivky frekvenčních spekter pro možné globální porovnání jednotlivých rodin mezi sebou a zároveň s návazností na rozložení hlukové zátěže od běžného provozu.

Vybrané výsledky z měření pro všechny studované objekty
V této části je poskytnuto shrnutí výsledků měření hluku u všech mostních objektů. Sledovány jsou hodnoty L_Cpeak a L_Aeq pro měřící stanoviště daného objektu. Doplněn
je zkrácený popis nosné konstrukce a uspořádání terénu pod mostem a v jeho okolí. Vyznačena je přítomnost protihlukových opatření na mostě, podtržením jsou označena stanoviště v blízkosti mostu, či pod mostem, kde byl prováděn časový záznam pro zhodnocení hlukového rázu způsobeného přejezdem těžkých nákladních vozidel přes mostní závěr. Tučně jsou vyznačeny objekty, kde vyhovuje hluková hladina platným předpisům, tedy zákonu č. 272/2011 Sb.

Z výsledků všech měření vyplývá, že jen jeden objekt vyhovuje z hlediska ekvivalentní hlukové hladiny předepsané platnými předpisy v případech blízkého i vzdáleného měření. Pro vzdálená měření, která odpovídají požadavkům na určení dodržení hlukových limitů lze konstatovat, že objekty vybavené protihlukovými stěnami také vyhovují.

Z výsledků měření také vyplývá, že hlukový ráz při přejezdu vozidel dosahuje hodnot až 25 dB a je způsoben mimo jiné rázem nárazem kol nákladních vozidel na mostních závěrech.

Je nutné zdůraznit, že hlukový ráz často dosahuje hodnot přes 90, resp. 100 dB, což jsou hodnoty velice vysoké a zdraví škodlivé, což by mělo být zejména zohledněno při návrhu mostů ve městech. Všechny mosty se nacházejí v extravilánu, pro srovnání nebyl k dispozici MZ s omezenou hlučností (např. tzv. prstový mostní závěr) užívaný v městských oblastech.

DISKUZE VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ
Z výsledků měření lze vysledovat následující závěry:

• Protihlukové stěny ovlivňují hlučnost směrem dále od mostního objektu, nikoliv ale úroveň hluku pod mostem, která je způsobená přejezdem mostních závěrů nápravami vozidel a prostupem hlukového rázu přes nezakrytá zrcadla mostů.
• Úroveň hluku pod konstrukcemi, kde vozidla nemusí překonávat dilatační spáru mezi konstrukcí a mostem, tedy konstrukce přesypané a konstrukce vybavené elastickými nebo podpovrchovými mostními závěry, je menší než úroveň hluku pod konstrukcemi vybavenými povrchovými mostními závěry.
• Konstrukce o menší výšce mostu jsou hlučnější, než konstrukce s niveletou vedenou výše nad terénem.
• Objekty o malé výšce mostu se vyznačují jiným frekvenčním rozložením hluku než mosty s vyšší výškou. Mostní objekty s malou výškou nad terénem v rozsahu nízkých a velmi nízkých frekvencí vykazují u specifických frekvencí skokový nárůst akustického tlaku oproti pozvolnému průběhu hladin objektů vysoko nad terénem (více jak 5 m). Zároveň nízko uložené mosty vykazují výraznější hlukový impuls v oblasti frekvencí způsobených přejezdem vozidel přes mostní závěr (viz předchozí bod).
• Přesypané objekty se vyznačují jiným frekvenčním rozložením hluku než mosty s mostními závěry. Zejména se jedná o absenci zvýšených akustických hladin v rámci středních frekvencí okolo 400 Hz, které jsou způsobeny přejezdem vozidel přes mostní závěr.
• Přesypané objekty o menší světlosti jsou hlučnější, než přesypané objekty o větší světlosti. Prostorově uzavřenější objekty vykazují zvýšení maximálních hlukových hladin až o 10 dB. V rámci ekvivalentních akustických hladin se jedná o navýšení o cca 5 dB.
• Druh zpevnění prostoru pod mostem ovlivňuje jeho hlučnost v návaznosti na druh mostního závěru a výšku nad terénem. Jako příklad je možné porovnat objekt D1-364 „Žabník“, kde je úprava terénu řešena kamenným dlážděním a D1-373 s neupraveným korytem potoka a nezpevněnou cestou. I přes obdobné konstrukční uspořádání a použití stejných typů mostních závěrů jsou naměřené hodnoty L_Aeq pro dlážděný objekt o 3 dB vyšší a u špičkových hodnot se jedná o rozdíl dokonce 15 dB.
• Výše uvedené vlivy se kombinují a vzájemně ovlivňují, například most R35-162 o světlé výšce 6,5 m vybavený plně funkčními elastickými mostními závěry se oproti mostu D1-368, který má světlost obdobnou (6,0 m), ale je vybaven lamelovými mostními závěry, vyznačuje podstatně menší úrovní hluku pod mostem.

ZÁVĚR 
Článek popsal měření hluku provedená v okolí dálničních mostů na dálnici D1 a rychlostní silnici R35. Speciální důraz byl při měřeních kladen na vliv užitých mostních závěrů a ložisek na hlukový ráz, ke kterému dochází při přejezdu těžkých nákladních vozidel na most. Z vyhodnocení výsledku vyplývá, že použití elastických mostních závěrů může snížit hladinu impulsního zatížení až o 12 dB, což odpovídá snížení její hlasitosti na jednu čtvrtinu a případné zvýšení migračního potenciálu mostu.

Primárním cílem v článku popsaných měření hluku v okolí mostů na dálnici D47 a rychlostní silnici R35 bylo prokázat vliv konstrukčního uspořádání mostů na jejich využití pro migraci zvěře napříč liniové dopravní stavbě. Tento vliv nebyl z provedených měření a terénního sledování uspokojivě prokázán.

Víceméně pod všemi mostními objekty byly během dvou let kontinuálně nacházeny stopy běžné zvěře (srnčí, černá, zajíci, apod.). Bylo zjištěno, že více než uspořádání samotného mostního objektu, a tím indukovaného šíření hluku, ovlivňuje využití mostního objektu pro migraci živočichů jeho umístění a blízkost zdrojů potravy.

Příkladem hojné migrace při nevhodných technických parametrech (výška mostu, světlost přemostění, šířka mostu apod.) je hojně využívaný most R35-161 umístěný v těsné blízkosti obory u obce Bohuslávky směrem do polí k obci Dolní Újezd a také hojně užívaný přesypaný most (tubosider) D1-362 u obce Podhoří spojující lesní masiv Oderských vrchů s poli severně od obce Jezernice. Naopak pod velkoryse řešenými mostními objekty na úseku dálnice D4704 dálnice D1 (D1-368, D1-371 a D1-376) nebylo zvýšené množství stop zaznamenáno.

Jednoznačně nejméně vhodné konstrukční řešení má ze studovaných objektů most D1-364 „Žabník“. Vzhledem k jeho minimální výšce nad terénem a užitým jednolamelovým mostním závěrům dosahují pod ním naměřené špičkové hodnoty hluku přes 100 dB. Nicméně z monitoringu migrací prováděných kamerovým systémem
firmou Olivia, s. r. o. vyplývá, že pod mostem migruje běžná zvěř pravidelně. Z kamerových záznamů dále vyplývá, že část pokusů o migraci je neúspěšná, zvěř původně zamýšlenou trasu změní. Při absenci zvukového záznamu bohužel není možné zjistit, zda je tento fakt způsoben hlučností mostu, či jinými vlivy (vyplašení šelmou apod.).

Ze závěrů terénních sledování tedy vyplývá, že více než technické provedení mostu ovlivňuje jeho využití pro migraci dosažitelný zdroj potravy, který tak indukuje potřebu zvěře migrovat.

Hlukový ráz od přejezdu přes mostní závěry může zvěř vyplašit a způsobit tak neúspěšnost pokusu o migraci. S velkou pravděpodobností je ale velký migrační tlak schopen zajistit opakování pokusu o migraci.

Z provedených měření a ze zhodnocení investičních nákladů se jako jednoznačně nejvhodnější konstrukční typy mostních objektů pro zajištění migrace zvěře napříč liniovou dopravní stavbou jeví přesypané objekty a objekty bez povrchových mostních závěrů, případně tzv. integrované mosty bez mostních závěrů.

Uvedené výsledky byly získány v rámci řešení Výzkumného záměru Stavební fakulty ČVUT MSM 6840770005 a za podpory GA ČR, projektu č. 103/09/2071.

LITERATURA: 
[1] SMETANA, Ctirad. Hluk a vibrace. Měření a hodnocení. 1. vyd. Praha: Sdělovací technika, 1998, 188 s. ISBN 8090193625.
[2] CROCKER, Malcolm J. Handbook of noise and vibration control. Hoboken: Wiley, 2007, 1569 s. ISBN 978-1-84569-497-5.
[3] WANG, Xu. Vehicle noise and vibration refinement. 1. publ. Boca Raton: CRC Press, 2010. ISBN 978-184-5694-975.
[4] Nařízení vlády ze dne 24. srpna 2011 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. In: Sbírka zákonů. Česká republika. 2011, částka 97, s. 3338-3351. ISSN 1211-1244. 
[5] ČSN EN 61672-1. Elektroakustika – Zvukoměry – Část 1: Technické požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2003, 36 s.
[6] ČSN ISO 226. Akustika - Normované křivky stejné hlasitosti. Praha: Český normalizační institut, 2005, 24 s.
[7] Behavioral Audiograms of Mammals. [online]. The University of Toledo Department of Psychology [cit. 2012-04-22]. Dostupné z: http://psychology.utoledo.edu/showpage.asp?name=mammal_hearing 

RECENZE
Článek se zabývá měřeními hluku v okolí mostů dálnice D1 (dříve D47) a rychlostní silnice R35 v okolí Lipníka nad Bečvou. Článek poskytuje obecný úvod k postupům vyhodnocování hlukové zátěže, které následně aplikuje na popisovaná měření.

Měření byla prováděna na mostech různých konstrukčních uspořádání, aby bylo možné sledovat rozdíly v konstrukčním uspořádání mostů na šíření hluku vyvolaného dopravou. Je popsána metodika měření, následně jsou prezentovány jejich výsledky.

Mosty jsou rozděleny do několika skupin, frekvenční rozložení hlukové zátěže je porovnáváno s hlukovou zátěží od běžné dopravy. Výsledky jsou shrnuty a diskutovány. Následují závěry, které nepotvrzují vliv šíření hluku na využití mostního objektu pro migrace živočichů.

Tematické zaměření článku považuji za velice aktuální a přínosné. Článek jistě přispěje další diskusi o redukci vlivů liniových dopravních staveb na životní prostředí a jejich prostupnosti pro zvěř.

Obecný úvod zabývající se metodikami pro měření a vyhodnocování hlukové zátěže je poněkud rozsáhlý, nicméně pokud není omezen rozsah článku, je jej možné v této formě ponechat.

Závěry by bylo možné rozšířit o obecnější závěry pro navrhování mostů, je ale otázkou, zda omezený rozsah měření takováto zobecnění umožňuje.

Celkově hodnotím předložený článek jako velmi dobrý a přínosný a doporučuji jeho publikování.

prof. Ing. Vladimír Křístek, DrSc., FEng,
kristek@fsv.cvut.cz

Impact of Bridge Construction Design on Traffic Noise Spreading
The paper describes influence of bridge structural arrangement, mainly bearings and expansion joints, and location of the bridge in countryside on the noise induced by traffic. The findings come from noise measurements along several objects of the D1 and R35 motorway. The measured noise levels are put in connection with the migration potential of the bridge for wildlife.

Autoři

• Doc. Ing. Foglar Marek PhD.
• Ing. Göringer Jakub Ph.D.