西部地區公路風吹雪雪害防治研究

現在，隨著西部地區的經濟發展，道路建設迅速發展，道路建設中的雪害問題也更加突出。我國有季節積雪的區域占國土總面積的90%以上,其中能夠形成風吹雪雪害的地區約占55.2%。僅華北、東北、西北和西藏地區就有6891km的高速公路和66萬km的等級公路受雪害影響。每年因公路雪害所造成的直接、間接經濟損失數以億計。而公路雪害成套技術項目的研究成果,在實際工作中能具體操作的技術以及相應的技術裝備等,近幾年,已被廣泛運用到公路、鐵路及畜牧業生產中。目前,較為推行的防雪網設施,是一種有效防治公路風吹雪雪害的措施之一。防雪網可廣泛適用于公路風吹雪雪害路段。可因害設防,變被動除雪為主動預防,減少公路風吹雪雪害,確保公路交通暢通、安全,降低解決雪害成本,提高雪害地區的公路服務水平,延長公路的使用期,提高和改善運營環境,從根本上治理公路雪害,起到了有效的作用。1需要調查各種防雪設施的配置數據1.1調查資料及方法在進行公路防雪措施設計之前,在保證防雪效果的前提下,盡可能設計結構簡單、施工簡便的防雪設施。應做好全面調查研究,充分收集沿線水文、氣象、地形、地貌、地質等設計資料。改建公路設計時,還應收集歷年路況資料及當地公路雪害防治經驗。主要資料如下:①氣候資料:路線經過地區歷年平均風速、最大風速、主導風向、積雪期主導風向及其頻率的數據;降雪期各月氣溫的極值和平均值;多年平均降水量、降雪量。②植被:公路沿線植被類型、植物種類、蓋度、高度。③地形、地貌、土壤、水文:實測公路兩側各300m范圍內l:2000地形圖。劃分地貌類型及地形起伏程度。調查土壤類型與土壤水分含量,潛水埋深與水質、水化學類型等。④公路雪害特征:歷史雪害路段的發生時期、頻率、路面雪害形式(舌狀雪埋、片狀雪埋、堆狀雪埋)、路面積雪范圍、厚度。⑤雪害路段路基斷面形式:調查雪害路段的路基斷面形式,確認路堤(零路基、低、中、高路堤)、路塹(低、中、高路塹,迎風半路塹、背風半路塹、全路塹)的起止里程、長度、高度、邊坡坡率等。⑥建造防雪設施所需原料供應、價格,勞動力等情況。1.2加拿大防雪網目前,較為推行的防雪網設施,是一種新型、操作簡單、成本較低、可重復使用、壽命期長的新型實用性防雪設施。而且防雪網可適用于已建公路風吹雪雪害路段。設置在公路上風側,由立柱和具有一定孔隙度的編織網(如:具有抗高、低溫,耐老化,抗沖擊性能塑料網)組成的,用于防治公路風吹雪雪害的結構物。對于防雪網的運用在《中國-加拿大政府間科技合作項目“公路風吹雪災害緩解技術研究”》項目中,首次在我國引進了在北美已有30多年使用歷史的塑料防雪網,并在內蒙古錫林浩特等地公路風吹雪雪害嚴重路段進行了試用。引進的加拿大防雪網見圖1所示。該防雪網由抗高低溫沖擊、高韌性聚丙烯復合材料加工而成,其應用改變了我國長期以來大量使用圬工砌體做為主要防護設施帶來的種種弊端,有效節約資源、保護生態環境,將單調生硬的工程構造物變為豐富多彩的路域生態景觀。通過對從加拿大引進的防雪網幾年的跟蹤觀測、調研,并對雪害路段及防雪設施監測取得數據,顯示該防雪網防雪效果顯著。為了能夠更適應我國公路風吹雪雪害防治的具體情況,進行更加廣泛的應用并能夠進行本土化生產防雪網,目前市場上也出現各種類型的防雪網設施,但就防雪網的性能和技術參數的設置提出了一定的要求,防雪網必須應具有抗高、低溫,耐老化,抗沖擊性能塑料網,防雪網的孔隙度應介于30%～60%之間,其結構示意圖見圖2所示,平面圖見圖3所示。設置參數見表1。2防雪網設備在防雪網設施規劃設為更好地推廣運用防雪網設施,做好防治風吹雪雪害治理工作,才是真正解決我國公路風吹雪雪害問題的關鍵,是促進我國雪害防治技術完善,規范公路雪害防治工作,提升西部地區公路網冬季行車質量、保障公路暢通的一大必要舉措。因此,在設計階段必須充分調查,因地制宜,選擇合適的防雪網設施,并在工作中注意下列事項:①在計劃設置防雪網設施之前,必須詳細考查設置地段的地形、距路100m以內的一切建筑物和堆積物等情況,以及每年積雪情況,從而積累經驗。②防雪網材料必須抗紫外線能力強、熱穩定性優、低溫抗裂性好、長期力學性能穩定。③相對于同等程度防雪效果的其他防雪設施應價格低廉、安裝簡便、可重復使用并易于拆卸。④設置防雪網設備與公路邊緣的距離、氣候、風向、地形和防雪網的高度有關,設置前必須仔細考慮。一般采取距路邊距離25m～30m設置。在風向不定的地方,路線是南北方向的,則易設在西面;路線是東西方向的,則易設在南面。因為南北向路線多因西北風積雪,東西向路線多因西南風積雪。⑤在設置防雪網之前,應及時清除路肩、邊坡的障礙物和雜草;對防雪設施進行常規維修,以確保正常使用;設置后,應定期檢查養護。⑥降雪后,應及時清除路面積雪,棄雪位置應選擇在路基下風側,經常出現反向風的路段棄雪應遠離公路,避免二次雪害的發生。3防雪網的應用防雪網設施的運用,有效避免了淺槽風力加速堤和擋雪墻設施等圬工砌體對環境的影響,無需考慮干旱寒冷地區氣候對育草蓄雪及防雪林等植被生長從而影響防雪效果,因此,防雪網相對于其他防雪設施有其更大的優越性,尤其是已建公路發生風吹雪雪害路段路,防雪網的推廣運用不但可以減輕風吹雪雪害,還能減少其他防雪設施等對工程環