浅谈风吹雪对公路运行的影响

浅谈风吹雪对公路运行的影响

1公路风吹雪的影响近年来，宁夏、新疆等地发生的重大雪灾中断了主要运输线路，救援物资不能及时运输，给受害者带来了抗灾性、救灾和生产恢复的困难，给当地经济带来了巨大损失。东北地区发生严重雪阻的公路主要为国道和省道主干线公路,大部分已建成二级以上高等级公路,其中鸡牡公路正在修建,同三段佳木斯至哈尔滨扩建为高速公路已经开工建设。这些地区在近十年来的国民经济的发展中,由于公路风吹雪而对公路货运和客运造成了巨大的损失和影响。因此,研究公路风吹雪的规律,掌握公路风吹雪的特点,提高公路抵抗雪阻的能力,研究、制定并落实根治公路风吹雪的措施,具有重要的现实意义。2风吹雪对路面的影响公路风吹雪不仅影响交通的畅通,而且增加了公路养护的费用,对车辆的安全也构成了威胁,同时也会对路面造成破坏。除雪费用,风吹雪会大大增加公路冬季养护的费用。在无遮挡的,风大的地段,道路上由风吹雪形成的积雪数量可以是自然降雪量的数百倍,结果造成大部分除雪时间花在了清理风吹雪上。虽然除雪费用的变化范围较大,但一般来说,机械除雪的花费根据美国的资料大约是3美元/t。安全危害风吹雪能构成严重的安全危害。它们会使司机丧失对车辆的控制能力,减小了曲线路段和交叉口处的视距,使道路标志模糊不清,促进了路面结冰,减小了道路的有效宽度,以及使防护栅栏失效。风吹雪还降低了道路的能见度,并使路面易形成泥泞和结冰。对路面的影响风吹雪增加了路面的渗水量,这会直接造成路面的破坏。除了充当水源外,积雪堆还会阻塞边沟,排水沟和涵洞,从而对排水产生不良影响。另外,除雪设备也会磨损道路表面。3一般预防和控制防治公路风吹雪的措施包括工程的、生物的或者综合的措施,各种措施具有各自的适用条件和不同的效果。3.1防雪林交流和生长在公路两侧营造防雪林,使风吹雪携带的雪粒在防雪林带及其附近堆积,从而防治或减轻道路的雪害,是经济有效的方法。它既能防雪害,又能绿化环境。在有条件的地区,应尽可能采用营造防雪林的措施来防治风吹雪的危害。防雪林的结构一般是上下都比较紧密的林带。气流与林带遭遇,受树干和树冠的阻滞和摩阻力的影响,通过林带风吹雪的动能损失很大,速度大为减小,风吹雪携带的雪粒沉积在林带及其两侧风速减弱区域内,从而达到保护公路的目的。防雪林带防治风吹雪的效应还与风向有关,林带和风吹雪方向垂直时防护效果最好;风向与林带的交角在60°以上时,防护效应没有显著减弱;但风向与林带交角小于15°时,林带的防护效果就很差,甚至失去作用。所以防雪林设置时应充分考虑道路雪害的位置、雪害程度、主导风向等有关因素,合理设置。防雪林和道路的距离要适当,林带离道路太近,不仅不能防雪,而且会增大道路积雪量,造成更大的危害;离道路太远,也不能起到防雪作用。林带与道路的距离一般为树高的10—15倍较好。防雪林的宽度和当地堆雪量的最大值有关,详见表1。在树林带和道路之间,要保持约7.5m的宽度容存除下的积雪。为了提高能见度并防止顺山坡吹下来的雪不会堆在路上,需要布置足够宽度的树林带。国外铁路防雪林通常由两带构成,一个是作为防雪林的树林带;另一个是用来更新的树林带。高速公路的防雪林除了应满足林带宽度要求以外,其效果还随条件而变化,如树木的树距、种植密度、树枝树叶和树高等。即使宽度较窄(大约10~30m),随着树冠密度的增加,也能取得满意的防雪效果。通常公路防雪林获得宽场地是困难的。如果建立了一条约10~30m宽并且树冠密度高的树林带,随着树冠密度增加,就会产生有底层树枝干枯和折断的情况。采用适当的维护管理方法如砍枝桠进行清理等,使树冠密度达到80%左右这一较为适合的范围,达到满意的防雪效果是可能的。3.2防雪栏杆防雪栅栏主要包括两种即结构式防雪栅栏和庄稼简易防雪栅栏。3.2.1单排高浚合物排出结构式防雪栅栏是用钢的或钢筋砼的构件组合成的阻拦风吹雪的结构物。结构式防雪栅栏的设计要点如下:(1)防雪栅栏的空隙率最好为40%~50%。(2)从实用性和经济角度考虑,单排高栅栏要较双排矮栅栏更好些。(3)实验证明,单排1.8m高的栅栏防雪能力与双排1.2m高的栅栏的防雪能力相当,而单排2.4m高的栅栏防雪能力与5排1.2m高的栅栏的防雪能力一致。(4)为了最大可能地改善司机的视距,栅栏应做成2.4m高或更高些。(5)栅栏应尽可能与主导风向垂直,但容许偏离25°。(6)栅栏末端防护能力有限,应制作成与主导风向成30°角。(7)栅栏的下面应留有约为栅栏高度10%的空隙。3.2.2生态防雪措施庄稼简易防雪栅栏就是利用公路两侧庄稼植被防治风吹雪的简单方法。根据公路雪阻路段相对固定的特点,在春天播种季节,由公路管理部门与公路两侧农民种植户协商,在雪阻路段两侧种植高棵作物,如玉米、高粱、向日葵等。待秋天收割时只收果实而不割倒秸杆,公路部门则给予一定的补贴。利用这些未收割的秸秆,形成植物防护带,使风吹雪受阻,从而达到防治风吹雪的目的。临近公路养护防护带的庄稼在冬季不收割有利于防雪,经验表明,利用庄稼进行防雪的经济性是显而易见的。庄稼的数量因庄稼的大小和农户收割的方式不同而不同,但必须至少有6~8排的庄稼才具有防雪功能。最有效的防护方法是使用两条间距为45~60m防护带,最小的防护间距是35倍的庄稼高度。3.3阻雪堤的铺设和组合阻雪堤利用冬天已经形成的积雪,修筑雪质阻雪堤,达到治雪的目的更是一个简便易行的方法。具体做法是用已有的积雪在公路迎风一侧筑成1.5~2m高的阻雪堤,阻雪堤可以分段修筑,使其每段与主导风向垂直。第一道阻雪堤一般距边沟15~20m。随着阻雪的增多,可继续利用新的积雪加高原有的阻雪堤,还可利用新的积雪在原阻雪堤的外侧再修筑新的阻雪堤,形成多道组合阻雪堤,以达到更好的阻雪