试论东北部林区公路雪害及其设计要点

时间:2022-10-22 05:01:18

试论东北部林区公路雪害及其设计要点

摘 要:我国东北地区冬季寒冷且漫长,林区公路受降雪和冰冻影响较大,不仅给公路自身结构造成冻害影响,缩短公路的使用寿命,而且影响林区行车安全,对于林业经济的可持续发展也产生了较大的阻碍。自《黑龙江省林业发展规划(2016-2020)》出台以来,省内各级林业部门加强了对林区公路雪害的重视程度,并加大了资金、技术投入,对于解决这一问题起到了积极的推动作用。

关键词:东北部林区;公路雪害;问题分析;解决措施

鉴于公路雪害对于东北部林区经济发展的破坏影响,一直以来各地林业部门都致力于研究有针对性的解决办法。但是传统的雪害防治措施大多注重事后防治,例如用大型机械设备初雪、除冰,虽然也能起到一定效果,但是“治标不治本”。文章首先分析了当前公路雪害的形成原因,随后从林区公路的设计上着手,提出了几点优化措施,从而起到了雪害事前预防效果。

一、东北部林区公路雪害的成因

林区公路雪害的形式有两种,即积雪和冰冻层。积雪根据形成原因的不同,又可分为自然降雪和风吹雪。我国东北部地区降雪量丰富,如果在无风天气下,降雪会在公路上形成一层平铺雪。这种积雪厚度达到一定程度后,与路面接触的部分雪层会首先液化,然后结冰,从而在路面上形成一层光滑的冰面。汽车在这种林区公路行驶时,制动距离会延长数十倍,很有可能造成行车事故。如果在降雪过程中或是降雪后,有较为强劲的风,就会导致积雪层表明的雪粒随风运动,即我们通常所说的“风雪流”。这些流动的雪粒受到阻挡或风力减弱,就会在某个区域堆积起来,形成厚度不同的雪层,这种情况下所造成的危害更大。例如某林区公路上有一坑洼地段,但是由于风力作用,该低洼路段被雪粒填平,与周围路面高度相同,在林区公路行车时,往往很难发现这一问题,很有可能导致的事故灾害,严重情况下还有可能埋没车辆。

二、林区公路雪害的防治原则

1、预防为主、工程治理为辅

林区公路的修建是一项长期性、综合性、专业性的工程,做好前期的地质勘测、规划设计工作显得尤为必要。在前期设计时,应当注意做好两方面工作:一是在路线设计时,尽可能的将路线安排在积雪较薄、积雪时间较短的地理位置上,例如一些地势较高、或是向阳面林木数量较少的区域,能够很好的消除积雪带来的安全隐患。另一方面是做好雪害区域的防治工作。林区道路的修建需要综合考虑安全因素和经济因素,因此在线路设计上,不可避免会存在一些积雪地段。在设计雪害防治工程时,要认真分析该地段积雪成因,并恰当选择防雪技术。

2、协调发展,统筹兼顾

无论是林区公路修建还是雪害防治工程的开展,都应当以林区可持续发展为总体目标,在达到防治公路雪害的前提下,尽可能的降低工程建设对林区生态环境造成的影响。

三、存在积雪的东北林区路线及路基的勘测设计要点

在积雪地区,特别是风吹雪严重的东北部林区,如路线设计不当,则会造成很大的后患,给养护、运输工作带来困难。由于风吹雪东北部林区的公路设计有许多特殊要求。工程量大,投资多,因此,在勘测时须作深入细致的调查工作,慎重选择路线,路基设计则应根据不同的积雪类型,提出相应的防治措施。

1、设计要点

第一,路线应尽量选择沿溪和山脊线,风力大,不易积雪;路线应尽量最大可能设在阳坡,便于积雪尽快融化。路线应尽量利用四面通风的开阔地,台地,山梁,陇岗等有利地形。对于严重积雪的地段,必须避让;尽量使路线走向与风雪流的主导方向交角小于30°。

第二,展线地段宜将路线拉开,避免上下线重叠。回头弯路段宜采用高填方,否则须将上下线之间的“孤岛”削平,使弯道全部敞开。

第三,应尽量小设路堑,多设填方,设置路堑时,浅路堑可考虑放缓边坡,把路基敞开;一般路堑则须考虑结合地形采用储雪场,整修内侧山坡等防雪措施。应尽量避免高路堤和深路堑相连接。填方路段的取土坑可用作储雪场。在背风坡上的路线,取土坑可用作储雪场。在背风坡上的路线,取土坑应设在路线的上面;在迎风坡上的路线,取土坑应设在下风面。

第四,路基最小高度应比当地最小积雪深度高出0.5m,并清除路基两侧15~30m范围内凸出的障碍物,如乱石堆、小土丘、草墩、灌木丛等。

第五,应尽可能将路堤迎风面的边坡加大,使其沿主导方向的坡度大于1∶4;路线纵坡要尽量小些,最小纵坡不宜大于7%,路拱不宜大于3%,弯道的超高横坡小于4%。

第六,平曲线半径应尽量加大,对一些小山包,石嘴要大胆切削,不宜绕行,绕行山凹等不通风处,要采用高路堤。

第七,绿化设计时,栽植防雪林,防止风吹雪。

第八,路线、路基设计,在积雪段,要有1-3个冬季的现场观测资料作为依据,至少应在冬季进行现场积雪情况调查,以便对设计进行必要的修改完善。

2、勘测要点

第一,调查当地的气象,地形和地貌特点,分析大风及降雪天气的形成原因及其规律。

第二,调查沿线冬季风力,风向及其频率与持续时间,总降雪量、一次最大降雪量、最大及平均积雪深度,冬季气温及冻融时间等资料,分析确定各个路段风雪流的主导风向,风吹雪类型及其危害程度。由于一般气象台、站都设在城镇附近,与路线上的情况出入较大,故应尽可能进行实地观测。

第三,实地测量1∶2000~1∶5000路线地形图,其范围每侧不少于200m,并在图上逐段标出冬季主导风向。

第四,对于修筑高路堤,开挖储雪场以及整修山坡等地段应仔细进行工程地质、水文地质调查,做好必要的路基排水与防护工程设计。

第五,防雪林的防治效果虽好,但需要占地较多,而且也不是立刻就能见效的。实践中因地制宜、就地取材设置的简易防雪杖效果相当不错,简易防雪杖的阻雪效应与防雪林相同。实践中一般利用当地产的玉米秆、向日葵秆、树枝等编结而成,一般高度在1.5~2m,距边沟20m以外设置,雪量较大时可连续设置多道防雪杖,效果会更好。

结语:为更好地掌握公路雪害地区的路线设计要点,建议设计人员应参考各地经验,结合本地当年的积雪情况,结合现行规范的要求,尽可能地避免雪害的影响,最大限度地保持路线的通行能力和安全。

参考文献:

[1] 黄荣,王立临,阿孜古丽?托乎提.新疆阿勒泰地区冬季雪害调查[J].交通世界(建养.机械),2011(04):131-133.

[2] 吴永喜,文英爱,李锋,刘宏凯.谈如何防治雪害对林区道路养护的影响[J].森林工程,2013(02):164-165.

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