房 華

（新疆交通建設管理局項目執(zhí)行一處，新疆 烏魯木齊 830200）

0 引言

公路路基雪害主要指公路路基風吹雪問題，即因風夾雜雪粒在近地面空氣中的運動造成的災害。我國雪害問題主要發(fā)生在東北地區(qū)、青藏高原地區(qū)以及新疆的西部及北部地區(qū)。雪害中強大的雪流不僅會造成公路工程嚴重的積雪而且直接影響公路交通運輸?shù)陌踩?，同時也會極大地增加除雪養(yǎng)護費用的支出。因此，深入分析公路雪害的特點，并在公路工程路基施工過程中采取科學合理的措施進行防范處理，已成為風吹雪多發(fā)地區(qū)公路路基施工的關鍵，這對于提高這些地區(qū)的公路建設水平也具有重要的作用。

1 路基風吹雪的形成理論

1.1 風吹雪害類型

路基風吹雪主要指公路沿線區(qū)域出現(xiàn)降雪以后，如果該區(qū)域的風力達到一定的強度，風速超過4～8m/s時，由于風吹揚雪粒就會造成風雪流問題的發(fā)生，進而由于雪粒子的移動、沉積造成風吹雪害問題的出現(xiàn)。

由于風雪流的運動主要受風力強度的影響，因此風吹雪害按照風的吹揚高度以及能見度的不同，可以分為低吹雪、高吹雪以及暴風雪三種類型。

（1）低吹雪主要是指風速在5.5～7.9m/s之間，風吹雪流表現(xiàn)為地面的雪粒貼著地面運行。通常情況下吹揚高度都在2m以下，能見度一般在10km左右。

（2）高吹雪主要是指速度為8.0～10.7m/s的清勁風將地面雪粒吹起。一般情況下，風吹雪的吹揚高度在2m以上，能見度通常在10km以下。

（3）暴風雪主要是指在速度為10.8～13.8m/s左右的強風或者超強風造成雪粒隨風運行。暴風雪的能見度一般在1km以下。

1.2 公路風吹雪災害的形成條件

（1）動力條件

動力條件主要指能夠使雪啟動運行的風。風作為風吹雪害發(fā)生的動力條件，決定著風吹雪的運動規(guī)律以及發(fā)展方向。其中道路走向與風向之間的關系直接影響風吹雪害發(fā)生的輕重程度。一般情況下風向與道路走向的夾角越大，風吹雪害就會越嚴重。風速主要是決定風吹雪的發(fā)展趨勢以及運動形式。

（2）物質(zhì)條件

風吹雪害發(fā)生的物質(zhì)條件主要是雪，影響因素主要有雪粒粒徑、雪的密度、雪顆粒的形狀、雪的溫度、雪的濕度以及積雪深度等，其都不同程度地影響著雪害的發(fā)生。

（3）沉積條件

沉積條件主要指障礙物。通常情況下平坦開闊、地勢較高以及通風順暢的區(qū)域不會發(fā)生風吹雪害問題，但如果地面起伏較大、路基兩側存在導致風速減弱的障礙物時，因會造成氣雪分離以及雪粒的沉積，從而誘發(fā)風吹雪害的發(fā)生。

1.3 公路風吹雪害的危害分析

對于公路安全運輸來說，風吹雪存在著較多的安全隱患。首先，風吹雪流會降低公路行車的能見度，嚴重影響駕駛員的視線，造成視程障礙。其次，風吹雪還會造成路面積雪，導致行車速度降低甚至造成交通阻斷，影響公路的通車。

2 公路風吹雪害的防治技術原則

（1）對于公路風吹雪害問題，應按照“以預防為主，工程技術措施處置為輔”的處理手段。在降雪量以及風速較大的區(qū)域，應盡可能地將路線調(diào)整到積雪少以及積雪時間相對較短的區(qū)域。同時設置必要的工程技術輔助措施，以避免工程風吹雪問題的發(fā)生，確保冬季公路通車安全。

（2）如果公路施工作業(yè)區(qū)域的風吹雪害問題經(jīng)常發(fā)生，應采取永久性的治理措施，可以通過調(diào)整路基高度以及路基邊坡或者設置防雪林、擋雪墻等措施進行處理，同時在風吹雪害問題發(fā)生后應及時清除積雪。

（3）對于公路風吹雪害的治理，應按照因地制宜以及因害設防的原則，按照公路工程項目施工的實際情況，綜合考慮防雪設施的經(jīng)濟性以及技術可行性進行施工建設。

（4）對于公路風吹雪害問題，除了采取工程技術措施進行處理之外，還應積極地采用生態(tài)防治措施，即通過植樹造林、水土保持以及營造防雪林等措施來防治風吹雪害問題。

3 公路路基風吹雪害施工處理技術研究

S229線吉木乃至黑山頭路段路線全長22.3km，線路位于亞歐大陸腹地，遠離海洋，屬大陸北溫帶寒冷氣候區(qū)，其中K9+000～K16+100段為特殊路基雪害地段，長度共計6.967km。

S319線吉木乃至吉木乃口岸公路改建工程項目位于吉木乃縣境內(nèi)，其主線起點K0+000位于吉木乃縣城南側，與S229線K250+990處相接。路線由東南向西北行進，途經(jīng)卡爾克特村、衛(wèi)東嶺、吉木乃鎮(zhèn)、邊境檢查站，終點位于186團興邊路與軍墾路交叉口，路線長度為26.24km。項目所在區(qū)域冬季降雪量大，平均積雪厚度為63cm，加之項目局部路段存在諾海風的影響，因此在項目施工中必須充分考慮雪害對路基施工的影響。

以上兩個項目均存在雪害問題。經(jīng)施工總結分析并結合對于雪害路段的施工處理經(jīng)驗，具體采用雪害段處理方法如下。

（1）合理控制公路路基高度

相關科研結果表明，公路路基風吹雪害問題與路基的高度有著直接的關系，80%以上的公路路基風吹雪害問題發(fā)生在路堤高度不足2m或者挖方深度不足5m的路塹路段。因此本項目路基施工中為避免公路路基風吹雪害問題的發(fā)生，在路基施工過程中，對路基高度進行如下控制：一般地段路基高出原地面2m以上；挖方及低填方（H＜1.5m）段設敞開式路基。

（2）修整路基邊坡坡度

公路路基邊坡坡度直接影響路基頂面的風速分布，對雪害程度也有著直接的影響。通常情況下，邊坡越陡，在路基頂面的路基設計位置與背風路肩的風速減弱速率也就越大。邊坡較緩則會減小風速減弱速率。

類似的風洞試驗數(shù)據(jù)結果表明，公路路基邊坡為1∶1.5時，路基表面會出現(xiàn)20cm左右的貼地層氣流分離現(xiàn)象。當邊坡為1:3時，路基表面會出現(xiàn)15cm左右的貼地層氣流分離；當邊坡坡度緩于1:8時，就不會出現(xiàn)明顯的氣流分離情況。因此，在本項目公路路基施工過程中，放緩邊坡至1∶4以改善氣流條件，同時設置流線型坡口、坡腳及路緣石，路基兩側設20m寬整平帶，舊路取土坑修整，設路側取土坑作為儲雪場。

（3）合理設置擋雪墻

設置擋雪墻的主要目的是當出現(xiàn)公路路基風吹雪時，由于受到擋雪墻的阻擋，風速降低，在擋雪墻的前后位置形成渦旋減速區(qū)來避免風吹雪對公路路基的危害。公路路基擋雪墻按照材料的不同分為：漿砌片石擋土墻、土質(zhì)擋土墻以及雪質(zhì)擋土墻等幾種形式，按照高度的不同則可以分為高度超過2m的高墻、1～2m中高墻以及1m以下的低墻。

本項目進行路基擋雪墻設置時，在擋土墻的高度確定上，線路穿越平原區(qū)域的擋雪墻按照1.5～1.8m進行控制，山區(qū)地區(qū)的擋雪墻高度控制在2～6m。擋雪墻設置與路之間的距離分以下幾種情況：平原地區(qū)的擋雪墻與路間距一般為墻高的12～14倍；山區(qū)的迎風坡與路間距為墻高的8倍左右；背風坡與路間距為墻高的15～25倍。為提高擋雪墻的防雪效果，擋雪墻的走向盡可能地按照與公路平行、主風向的垂直方向進行控制。

（4）其他措施

本項目路基施工中針對雪害段路基，除了上述措施外，同時還將路面滿鋪以利于車輛通行，并在路段兩端設緊急停車帶和警示標以及便車回避措施，以免雪害問題造成通車安全事故的發(fā)生。

4 結語

風吹雪作為影響公路行車安全以及路基穩(wěn)定性的不良因素，也是我國東北、新疆西北部以及青藏地區(qū)公路施工中的常見問題。因此，在這些雪害常發(fā)區(qū)域進行施工作業(yè)時，必須深入分析風吹雪的特點及其形成條件，進而在路基工程施工過程中有針對性地采取措施進行處理，防范風吹雪問題對公路通車安全以及公路使用壽命造成不利影響。

[1]張家平，武鶴，孟上九，等.黑龍江省公路風吹雪形成特征的調(diào)查與分析[J].黑龍江工程學院學報，2008（4）：12-13；25.

[2]魏萬芝，王春華，閆敏慧，等.影響黑龍江省較大降雪的概念模型[J].黑龍江氣象，2008（4）：25-26.

[3]內(nèi)蒙古錫林郭勒盟交通科學研究所，黑龍江省交通科學研究所，新疆兵團勘測規(guī)劃設計研究院公路分院.公路風吹雪雪害防治技術研究報告[R].錫林郭勒：內(nèi)蒙古錫林郭勒盟交通科學研究所，2005.