廖燕華

摘 要：本文分別從傳統(tǒng)和新型路面除雪技術(shù)兩方面，系統(tǒng)闡述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外路面除雪技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了每種除雪技術(shù)的技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，并提出了未來(lái)我國(guó)路面除雪技術(shù)的發(fā)展方向，為路面新型除雪技術(shù)的進(jìn)一步研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：路面；除雪技術(shù)；技術(shù)原理；發(fā)展方向

路面抗滑性是保證車輛安全行駛的重要因素。在我國(guó)的大部分地區(qū)，冬季路面積雪結(jié)冰現(xiàn)象十分常見。在0℃以下的溫度和車輛荷載的反復(fù)作用下，積雪被壓實(shí)致使路面表面附著系數(shù)大大降低[1]。因此汽車在冰雪路面上會(huì)出現(xiàn)打滑、制動(dòng)距離延長(zhǎng)等不良現(xiàn)象，車輛的行駛穩(wěn)定性、安全性都受到很大的影響。這都大大增加了道路交通事故的發(fā)生概率，影響了道路的暢通。因此，研究開發(fā)科學(xué)有效的路面除雪技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)都具有非常重要的意義。

本文分別從傳統(tǒng)和新型路面除雪技術(shù)兩方面，系統(tǒng)闡述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要除雪技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了未來(lái)我國(guó)路面除雪技術(shù)的發(fā)展方向。

1 傳統(tǒng)路面除雪技術(shù)

1.1人工除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：除雪人員通過(guò)使用簡(jiǎn)單的工具對(duì)路面積雪進(jìn)行鏟除、清掃。

（2）優(yōu)點(diǎn)：機(jī)動(dòng)靈活，成本低廉。

（3）缺點(diǎn)：作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，效率低下，不利于道路快速恢復(fù)通行。

（4）適用范圍：適用于雪量較少、雪層較薄或其他方法較難清除的局部路段。

1.2機(jī)械除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：通過(guò)機(jī)械除雪設(shè)備采用不同方法對(duì)路面積雪進(jìn)行清除。

（2）主要類型：

1）振動(dòng)式除雪：振動(dòng)輪表面凸起物被壓入冰雪內(nèi)部使其破碎。

2）靜碾壓裂式除雪：利用機(jī)械自身重力并配合動(dòng)臂壓力使冰雪破碎。

3）柔性鏈條打擊式除雪：利用特制鏈條擊打冰面使冰面破碎。

4）鏟剁式除雪：利用曲軸帶動(dòng)工作鏟上下振動(dòng)，擊破冰面[2]。

5）氣壓流吹雪：設(shè)備在公路上方產(chǎn)生強(qiáng)氣流，使落雪和道路積雪被吹出路面。

（3）優(yōu)點(diǎn)：除雪速度快、效率高，省時(shí)省力。

（4）缺點(diǎn)：

1）除雪設(shè)備體積龐大，除雪過(guò)程易影響車輛通行。

2）若用力過(guò)小，則不能把積雪清除完全；而用力過(guò)大，則會(huì)對(duì)路面造成一定損害。

3）設(shè)備昂貴，前期需要投入較多資金。

（5）適用范圍：上述前四種類型適合于較大雪量的大面積清除作業(yè)。氣壓流吹雪適用于汽車未碾壓過(guò)、積雪厚度較薄的路段。

1.3融雪劑除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：融雪劑被均勻撒布在路面上，使冰雪熔點(diǎn)降低，進(jìn)而使積雪和積冰得到清除。當(dāng)前常用的融雪劑主要分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類，前者主要成分是醋酸鉀，后者主要成分是氯鹽。

（2）優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)便，對(duì)通行車輛的干擾很小?？梢愿咝А⒖焖偾宄访娣e雪，大大改善道路交通狀況[3]。

（3）缺點(diǎn)：

1）環(huán)境溫度對(duì)除雪效果影響很大，當(dāng)外界溫度下降，融化的積雪會(huì)再次凍結(jié)。

2）腐蝕性強(qiáng)，大大降低混凝土路面、金屬類道路附屬設(shè)施的使用壽命。對(duì)水體、土壤造成嚴(yán)重污染，同時(shí)影響路旁綠化植被的正常生長(zhǎng)。

（4）適用范圍：適用于重要場(chǎng)所（如機(jī)場(chǎng)）或緊急情況下的路面除雪，應(yīng)注意限量使用。

1.4撒布砂石材料除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：在積雪道路上撒布一定粒徑的砂石材料，如碎石、粗砂、炭渣等。一方面提高了冰雪路面的摩擦系數(shù)，另一方面砂石的存在使積雪不易被壓實(shí)，從而提高了車輛行駛的平穩(wěn)性。

（2）優(yōu)點(diǎn)：砂石材料來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

（3）缺點(diǎn)：除雪效果不明顯，大量撒布砂石會(huì)對(duì)道路面層造成一定損害，除雪后需對(duì)砂石材料進(jìn)行清掃。

（4）適用范圍：可以與融雪劑配合使用，從而取得比單獨(dú)使用砂石更好的效果。

2 新型路面除雪技術(shù)

2.1彈性路面鋪裝技術(shù)

（1）技術(shù)原理：在路面鋪裝材料中添加一定量的橡膠顆粒，使路面彈性得到提高，并在外加荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生局部自應(yīng)力，改變了積雪與路面的粘結(jié)狀態(tài)，使路面積雪破碎、融化，從而有效抑制路面積雪和結(jié)冰[3]。

（2）優(yōu)點(diǎn)：橡膠顆?？捎蓮U舊輪胎回收加工而成，保護(hù)了環(huán)境、節(jié)約了資源。同時(shí)，該技術(shù)有效提高了路面的融雪能力，促進(jìn)了道路的安全和暢通。

（3）缺點(diǎn)：橡膠顆粒與砂石材料的物理、化學(xué)性質(zhì)相差很大，使兩者很難粘結(jié)在一起，影響了路面的耐久性。

（4）適用范圍：適用于瀝青混合料鋪裝的道路路面。

2.2化學(xué)抑制劑鋪裝技術(shù)

（1）技術(shù)原理：此技術(shù)是在路面鋪裝時(shí)將化學(xué)融雪劑添加到瀝青混合料中，在車輛荷載的作用下，融雪劑從面層以下的空隙中析出并與冰雪混合，從而降低積雪熔點(diǎn)，加快了冰雪的消融。

（2）優(yōu)點(diǎn)：有效地加快了除雪效率，對(duì)通行車輛的干擾很小。

（3）缺點(diǎn)：融雪劑會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，同時(shí)對(duì)道路設(shè)施造成腐蝕，影響其使用性能。

2.3發(fā)熱電纜除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：此技術(shù)將發(fā)熱電纜鋪設(shè)于道路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，當(dāng)通電后發(fā)熱電纜將電能轉(zhuǎn)化為熱能。熱能通過(guò)熱傳導(dǎo)被積雪吸收，使積雪溫度上升至熔點(diǎn)而融化。電纜一般由發(fā)熱體、絕緣體、接地導(dǎo)線、金屬屏蔽層、防水護(hù)套、金屬加強(qiáng)護(hù)套等零件組成[2]。

（2）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)污染、熱穩(wěn)定性好、溫度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）缺點(diǎn)：能耗大、融化效率相對(duì)較低、加熱溫度可能會(huì)影響路面性能。

（4）適用范圍：除冰雪任務(wù)重、電力能源充足的地區(qū)。

2.4太陽(yáng)能、地?zé)岢┘夹g(shù)

（1）技術(shù)原理：此技術(shù)分為夏季儲(chǔ)熱、冬季融雪兩個(gè)模式，首先在路面下埋設(shè)熱管，利用太陽(yáng)能或地?zé)峒療嵯到y(tǒng)提供熱量，通過(guò)循環(huán)水的熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)融雪目的[1]。

（2）優(yōu)點(diǎn)：太陽(yáng)能和地?zé)崮芫鶠榍鍧嵖稍偕茉矗?jié)能環(huán)保。

（3）缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜且仍不夠成熟，初期建設(shè)投資大。

（4）適用范圍：太陽(yáng)能、地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)。

2.5微波加熱除雪技術(shù)

（1）技術(shù)原理：此技術(shù)利用微波穿過(guò)冰層加熱路面，使與路面接觸的冰層融化，消除了兩者之間的結(jié)合力，從而使路面和冰層實(shí)現(xiàn)分離[4]。

（2）優(yōu)點(diǎn)：微波加熱除雪幾乎不受積雪厚度的影晌，故應(yīng)用于積雪嚴(yán)重的路段具有很大的優(yōu)越性?？膳c機(jī)械除雪技術(shù)協(xié)同應(yīng)用，對(duì)路面無(wú)損害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

（3）缺點(diǎn)：起步較晚、技術(shù)還不成熟，除冰效率低。

3我國(guó)路面除雪技術(shù)的發(fā)展方向

從以上國(guó)內(nèi)外各種除雪技術(shù)的比較中可以明顯看出，我國(guó)的除雪技術(shù)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言仍比較落后。提高冬季道路除雪的效率和質(zhì)量，將是我國(guó)未來(lái)在這方面研究的重點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)注重以下兩個(gè)方面的研究：（1）根據(jù)不同道路的實(shí)際情況和各種除雪技術(shù)的適用范圍選擇適宜的除雪技術(shù)，條件允許時(shí)可采用多種技術(shù)協(xié)同配合，使得除雪效果達(dá)到最佳。（2）積極開發(fā)低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保的新型除雪技術(shù)，努力構(gòu)建全方位的智能路面除雪系統(tǒng)[2]。通過(guò)不斷提高我國(guó)路面除雪技術(shù)的發(fā)展水平和運(yùn)營(yíng)管理水平，從而有力保障道路車輛的行車安全和運(yùn)行暢通。

參考文獻(xiàn)

[1] 余豫新.路面主動(dòng)融冰（雪）技術(shù)的發(fā)展與展望[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，45（S1）：86.

[2] 臧文杰.道路除冰雪技術(shù)綜述[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013， （17）：238.

[3] 王選倉(cāng)，陸凱診.公路路面融雪化冰技術(shù)與發(fā)展[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2012， （1）：26-29.

[4] 王磊，卓?jī)x.高速公路融雪除冰技術(shù)研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012， （9）：103.