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        山區(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段防雪措施設(shè)計(jì)探析

        2020-06-18 07:49:44焦云成
        黑龍江交通科技 2020年6期
        關(guān)鍵詞:除雪融雪拱棚

        焦云成

        (新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院,新疆 維吾爾自治區(qū) 830000)

        0 前 言

        在社會經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的趨勢下,我國西部開發(fā)更是全面深入,其中公路建設(shè)已經(jīng)延伸到西部很多山區(qū)。山區(qū)地形陡峭險(xiǎn)峻,多發(fā)育V型溝谷,橋隧比往往都比較高,且由于山嶺區(qū)路線展線困難,跨越溝谷較多,導(dǎo)致部分路段采用短隧道群通過,各個(gè)隧道之間的銜接常以橋梁跨越峽谷。我國西部地區(qū)多為嚴(yán)寒地區(qū),冬季的氣溫低,積雪時(shí)間很長,容易形成冰凌路面。此外,山區(qū)公路由于地形限制,往往多彎道、長大縱坡等,因此,積雪路段路面的抗滑性能嚴(yán)重影響車輛安全行駛。車輛在隧道群行駛過程中,由于隧道洞口處的暗洞效應(yīng)和眩光影響,導(dǎo)致駕駛員反應(yīng)延遲,雪天時(shí)這種影響極為不利,導(dǎo)致事故高發(fā),嚴(yán)重影響車輛安全通行。基于此,研究山區(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段防雪措施設(shè)計(jì)方案有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,其關(guān)鍵是做好橋梁段明線范圍之中的除雪防冰工作。

        1 山區(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段防雪措施設(shè)計(jì)方案概述

        1.1 柔性拱棚設(shè)計(jì)方案

        柔性拱棚對隧道明洞設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了借鑒,主要采用的是一種柔性拱棚結(jié)構(gòu),在明線段上方進(jìn)行搭建,這樣便可以將兩個(gè)獨(dú)立的隧道串聯(lián)成為一個(gè)更長的隧道,可對降雪問題進(jìn)行有效解決。柔性拱棚的主體是輕質(zhì)且高強(qiáng)度的鋼桁架結(jié)構(gòu),同時(shí)在頂端用PVDF防雪膜進(jìn)行覆蓋,防止路面積雪;而且還具有遮光的作用,減弱隧道洞口暗洞效應(yīng)和眩光的影響。隧道群內(nèi)的明線段有路基,也有橋梁,所以在對柔性拱棚進(jìn)行應(yīng)用時(shí)需要對兩種情況進(jìn)行分別考慮。柔性拱棚本身也有一定的荷載,為了將橋梁主體結(jié)構(gòu)的整體荷載負(fù)擔(dān)有效減輕,那么橋梁段落的柔性拱棚的基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)在橋梁范圍之外的鋼縱梁上進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置;對于路基段落的明線段來講,則可以直接在段落之內(nèi)的設(shè)置柔性拱棚。

        1.2 電熱式融雪設(shè)計(jì)方案

        電熱式融雪方案的工作原理與我們生活之中的電熱毯工作原理相似,具體是將不銹鋼高強(qiáng)度礦物絕緣導(dǎo)熱電纜埋設(shè)在道路瀝青層之下的混凝土層內(nèi)的刻槽之中,同時(shí)在設(shè)置對應(yīng)的濕度傳感器、溫度傳感器以及控制器,通過設(shè)定臨界的濕度值與溫度值,然后再利用控制器以及傳感器對熱電纜的開關(guān)進(jìn)行控制,這樣就可以利用電來發(fā)熱,從而達(dá)到融雪效果。以某高速路段為例,該高速的單線路基寬度為12.25 m,包括1條應(yīng)急車道與2條車道,在采用該方案時(shí)著重考慮兩個(gè)因素,一方面是融雪效果,另外一方面是經(jīng)濟(jì)性,基于此將在車行道范圍之內(nèi)對伴熱系統(tǒng)進(jìn)行鋪設(shè),具體寬度為2×3.75 m=7.5 m,長度則需要與明線段長度保持一致。電熱式融雪設(shè)計(jì)方案具體埋設(shè)熱電纜的方式。

        1.3 灑水式除雪設(shè)計(jì)方案

        該方案的原理與我們常見的市政工程中灑水系統(tǒng)相似,而具體是將被動(dòng)式的人工撒鹽或者是機(jī)械撒鹽的方式,改善成為主動(dòng)噴射除冰液。具體可以對橋梁段的防撞護(hù)欄以及路基段的波形護(hù)欄進(jìn)行充分利用,通過埋設(shè)管道以及設(shè)置對應(yīng)的噴頭,并且還需要在路面的瀝青層之內(nèi)對相關(guān)溫度、濕度傳感器以及相關(guān)控制器進(jìn)行埋設(shè),還需要修建設(shè)備用房,主要用于對除冰液的存放,再將臨界的溫度值與濕度值設(shè)置好,則可以基于實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴射,從而達(dá)到融雪除冰的目標(biāo)。具體安裝。

        2 方案對比

        以某高速為例,目前該高速主體土建工程基本完工,意味著即將通車,為了能夠確保順利通車,那么則需要選擇施工周期較短、難度較低以及效果較好的措施。本文將通過對上述三種方案進(jìn)行對比,最終選擇了技術(shù)更加成熟、施工便捷以及成本合理的灑水式除雪方案,方案對比見表1。

        表1 三種防雪措施方案對比

        3 結(jié) 語

        綜上所述,本文所探討的三種除雪方案均具有可行性,三種主動(dòng)式防雪措施均具有較高的可實(shí)施性,但又各有優(yōu)缺點(diǎn),其中柔性拱棚方案防雪效果最佳,但由于本身工程規(guī)模較大,造價(jià)較高,阻礙了其大范圍的應(yīng)用。電熱式融雪方案和灑水式除雪方案工作思路大體相同,均是借助傳感器與控制器來對除雪系統(tǒng)開關(guān)進(jìn)行控制,而后者相對比前者更加環(huán)保,尤其是施工過程中不會對道路通行造成影響。但是,電熱式融雪方案和灑水式除雪方案在雪大時(shí)容易導(dǎo)致積雪程呈稀泥狀,嚴(yán)重影響行車安全,因此需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇以及應(yīng)用。整體來講,三種方案各有不足與優(yōu)勢,具體需要根據(jù)山區(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段的實(shí)際情況而決定,主要從成本、防雪效果、施工難度與周期等等方面進(jìn)行考慮,從而選擇最合適的方案。

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