浅谈公路设计中的风积雪防治

浅谈公路设计中的风积雪防治

仝小军张武堂

中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075

摘要：在我国的西北等偏远地区，依旧面临着严峻的积雪情况，严重影响了人们的生活。阻碍了西北地区经济的发展和建设。为此在进行公路设计时，应当考虑到对风积雪自然灾害的防治，减少风积雪的发生。本文主要根据风积雪形成的原因，阐述公路对风积雪的影响，并提出合理的防治措施。

关键词：公路设计；风积雪防治；措施

由于受到地理、气候等自然因素的影响，我国的西北地区的公路极易受到风雪自然灾害的侵扰，阻碍了交通，危害交通安全，增加了道路的运输成本，造成了道路桥梁腐蚀现象的严重，减少了公路的使用寿命。因此必须重视起风积雪的问题，从多方面进行研究，在公路设计方面考虑到风积雪的防治问题，进行合理的设计，并采取和建设防治措施和防治设备，减少自然灾害的发生。

一、风积雪形成的自然因素

风积雪形成的自然因素主要是风、雪、地形三个因素，满足这三个条件就能形成风积雪。风积雪又被称为风吹雪或者风雪流，多发生在高海拔、高纬度、地形复杂的地区，发生风吹雪时，能见度极低，造成道路阻塞、交通障碍等问题，积雪融化成水，渗透进公路，容易造成公路冻胀、翻浆等灾害，不利于公路的使用寿命。

风积雪形成的条件需要具备三点，物质基础、动力支持和沉积条件。物质基础是要具备足以引起风积雪的富足的雪源，动力支持是风，风的力度要足以使雪粒脱离地面，随着气流移动，继而达到了风吹雪的现象。而沉积条件则是引起流场分布变化的环境障碍物。具备这三个条件，才能形成风积雪的现象。

在风积雪现象发生时，如果气流经过的地理形态偏向于平缓，气流携带走的雪粒也就越多，当气流经过的地形起伏明显，周围的障碍物不恰当的存在，会造成旋涡的产生，部分区域的气流减速明显，也就导致了部分雪粒下降沉淀，形成积雪。因此在风积雪形成之后，地形地势的设计问题上十分重要，影响着风积雪在道路上形成的可能性。

二、公路对风积雪的影响

（一）路线走向与主风向的夹角

在公路设计中，需要注意路线走向与主风向的夹角的问题，在两者的夹角在0°在30°之间的时候，风吹雪能够轻易的通过，不易形成积雪。在两者的夹角在30°到60°之间时，风雪不易通过，所以公路路面较容易形成积雪现象；在两者之间的夹角在60°到90°之间时，吹雪受到了阻碍，致使公路路面极容易形成道路积雪。

因此在公路的设计中，应当注意主风向和公路走向的夹角问题，夹角越小，越难形成积雪现象，公路的走向尽量和当地的主风向保持平行。

（二）中央分隔带

在公路设计中也应当考虑中央分隔带的问题，高速公路和一些一级公路会设置中央分隔带，中央分隔带内设置了波形梁防护栏和防眩板。而这些设施的存在会阻碍一定的吹雪，在迎风侧形成积雪现象，而积雪的持续发展，将会蔓延到整个路面，造成严重的路面积雪现象，阻断了整个断面的交通。因此在公路中央分隔带的设计问题上，应当考虑到这个问题，设置平齐式的中央分隔带，不设置防眩板等，利于吹雪的通行，以至于不会那么容易形成积雪的现象。

（三）公路两侧的杂物太多

由于路基两侧杂物堆积过多，严重阻碍了风速，使得风积雪在路过公路时风速减小，气流所携带的雪粒下沉，在公路上形成积雪的情况。因此在进行公路设计时淫荡注意公路两旁的建筑物，及时清理公路两旁出现的障碍物。

（四）路基边坡坡度

在公路的设计方案中，还应当注意到路基边坡的坡度，路基边坡的坡度不同，所形成的气流的速度和影响就不同，在路堤高度相同的情况下，路堤的坡度越长越缓，而形成的气流在坡面上减缓的速度就越慢，减弱的幅度也就越低，因而形成的积雪的现象也就越少，反之，形成积雪现象就越容易。因此设置路基边坡坡度时，应当提高路堤的高度，减缓路堤的坡度，减少积雪现象的形成。

（五）路基高度

路基的高度也严重影响着积雪现象的形成，经过研究调查表明，较低的路基极容易形成路面积雪，而高路堤不易产生积雪。因此提高路基的高度，减少积雪的形成。

（六）路基横断面形式

形成公路积雪现象最主要的因素是路基横断面形式，在横断面形式中影响形成道路积雪最多的形式是低路堤，在进行路基横断面形式的建设时，应当考虑到这一点，进行合理的设计，对周围的气流现象进行调查分析，然后设计合理的路基横断面形式的设计。

三、风积雪防治措施

风积雪的防治应当根据地形地势、断面形状。积雪灾害程度的轻重等方面来分析，设定合理的防治措施。

（一）控制雪源

控制雪源顾名思义就是查找积雪的源头，对源头进行控制，在进行公路路线选择的时候，应当选择在地形较好，对于风雪的气流有着提升作用的地方，进而增加吹雪的通过率，降低积雪形成的可能性。也可以在选择好路线之后，在距离路侧较远的地方设置一些阻挡风吹雪的设施，对雪粒进行一定的阻挡，这样当风吹雪经过路面的时候，雪粒已经被阻挡了很多，在路面上形成不了积雪的现象。也可以在路面一定距离处设置降低风雪气流的设备，使其不具备可以带动雪粒的气流，从而也不会形成积雪的现象。

（二）阻隔积雪

在道路的两侧设置一些防护带，阻碍风积雪的气流速度，阻碍一部分雪粒被带到路面上，或者设置一些防雪的设备，降低风积雪的气流，有效的减少路面积雪量和积雪范围。

（三）疏导来雪

疏导来雪最主要的措施就是改变风积雪的方向，使得风积雪远离路面，减少积雪现象的形成。

在路面的附近设置一些可以改变风积雪气流流场或引导风积雪气流方向的设备，改变风积雪的方向，或者使风积雪的气流远离了地面，这些措施都能很好的进行来雪的疏导，避免风积雪在路面多做停留，形成路面积雪。

（四）改变流场

改变流场的主要措施是改变附近地形改变流场的方向，从而引导风积雪气流方向的改变。改变风积雪流场的主要做法有提高路堤的高度，使其高于积雪的厚度，从而降低风积雪形成的可能性。减小路堤的坡度，坡度越小，风积雪的气流速度变化也就越小，降低的速度也就越缓，越难形成积雪。在路道两侧一定的距离修建方便于积雪储存的储雪场。

（五）导风工程

导风工程的主要措施是利用导风板改变主风向和道路的夹角问题，缩小道路积雪的沉积范围，降低风积雪形成的气流的速度和力度，对于易形成积雪的地方的风速进行提升，使风力将路面的雪粒带走，从而不易于形成路面积雪。

四、结语

从自然因素和道路设计方面两个角度对积雪问题进行研究，最主要的就是道路设计的问题，在风积雪具备形成的三点条件的前提下，对道路进行合理的设计，道路路基横切面形式进行合理的选择，它是形成风积雪最主要的因素。其次也应当设置一些防治风积雪的设备，在道路的两侧修建行道树和绿化带，能够存在一定的阻碍作用。同时在道路的远处设置阻碍风积雪的设备，使得风积雪无法形成，或者降低风吹雪的现象，不易在路面形成风积雪。

而在公路的中央分隔带、路基高度、路基边坡坡度等问题上，也需要进行合理的设计，使其尽量符合降低风积雪现象的标准，设计出合理的方案，减少我国西北地区道路积雪的自然灾害的发生，提高公路建设，从而提高我国西北部的交通问题和公路运输问题，从而推动西北地区的经济发展和人们的生活。

参考文献：

[1]道路工程积雪灾害的安全设计与防治措施研究[J].赵金顺，魏庆朝，李立军.中国安全科学学报.2004（12）

[2]公路风吹雪雪害防治技术研究[D].高鹏飞.长安大学2009

[3]风吹雪灾害试验与路基断面型式研究[D].张海峰.兰州大学2009

[4]公路风吹雪雪害挡雪墙工程防治技术研究[J].赵书成，朱光耀，许剑明，付万军黑龙江交通科技.2009（06）

[5]北方寒冷多风地区公路冬季防雪养护措施[J].褚建峰.内蒙古科技与经济.2010（13）