高速公路風(fēng)吹雪雪害治理技術(shù)

李 新

（新疆公路工程咨詢公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

新疆塔城地區(qū)屬于公路雪害多發(fā)地區(qū)，尤其是著名的老風(fēng)口、瑪依塔斯風(fēng)區(qū)，冬季風(fēng)吹雪導(dǎo)致通過(guò)該區(qū)域的公路常常被封閉。2011年經(jīng)過(guò)此處路段的克拉瑪依—塔城高速公路開(kāi)始修建。為減少甚至避免雪害對(duì)高速公路的影響，有關(guān)部門(mén)決定對(duì)塔城地區(qū)公路風(fēng)吹雪雪害實(shí)施分期治理：一期工程采取棚洞工程、擋雪板工程、視線誘導(dǎo)標(biāo)志等措施，重點(diǎn)治理S201線積雪嚴(yán)重的挖方路段、低路堤積雪路段和低能見(jiàn)度路段；后期工程采取防雪林工程、擋雪板工程等措施治理S201線。2012年在塔城地區(qū)S201線進(jìn)行了公路風(fēng)吹雪雪害防治工程一期工程的試驗(yàn)工程。

2 雪害治理構(gòu)思

結(jié)合塔城地區(qū)公路風(fēng)吹雪雪害危害嚴(yán)重程度，按照“全面規(guī)劃，綜合防治，加強(qiáng)管理，注意效益”的原則，本項(xiàng)目計(jì)劃建立視線誘導(dǎo)標(biāo)志，實(shí)施敞開(kāi)路基斷面工程、擋雪板試驗(yàn)工程、導(dǎo)風(fēng)板試驗(yàn)工程，同時(shí)建立野外氣象觀察臺(tái)站，以及時(shí)收集氣象信息。

2.1 視線誘導(dǎo)標(biāo)志

視線誘導(dǎo)標(biāo)志是一種道路附屬設(shè)施，設(shè)置在道路兩側(cè)，指示路肩位置，引導(dǎo)車(chē)輛安全通行。其作用方式主要有兩種：一是在因降雪量較大而導(dǎo)致路線被埋沒(méi)并難以辨認(rèn)的地區(qū)指示路線位置；二是在風(fēng)雪彌漫、能見(jiàn)度降低時(shí)引導(dǎo)車(chē)輛通行。本次視線誘導(dǎo)標(biāo)志工程涉及范圍為S201線額敏—鐵廠溝吹雪能見(jiàn)度較低的路段，總長(zhǎng)度為22 379m。

根據(jù)S201線吹雪能見(jiàn)度實(shí)際情況，在公路兩側(cè)每50m安裝一套視線誘導(dǎo)標(biāo)志誘導(dǎo)燈，公路兩側(cè)交錯(cuò)布置，位于路肩邊緣外側(cè)3m處，誘導(dǎo)標(biāo)志用懸臂式安裝，使駕駛員能夠更好地看到前方的警示或警告，同時(shí)有利于冬天鏟雪車(chē)清雪。視線誘導(dǎo)標(biāo)志板尺寸為150mm×900mm+350mm×300mm，同時(shí)要求板面前傾15°，以利于積雪下滑。標(biāo)志板采用優(yōu)質(zhì)鋁合金制作，具有質(zhì)輕、耐磨、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，表面進(jìn)行了磨光、摸膩、噴涂處理。另外標(biāo)志正面面板上貼有紅色或白色反光膜，反光等級(jí)為三級(jí)。立桿采用規(guī)格分別為133mm×8mm×3800mm、89mm×6mm×4571mm、76mm×4mm×3500mm的鋼管制作，高度挖方路段一般高度設(shè)計(jì)為6.3m，填方路段一般高度設(shè)計(jì)為8.3m，路面凈空高度為5.5m。立桿以及緊固件及預(yù)埋件外漏部分均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。立柱在制作前，表面應(yīng)徹底除銹，除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)；構(gòu)件完成后涂?jī)傻阑疑冷P底漆，總厚度為150μm，構(gòu)件除銹完成后在8h內(nèi)，涂第一道底漆，底漆充分干燥后，才可以對(duì)次層進(jìn)行涂裝。但連接接頭的接觸面和工地焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)安裝前不涂漆，待安裝后補(bǔ)漆。安裝完畢后未刷底漆的部分及補(bǔ)焊、擦傷、脫漆處均應(yīng)補(bǔ)刷底漆兩次。在使用過(guò)程中應(yīng)注意防護(hù)涂層并定期進(jìn)行涂漆保護(hù)?；A(chǔ)采用C25混凝土?；A(chǔ)灌澆采用現(xiàn)澆的方法進(jìn)行。對(duì)于基礎(chǔ)螺栓外露部分采用鍍鋅防腐處理，不生銹，不分化，便于夏天不用時(shí)拆裝。

2.2 擋雪板

擋雪板試驗(yàn)工程通過(guò)阻擋風(fēng)雪流的運(yùn)行使風(fēng)雪流在板面背后形成渦風(fēng)，速度減弱，雪粒在板背后沉積。擋雪板試驗(yàn)工程設(shè)置在S201線K38+980~K39+500路段。本項(xiàng)目中擋雪板的設(shè)計(jì)采用雙柱式，114和165圓鋼管，版面采用2mm厚鍍鋅鋼板。Z-1規(guī)格為D165×4.5mm無(wú)縫鋼管，材質(zhì)為235B。系桿2規(guī)格為D89×3.5mm無(wú)縫鋼管，材質(zhì)為235B。

2.3 導(dǎo)風(fēng)板試驗(yàn)

導(dǎo)風(fēng)板試驗(yàn)工程通過(guò)改變雪流運(yùn)行速度和方向，疏散氣流，提高能見(jiàn)度。導(dǎo)風(fēng)板試驗(yàn)工程設(shè)置在S222線K49+900~K50+200路段。本項(xiàng)目采用兩種類型的導(dǎo)風(fēng)板用于疏散氣流，提高能見(jiàn)度。導(dǎo)風(fēng)板的設(shè)置，改變了道路的風(fēng)雪流場(chǎng)性質(zhì)，使流場(chǎng)成為一種近于平板的繞流結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)板前后出現(xiàn)了5個(gè)重新組合的風(fēng)速區(qū)，抑制了雪檐或雪舌的前移，路面之上不呈現(xiàn)渦旋減速區(qū)，而在路基中部形成一風(fēng)速明顯增大帶。因此，當(dāng)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板工程時(shí)，風(fēng)吹雪不僅可以把本身攜帶的大量雪粒輸送過(guò)路面，而且還可以將導(dǎo)風(fēng)板后方中部渦旋減速區(qū)沉降的雪粒帶走。

3 雪害治理實(shí)施技術(shù)

施工開(kāi)始前，施工技術(shù)人員必須熟悉、理解設(shè)計(jì)圖紙以及相關(guān)的施工規(guī)范，并與施工人員一起到施工現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)圖紙一一核對(duì)，找出所施工路段樁號(hào)和擋雪板、導(dǎo)風(fēng)板的設(shè)置地點(diǎn)，同時(shí)做好施工設(shè)備及材料的進(jìn)場(chǎng)工作。

3.1 誘導(dǎo)標(biāo)志安裝

標(biāo)志安裝前，首先派專人到施工現(xiàn)場(chǎng)逐一核對(duì)樁號(hào)，做好基礎(chǔ)開(kāi)挖準(zhǔn)備工作。技術(shù)人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙用白石灰畫(huà)好基礎(chǔ)尺寸，安排人工逐個(gè)開(kāi)挖基坑，安裝模板經(jīng)驗(yàn)收合格后現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)。標(biāo)志的基礎(chǔ)法蘭地板和地腳螺栓的制作完成后，運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土基礎(chǔ)。水泥混凝土采用商品混凝土，用混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，澆筑時(shí)留取試塊做強(qiáng)度試驗(yàn)。立柱的金屬預(yù)埋件應(yīng)進(jìn)行防腐處理。標(biāo)志基座為現(xiàn)澆混凝土加鋼筋且必須振搗。施工時(shí)基座的土基及四周填土應(yīng)夯實(shí)。立柱基礎(chǔ)放樣應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)距定位放樣，可利用調(diào)整段調(diào)節(jié)間距。同時(shí)為準(zhǔn)確放樣和保證擋雪板和導(dǎo)風(fēng)板的線形，隔段進(jìn)行樁號(hào)復(fù)核和閉合。立柱放樣后，挖掘設(shè)備進(jìn)行開(kāi)挖工作，基底經(jīng)測(cè)量合格后，可進(jìn)行支模工作，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)對(duì)模板進(jìn)行測(cè)量定位調(diào)整，使模板間距滿足設(shè)計(jì)要求。在澆筑混凝土?xí)r，預(yù)埋件的安放應(yīng)及時(shí)調(diào)整，確保每個(gè)立柱的預(yù)埋件間距符合設(shè)計(jì)要求，便于安裝立柱和擋雪板及導(dǎo)風(fēng)板。立柱須待基礎(chǔ)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)才可安裝。

標(biāo)志加工制作完成后，在運(yùn)輸安裝過(guò)程中應(yīng)防止金屬構(gòu)件及板面被劃傷、擦傷、損傷，同時(shí)施工時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙安裝。標(biāo)志板和立柱連接應(yīng)牢固，保持板面平整。立柱法蘭盤(pán)與基礎(chǔ)底板間加墊塊調(diào)整立柱垂直度。立柱安裝好后即可安裝標(biāo)志板。安裝時(shí)要采取積極的保護(hù)措施，保證成品標(biāo)志不受損壞。用吊車(chē)、平臺(tái)升降車(chē)等專用設(shè)備將標(biāo)志安裝牢固。標(biāo)志板安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行板面平整度、角度的調(diào)整。用水平儀、直尺、垂線、拉線等工具和方法保證立桿垂直、橫桿水平，保證垂直度誤差、縱向誤差、橫向間距誤差符合《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F801—2012）的要求。

3.2 導(dǎo)風(fēng)板、擋雪板的安裝

在混凝土強(qiáng)度達(dá)到安裝許可后，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行立柱安裝作業(yè)，并檢查使之豎直度符合要求，線形協(xié)調(diào)。擋雪板和導(dǎo)風(fēng)板安裝時(shí)，通過(guò)拼接螺栓相互拼接，并由連接螺栓固定于立柱或橫梁上。梁板在安裝過(guò)程中需要不斷進(jìn)行調(diào)整，因此連接螺栓及拼接螺栓不宜過(guò)早擰緊，以便在安裝過(guò)程中利用梁板的長(zhǎng)圓孔及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使其形成平順的線形，避免局部凹凸，最后擰緊螺栓。

結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為對(duì)于導(dǎo)風(fēng)板、擋雪板的安裝應(yīng)注意：首先施工準(zhǔn)備應(yīng)充分，施工路段樁號(hào)位置找準(zhǔn)確；放樣應(yīng)精確，誤差保持在規(guī)定范圍內(nèi)。進(jìn)行立柱施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格認(rèn)真，其垂直度、間距、螺栓孔位置及其他尺寸均應(yīng)符合要求，否則需立即返工。

波形梁板、立柱等構(gòu)件的包裝和標(biāo)志應(yīng)符合要求。購(gòu)貨時(shí)護(hù)欄不得散裝，且應(yīng)保證在吊裝、運(yùn)輸、堆放過(guò)程中不致使產(chǎn)品變形、損壞（傷）。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)固定可靠，防止因顛簸碰撞損壞涂層或使構(gòu)件變形。購(gòu)貨時(shí)注意波形梁高強(qiáng)拼接螺栓連接處的包裝和標(biāo)志應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí)安裝施工時(shí)操作應(yīng)謹(jǐn)慎，不得破壞地面以下埋設(shè)的電纜、管道等設(shè)施。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合塔城地區(qū)公路風(fēng)吹雪雪害治理的施工實(shí)踐，提出了通過(guò)棚洞工程、擋雪板工程、視線誘導(dǎo)標(biāo)志等措施治理雪害的綜合技術(shù)方案，從設(shè)計(jì)、施工方法和質(zhì)量控制等幾個(gè)方面詳細(xì)探討了風(fēng)吹雪雪害治理方案的具體實(shí)施過(guò)程，對(duì)道路建設(shè)中的風(fēng)沙、雪害治理提出建議。實(shí)施效果驗(yàn)證了治理方案的可行性，可以為同類工程提供實(shí)例參考。

[1] 徐茂祥.新疆伊犁地區(qū)公路雪害治理（摘要）[J].冰川凍土，2013（4）：26-29.

[2] 王慶生，董林.林區(qū)運(yùn)材道路凍害的防治[J].吉林林業(yè)科技，1998（3）：51-52.

[3] 張照財(cái)，王先龍.雪害的工程防治技術(shù)研究[C]//全國(guó)公路工程地質(zhì)科技情報(bào)網(wǎng)2006年技術(shù)交流會(huì)論文集.桂林：廣西大學(xué)出版社，2011：35-42.