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(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的趨勢(shì)下，我國(guó)西部開(kāi)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(guò)，各個(gè)隧道之間的銜接常以橋梁跨越峽谷。我國(guó)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(zhǎng)，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(zhǎng)大縱坡等，因此，積雪路段路面的抗滑性能?chē)?yán)重影響車(chē)輛安全行駛。車(chē)輛在隧道群行駛過(guò)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(chē)輛安全通行?；诖?，研究山區(qū)高等級(jí)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(jí)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(duì)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(zhǎng)的隧道，可對(duì)降雪問(wèn)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(duì)柔性拱棚進(jìn)行應(yīng)用時(shí)需要對(duì)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(duì)于路基段落的明線段來(lái)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(duì)應(yīng)的濕度傳感器、溫度傳感器以及控制器，通過(guò)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(duì)熱電纜的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，這樣就可以利用電來(lái)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(chē)道與2條車(chē)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(chē)行道范圍之內(nèi)對(duì)伴熱系統(tǒng)進(jìn)行鋪設(shè)，具體寬度為2×3.75 m=7.5 m，長(zhǎng)度則需要與明線段長(zhǎng)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(jiàn)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(duì)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(guò)埋設(shè)管道以及設(shè)置對(duì)應(yīng)的噴頭，并且還需要在路面的瀝青層之內(nèi)對(duì)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(duì)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(duì)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(chē)，為了能夠確保順利通車(chē)，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(guò)對(duì)上述三種方案進(jìn)行對(duì)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(duì)比見(jiàn)表1。

表1 三種防雪措施方案對(duì)比

3 結(jié) 語(yǔ)

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(lái)對(duì)除雪系統(tǒng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，而后者相對(duì)比前者更加環(huán)保，尤其是施工過(guò)程中不會(huì)對(duì)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(chē)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(lái)講，三種方案各有不足與優(yōu)勢(shì)，具體需要根據(jù)山區(qū)高等級(jí)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。