山區(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段防雪措施設(shè)計探析

焦云成

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

0 前 言

在社會經(jīng)濟全面發(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，導致部分路段采用短隧道群通過，各個隧道之間的銜接常以橋梁跨越峽谷。我國西部地區(qū)多為嚴寒地區(qū)，冬季的氣溫低，積雪時間很長，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和眩光影響，導致駕駛員反應延遲，雪天時這種影響極為不利，導致事故高發(fā)，嚴重影響車輛安全通行?；诖耍芯可絽^(qū)高等級公路隧道群內(nèi)明線段防雪措施設(shè)計方案有著非常重要的現(xiàn)實意義，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)計方案概述

1.1 柔性拱棚設(shè)計方案

柔性拱棚對隧道明洞設(shè)計方法進行了借鑒，主要采用的是一種柔性拱棚結(jié)構(gòu)，在明線段上方進行搭建，這樣便可以將兩個獨立的隧道串聯(lián)成為一個更長的隧道，可對降雪問題進行有效解決。柔性拱棚的主體是輕質(zhì)且高強度的鋼桁架結(jié)構(gòu)，同時在頂端用PVDF防雪膜進行覆蓋，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行應用時需要對兩種情況進行分別考慮。柔性拱棚本身也有一定的荷載，為了將橋梁主體結(jié)構(gòu)的整體荷載負擔有效減輕，那么橋梁段落的柔性拱棚的基礎(chǔ)應當在橋梁范圍之外的鋼縱梁上進行獨立設(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度礦物絕緣導熱電纜埋設(shè)在道路瀝青層之下的混凝土層內(nèi)的刻槽之中，同時在設(shè)置對應的濕度傳感器、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)進行控制，這樣就可以利用電來發(fā)熱，從而達到融雪效果。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條應急車道與2條車道，在采用該方案時著重考慮兩個因素，一方面是融雪效果，另外一方面是經(jīng)濟性，基于此將在車行道范圍之內(nèi)對伴熱系統(tǒng)進行鋪設(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)計方案具體埋設(shè)熱電纜的方式。

1.3 灑水式除雪設(shè)計方案

該方案的原理與我們常見的市政工程中灑水系統(tǒng)相似，而具體是將被動式的人工撒鹽或者是機械撒鹽的方式，改善成為主動噴射除冰液。具體可以對橋梁段的防撞護欄以及路基段的波形護欄進行充分利用，通過埋設(shè)管道以及設(shè)置對應的噴頭，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，則可以基于實際情況實現(xiàn)自動噴射，從而達到融雪除冰的目標。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，三種主動式防雪措施均具有較高的可實施性，但又各有優(yōu)缺點，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，造價較高，阻礙了其大范圍的應用。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容易導致積雪程呈稀泥狀，嚴重影響行車安全，因此需要結(jié)合實際情況進行選擇以及應用。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行考慮，從而選擇最合適的方案。