山区高等级公路隧道群内明线段防雪措施设计探析

焦云成

(新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院，新疆 维吾尔自治区 830000)

0 前 言

在社会经济全面发展的趋势下，我国西部开发更是全面深入，其中公路建设已经延伸到西部很多山区。山区地形陡峭险峻，多发育V型沟谷，桥隧比往往都比较高，且由于山岭区路线展线困难，跨越沟谷较多，导致部分路段采用短隧道群通过，各个隧道之间的衔接常以桥梁跨越峡谷。我国西部地区多为严寒地区，冬季的气温低，积雪时间很长，容易形成冰凌路面。此外，山区公路由于地形限制，往往多弯道、长大纵坡等，因此，积雪路段路面的抗滑性能严重影响车辆安全行驶。车辆在隧道群行驶过程中，由于隧道洞口处的暗洞效应和眩光影响，导致驾驶员反应延迟，雪天时这种影响极为不利，导致事故高发，严重影响车辆安全通行。基于此，研究山区高等级公路隧道群内明线段防雪措施设计方案有着非常重要的现实意义，其关键是做好桥梁段明线范围之中的除雪防冰工作。

1 山区高等级公路隧道群内明线段防雪措施设计方案概述

1.1 柔性拱棚设计方案

柔性拱棚对隧道明洞设计方法进行了借鉴，主要采用的是一种柔性拱棚结构，在明线段上方进行搭建，这样便可以将两个独立的隧道串联成为一个更长的隧道，可对降雪问题进行有效解决。柔性拱棚的主体是轻质且高强度的钢桁架结构，同时在顶端用PVDF防雪膜进行覆盖，防止路面积雪；而且还具有遮光的作用，减弱隧道洞口暗洞效应和眩光的影响。隧道群内的明线段有路基，也有桥梁，所以在对柔性拱棚进行应用时需要对两种情况进行分别考虑。柔性拱棚本身也有一定的荷载，为了将桥梁主体结构的整体荷载负担有效减轻，那么桥梁段落的柔性拱棚的基础应当在桥梁范围之外的钢纵梁上进行独立设置；对于路基段落的明线段来讲，则可以直接在段落之内的设置柔性拱棚。

1.2 电热式融雪设计方案

电热式融雪方案的工作原理与我们生活之中的电热毯工作原理相似，具体是将不锈钢高强度矿物绝缘导热电缆埋设在道路沥青层之下的混凝土层内的刻槽之中，同时在设置对应的湿度传感器、温度传感器以及控制器，通过设定临界的湿度值与温度值，然后再利用控制器以及传感器对热电缆的开关进行控制，这样就可以利用电来发热，从而达到融雪效果。以某高速路段为例，该高速的单线路基宽度为12.25 m，包括1条应急车道与2条车道，在采用该方案时着重考虑两个因素，一方面是融雪效果，另外一方面是经济性，基于此将在车行道范围之内对伴热系统进行铺设，具体宽度为2×3.75 m=7.5 m，长度则需要与明线段长度保持一致。电热式融雪设计方案具体埋设热电缆的方式。

1.3 洒水式除雪设计方案

该方案的原理与我们常见的市政工程中洒水系统相似，而具体是将被动式的人工撒盐或者是机械撒盐的方式，改善成为主动喷射除冰液。具体可以对桥梁段的防撞护栏以及路基段的波形护栏进行充分利用，通过埋设管道以及设置对应的喷头，并且还需要在路面的沥青层之内对相关温度、湿度传感器以及相关控制器进行埋设，还需要修建设备用房，主要用于对除冰液的存放，再将临界的温度值与湿度值设置好，则可以基于实际情况实现自动喷射，从而达到融雪除冰的目标。具体安装。

2 方案对比

以某高速为例，目前该高速主体土建工程基本完工，意味着即将通车，为了能够确保顺利通车，那么则需要选择施工周期较短、难度较低以及效果较好的措施。本文将通过对上述三种方案进行对比，最终选择了技术更加成熟、施工便捷以及成本合理的洒水式除雪方案，方案对比见表1。

表1 三种防雪措施方案对比

3 结 语

综上所述，本文所探讨的三种除雪方案均具有可行性，三种主动式防雪措施均具有较高的可实施性，但又各有优缺点，其中柔性拱棚方案防雪效果最佳，但由于本身工程规模较大，造价较高，阻碍了其大范围的应用。电热式融雪方案和洒水式除雪方案工作思路大体相同，均是借助传感器与控制器来对除雪系统开关进行控制，而后者相对比前者更加环保，尤其是施工过程中不会对道路通行造成影响。但是，电热式融雪方案和洒水式除雪方案在雪大时容易导致积雪程呈稀泥状，严重影响行车安全，因此需要结合实际情况进行选择以及应用。整体来讲，三种方案各有不足与优势，具体需要根据山区高等级公路隧道群内明线段的实际情况而决定，主要从成本、防雪效果、施工难度与周期等等方面进行考虑，从而选择最合适的方案。