风吹雪地区深路堑处置方案

温启明

摘 要：风吹雪在北疆地区广泛存在，其存在严重影响公路的正常使用功能。本文对已有的风吹雪处置方案进行总结，结合某北疆公路项目深路堑工点，提出风吹雪地区深路堑处置方案，以期为新疆地区类似工程提供参考。

关键词：风吹雪;深路堑;处置方案

0 引言

新疆位于中国西北边陲，地域辽阔，是中国陆地面积最大的省级行政区，总面积166万平方公里。受温带大陆性气候影响，新疆北部地区冬季长而严寒，昼夜温差大，降雪时间长，降雪量大（以玛拉斯县为例，其最冷月（一月）平均气温零下18.4℃，极端最低气温零下37.4℃。年均降雪量74.4 mm，占全年降水量的27%。积雪深度约15 cm～25 cm，最大年降雪量深度33 cm）。

随着国家“一带一路”和“丝绸之路”政策的不断推进，北疆地区的基础设施建设得到长足的发展，其中以公路建设发展最为迅猛。但北疆地区冬季温度低，降雪量大，冬季风吹雪现象尤其明显。如何保证公路能在风吹雪条件下保持畅通一直是一个难题。到目前为止，随着工程技术人员的不断努力，对于风吹雪路段填方路段、浅挖路段已经积累了一定的设计经验及工程经验，但对于深挖路堑路段的处理仍然有所欠缺。

本文将在总结风吹雪路段处理方案的基础上，结合工程实例，对深挖路段的设计及施工提出优化建议，以期为类似工程提供一定的参考。

1 常规处理方案

对于风吹雪路段，常规处理方案一般从三个方面进行考虑，包括路线布设、路基设计以及防护工程，具体分述如下：

（1）路线布设。路线布设一般优先考虑绕避让雪害路段，丘陵区应利用阳坡布线，无法绕避时，应从雪害较轻部位以最短距离通过，路线走向宜与风雪流的主导风向平行或交角不大于30°。

（2）路基设计。风吹雪地段优先填方断面形式，同时路基和路肩上不宜设置各种设施，并应清除路基两侧距坡脚各20 m范围内的障碍物及构造物。

路基采用填方断面形式时，需根据道路等级及雪害程度确定路堤的最小填高，并根据风向确定边坡坡率（一般迎风侧坡率为1：3～1：4）。

当风吹雪路段必须采用挖方时，首先应避免采用深路堑。当挖方深度不大时，应采用缓边坡的敞开式路基，边坡坡率一般为1：2～1：5;当挖方深度超过2 m时，则需在边坡底部两侧设置积雪平台（宽度不小于5 m）。当路线走向与主导风向垂直或呈45°～90°相交时，应采用缓坡率的敞开式路基，并加宽积雪平台。

当风吹雪路段为半填半挖时，则根据路线走向与主导风向夹角来确定。当夹角小于45°时，应增加挖方区的路基宽度，宽度不宜小于2 m;当夹角为45°～90°时，挖方区则应采用缓边坡的敞开式路基。

（3）防治工程。公路风吹雪工程一般分为工程治理和植物治理，工程治理的核心可概括为稳、阻、导三种治理措施。常用的防护形式主要包括防雪林、防雪栅、导向板等。

可以看出，常规风吹雪路段对于填方路基、浅挖路基都给予了明确的设计方案，但对于深挖路堑却没有明确给出处置方案。但在实际工程中，风吹雪路段的深路堑却是实实在在存在的，下文将结合工程实例简要介绍深路堑的处置方案。

2 工程实例应用

（1）工程概况。工程区位于准噶尔盆地中部和布克赛尔蒙古自治县。根据调查及收集周边气象资料，工程区极端最低气温-42.8℃，最高气温50℃，年平均气温5℃左右，常年多偏西北风，最大风力可达8级，最大风速达7.2 m/s，年均风速1.5 m/s。受拟建线路主导西北风的影响，拟建线路冬季容易形成风积雪。

（2）深挖路堑工点。本工程对应桩号K238+700～K239+

200路段需穿越山脉，从路线走向来看，采用路线绕避方案是不可行的;而工程区为丘陵区，采用隧道方案不经济;故只能考虑采用挖方断面形式通过，经现场选线后，最大挖方高度为25.5 m，为深路堑路段。

深路堑工点沿线山体主要为凝灰岩（强风化层，呈碎片、碎块状，以灰绿色、灰黑色为主，干燥，稍密。强风化层厚3 m～4 m，弱风化层厚7 m～8 m）以及角砾、圆砾（土黄色、灰黑色，稍湿～潮湿，稍密～中密）。

（3）设计思路。本工点重点需解决两个问题，一个是需考虑如何减小风吹雪影响。对于挖方路段，由于主风向与局部涡旋风的相互干扰，导致在弱风区产生积雪，当积雪量较大时，将会使得路面产生积雪。为解决这一问题，比较合理的是采用有利于风雪流通过的缓坡率敞开式断面，并设置积雪平台，以使路面无积雪或少积雪。

另一个问题则是常规深路堑工点的防护处置方案。本工程山体主要为凝灰岩及角砾、砂砾，整体而言，山体稳定性较好，建议采用常规圬工骨架防护处置方案。

（4）工程设计方案。结合上述设计思路，对于本工点，设计组设计了以下方案，具体如下：

横断面形式：断面采用敞开式断面形式，边坡采用缓坡（边坡坡率按1：3控制），坡底设置5 m宽积雪平台（平台顶距离路面顶按1.5 m控制），路肩、坡脚、坡顶等有棱角的地方应做成圆弧形，以利于风雪流近地顺滑通过，提高路面能见度。

边坡防护方案：根据《公路路基设计规范》的推荐坡率，对于角砾、砂砾，挖方坡率建议采用1：1～1：1.5;对于凝灰岩，挖方坡率建议采用1：0.75～1：1。故对于本深路堑路段，为保证挖方边坡的稳定性以及扩大挖方断面的敞开度，建议挖方边坡率采用1：1.5，边坡防护形式采用拱形骨架圬工防护。

其他设计：该工点位于丘陵区，当挖方位于小山包或挖方已将大部分山体开挖完成时，建议将整个山包或山体挖除，不仅可以增加路基断面的敞开度，避免弱风区积雪，同时还可以减少边坡防护工程量，减少工程造价。

3 结语

本文以北疆某公路工程为实例，介绍了该工程风吹雪路段深挖工点的主要设计思路以及相应的处置方案，可以为类似工程提供一定的参考。

但值得注意的是，由于项目区以西北风为主，而项目路线走向由南向北，工点处路线走向与风主导风向平行近乎平行，减少了风吹雪的影响。而如果路线走向与风主导风向夹角大于45°或近似垂直时，挖方坡頂的积雪在风力作用下必然会对公路正常使用产生不利影响，那是又将如何处理仍然是个难题，也是工程设计人员需要继续探讨的重要问题。

参考文献：

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[2]GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].

[3]JTG D30-2015，公路路基设计规范[S].

[4]刘胜斌，高鹏，刘海强.风吹雪地区的公路设计探析[J].道路工程，2017（3）：29-30.