高速公路冰雪防治技术研究

　　摘要：及时清除路面冰雪，保障冬季高速公路的安全、畅通，是高速公路养护部门一项非常重要的工作。本文从目前冬季冰雪对高速公路造成的危害出发，详细分析了我国如何在冬季进行经济有效的冰雪防治技术措施，以使高速公路使用者能安全高速行车，并提高高速公路的使用效能，延缓损坏；最后，以笔者的养护实践，介绍宁杭高速公路除冰雪所采用本文所提出的冰雪防治新技术措施之后所收到的效益。
　　关键词：高速公路；冰雪防治；养护
　　0 引言
　　我国由于寒冷地区比较多，每逢冬季，有不少高速公路被冰雪覆盖，导致通车里程减少，行车条件恶化，交通事故多发。据统计，全国高速公路因雪、冰引发交通事故造成的经济损失高达上亿元。因此，如何对高速公路进行经济有效的冰雪防冻养护，使冬季暴风雪对高速公路及其使用者的影响降到最小，已成为冬季高速公路养护作业的一项重要课题。基于此，本文先分析冰雪对行车造成的各种危害，然后有针对性地提出我国应采取何种冰雪防治技术措施来确保冬季高速公路的畅通。
　　1 冰雪对行车的危害
　　（1）小中大雪。根据降雪厚度对行车的危害可分为三类分别为：小雪、中雪、大雪。小雪一般不会对行车构成威胁，不用集中清扫，但在陡坡、弯道及大、中桥桥面上会有部分积雪而且很薄，需作集中局部处理。中雪时虽然车辆可以勉强行驶，但行驶起来比较困难，对于底盘低的车辆甚至无法行驶；当降雪量超过5cm，达到10~2Ocm，就会影响交通安全。在这种情况下，首要是掌握除雪时机，避免积雪被车辆压实，给除雪增加难度。对降雪在25cm以上的大雪一般车辆都不能行驶，所以当降雪厚度大于25cm时就构成雪阻，要及时清除，保障畅通，否则对行车造成严重影响。
　　（2）暴风雪。在冬季降雪时，有时要夹杂着大风从而形成暴风雪，有的情况是降雪之后刮大风。无论哪种情况，都会形成一些公路路段顺风堆积的雪丘，而且这雪丘在风后都比自然降雪密度大。雪丘有时很厚，很长，形成雪阻。显然高速公路存在雪阻时，行车根本无法行驶，因此雪阻的路段就是除雪的重点路段。另外，这样的积雪一般在刮风时还无法进行清理，因为边清理会边堆积，使清理无效。只能在风后清雪，这样又势必影响通车。这种雪丘路段一般都出现在路堑段和涡风路段，正因为在风后清雪，有时积雪堆积得相当厚，而且降雪后经过压实而形成的雪，有一定的硬度，除这种雪相对要难一些。
　　（3）冰雪。在初冬或残冬季节，由于昼夜气温变化较大，又是在正负温交替阶段，降雪时温度高，和雪后温度突然降低，使路面形成冰雪或积冰面，这种情况使路面抗滑能力急剧下降，严重影响行车安全，造成交通事故，因此，初冬和残冬进行除冰是防滑工作是重点。若路面上形成小于lmm厚的冰，由于这种冰用机械方法无法清除，要除这种冰只能用化学方法。在这种情况下，可采用撒防滑料的措施，撒防滑料的主要部位有收费口、桥面、立交区、弯道、纵坡段、跨线桥下部等重要部位。从实践来看，撤砂的效果不理想，撒盐的费用又太高，并且撒盐必须在一定的温度下进行。否则，造价太高，而且风大易被吹走，浪费很大。
　　2 冰雪防治新技术措施
　　以上总结了一般冰雪对行车造成的危害，在冬季进行经济有效的冰雪防治技术措施，就必须有针对性地采取措施进行防治，这才能达到最经济有效。但目前我国公路部门在冬季时仍大多数采用被动除雪的养护技术：即在雪停后采用除雪车、装载机、融雪剂撒播车、人工或机械、撒播盐和砂等混合方式进行除雪。这种技术措施效率低，除雪效果并不明显。而且若长期使用盐除雪会对道路等产生不同程度的损害，甚至导致土壤碱化、污染河流。因此，很有必要采取新的冰雪防治新技术。
　　（1）新型环保融雪剂。为了提高除雪效果，改变以往沿用的砂子和盐除冰雪方式，现采用环保型融雪剂，是一种溶解度好、冰点低(冰点为≥-20℃—-35℃)、融冰雪速度快、融雪能力达96%，无污染环境的新型除雪剂。这种融雪剂为颗粒氯化钙，氯化钙含量为100%。可直接采用融雪剂撒播机撒播，因此使用起来非常方便。可满足我国南方地区的温度要求，如在小雪时，其施用量一般为通道路面、桥面、匝道10~15g/m2、中雪为15~25g/m2降落的雪在过往车辆碾、压、磨的作用下基本被融化，因此，采用这种新型的除雪剂，可经济有效的除雪，效果非常明显。
　　（2）机械除雪。对主干线路段，宜采用除雪车除雪。目前广泛采用的是犁式除雪设备。这种除雪车是将公路路面上的积雪堆积到路边，然后再用各种机械和人工将积雪扬到路面之外。这是最基本的除雪方式，对一般的降雪都适用。对路堑、窝风段由暴风雪形成的较厚较长的雪丘进行除雪时，宜采用装载机配合卡车或翻斗车清运积雪，因为雪丘已形成交通阻塞，所以须尽快清除掉，保障畅通。
　　（3）实时除雪。笔者认为，人工除雪低效落后，而融雪剂除雪会对道路、车辆造成损坏，而且污染环境。而机械化“实时除雪”才是比较科学合理的除雪方式。目前欧、美等发达国家基本都采用机械化“实时除雪”技术。机械化“实时除雪”技术实际上就是使用除雪机械在降雪过程中实施除雪，边下雪边清除，几台除雪车拉开一定距离成梯形队伍排列循环清理，过往车辆可在除雪车之间穿梭绕行而不会对行车造成影响，而且避免路面积雪被碾压成实雪或冰，降雪过程也就是清雪过程，雪停后除雪工作也基本完成，实现实时除雪的目标。
　　从另外角度来分析，积雪被压实后要把它从路面清除掉就要消耗更大的能量和更多的时间，从而造成很大的浪费，这是一种效率极低的除雪方式。相比来说，“实时除雪”是效率最高最省时省力的除雪方法。他的突出优点是能够在不中断交通的情况下用最小的代价、最短的时间清除积雪，从而提高高速公路的运输效率，大大提高了交通安全。
　　目前，实时机械化除雪设备多为轻型卡车，除整车购置外也可利用现有的车辆资源，配备除雪设备，冬季用于除雪，其它季节卸掉除雪设备，车辆可正常使用，提高车辆利用率，同时也可减轻资金投入的压力。从这个角度可知道实时除雪的确非常经济有效。
　　3 工程实例
　　3.1工程概况
　　江苏宁杭高速公路通车六年，经历了五场冰雪。此期间，常有不同量的降雪。这些降雪有的被车辆压实在路面上或受风的作用堆积在中央分隔带两侧及防撞护栏下，影响交通安全。因此，几年来我们坚持以迅速实时清除积雪，确保行车安全和道路畅通为目的，对不同气温下的不同雪量，采取不同的对策确保了高速公路的安全畅通。
　　3.2采取技术措施
　　从实践来看，撤砂的效果不理想，撒融雪剂的费用又太高，因此采取了实时除雪方式。当中小雪时在易积雪结冰的路段范围内，综合除雪车作业，不断将积雪推到路面、桥面的低处或路面以外。注意不要把积雪堆放在路面或桥面的高处，以避免白天积雪融化，水沿着路面横坡流向路面，当气温下降而造成薄冰路面，影响车辆正常通行。对坚硬厚冰仅靠平路机不起作用，采用链轨推土机或链轨挖掘机同平路机联合作业方式，作业顺序为：由链轨推土机或挖掘机靠自身重量及链轨在前辗压使厚冰松动破碎，再由平路机清除冰雪，最后清扫，效果很好。
　　4 结语
　　随着科技的日新月异我们将不断进取努力，继续研究新的冰雪防冻的方法，采取雪前防范和实时除雪的新的科学除雪养护方法，以使冬季冰雪危害对公路及其使用者的影响减小到最低程度。
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