淺談山區(qū)道路雪害的防治

穆太里甫·阿不都拉

（新疆伊犁公路總段，新疆 伊犁 835000)

山區(qū)道路主要雪害分為:雪崩、風(fēng)吹積雪。

1 雪崩，在重力影響下山坡上積雪的崩塌

簡(jiǎn)單地說(shuō)，雪崩其實(shí)就是一堆雪從山上滑下，它的發(fā)生必須有兩個(gè)基本要素:一是陡峭的覆蓋著積雪的山坡，另一個(gè)則是引發(fā)物。在山坡坡度超過(guò)35度的地方，大堆的積雪只能勉強(qiáng)保持著平衡。一件微不足道的小事，如掉下一根樹枝或一團(tuán)雪，車輛的笛聲、槍聲，甚至人們說(shuō)話的聲音，都可能引起數(shù)百萬(wàn)噸積雪的崩落。雪崩是極難預(yù)料的。

1979年4月11日玉席莫勒蓋隧道南口發(fā)生的一起雪崩，將停放在路基外緣一部日產(chǎn)D80A推土機(jī)（重達(dá)130噸）沖入100外的山溝中。

雪崩是大量的雪和冰沿著陡峭的山坡快速下降的自然現(xiàn)象，其速度可以達(dá)到每小時(shí)上百公里。當(dāng)冬天或春天降雪十分大的時(shí)候，對(duì)于在山中居住，在山區(qū)公路上行駛的車輛來(lái)說(shuō)，雪崩是最可怕的自然災(zāi)害之一。不同尋常的，或特別異常的雪崩會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的影響。在發(fā)展中國(guó)家的山區(qū)，興建休閑設(shè)施，道路，房屋以及為社區(qū)提供服務(wù)的發(fā)展壓力會(huì)增大地區(qū)遭受雪崩破壞的幾率。

2 雪崩的防治

雪崩的形成是有很多的因數(shù)制約的。由于其中很多關(guān)鍵因數(shù)是不確定的變量。所以這給我們對(duì)防治雪崩帶來(lái)了諸多不便。

根據(jù)雪崩的形成和雪崩的發(fā)生機(jī)理可以按允許雪崩發(fā)生和運(yùn)動(dòng)和不允許雪崩發(fā)生和運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方向去防治雪崩。

2.1 允許雪崩發(fā)生和運(yùn)動(dòng)的雪崩防治

防雪走廊是一種最有效的防治雪崩的工程構(gòu)造物。其優(yōu)點(diǎn)是:修建防雪走廊是一種長(zhǎng)治久安的方法，結(jié)構(gòu)可靠，防止效果明顯。其缺點(diǎn)在于:修建成本較高；在走廊內(nèi)容易造成二次積雪；走廊內(nèi)路面容易長(zhǎng)期封冰給行車帶來(lái)不便；走廊內(nèi)采光不足，影響行車安全。

但是防雪走廊還是最有效的防治雪崩的工程構(gòu)造物，下面介紹幾種常用的走廊的形式:

2.1.1 拱型走廊

這種形式的防雪走廊一般在雪崩從山坡滑下狹窄地段或雪崩后積雪厚度達(dá)到8-15米的路段，因?yàn)楣靶徒Y(jié)構(gòu)抗沖擊力優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)比較粗大，結(jié)構(gòu)自重大，需要堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以拱型走廊適應(yīng)修建在叫寬闊的地段。以滿足其寬大的基礎(chǔ)的埋置。其缺點(diǎn)在與走廊內(nèi)采光不足，走廊內(nèi)路面容易長(zhǎng)期封冰，走廊視距無(wú)法保證不易修建在曲線段內(nèi)，走廊長(zhǎng)度不易超過(guò)100米。

2.1.2 梁式走廊

這種形式的走廊適宜修建在在半填半挖式路基路段，這種形式的走廊施工快，不影響施工周期，各部結(jié)構(gòu)可以同時(shí)施工，其中粱結(jié)構(gòu)部分可以預(yù)制，需要注意的就是走廊內(nèi)側(cè)的擋土墻結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須有足夠的可靠性。其優(yōu)點(diǎn)在于:結(jié)構(gòu)輕巧，美觀，施工工藝簡(jiǎn)單。工程造價(jià)較低，采光充分，行車視距和停車視距可以得到保證可以修建在曲線路段。其缺點(diǎn)在于:立柱的基礎(chǔ)較大需要一定的埋置空間，在走廊內(nèi)路面容易引起二次積雪。

2.1.3 框架式走廊

這種結(jié)構(gòu)形式的走廊類似于粱式走廊，但起粱于立柱為整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的抗震能力。其施工工藝復(fù)雜，施工工期長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)可靠。

2.1.4 懸臂式走廊

這種結(jié)構(gòu)是以上三種結(jié)構(gòu)的變異體，結(jié)合和以上三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的是走廊坡面于山體坡面的夾角一定要大于165度。獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在于:修建占地較小，可以修建在單側(cè)，受地形約束小。缺點(diǎn)為:施工工藝復(fù)雜，施工工期長(zhǎng)，工程造價(jià)高，修建支模困難。

2.2 不允許雪崩發(fā)生和運(yùn)動(dòng)的雪崩防治

2.2.1 植樹造林

植樹造林既可以從根本上阻止山坡積雪的滑動(dòng)，又可增加國(guó)家的財(cái)富，改變氣候，在有條件的地方應(yīng)盡量采用這種防雪措施。

植樹造林主要用以防治坡面雪崩，在溝槽中，雪崩源頭位于森林帶以上時(shí)，則不宜采用。由于幼林成長(zhǎng)緩慢，在造林的初期易受雪崩破壞；因此，造林應(yīng)與穩(wěn)雪工程相配合，待幼林成長(zhǎng)起來(lái)以后，即可代替失效了的工程構(gòu)造物。樹種的選擇、林帶的配置等均應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖葪l件。

2.2.2 水平臺(tái)階

在山坡上按一定距離沿等高線修筑水平臺(tái)階，以改變山坡微地形。同時(shí)，由于雪的蠕動(dòng)，增大了水平臺(tái)階處雪的密度，相應(yīng)提高了雪的內(nèi)聚力，因此就增大了山坡積雪的穩(wěn)定性。水平臺(tái)階適用于坡度小于45度，土層較厚且透水性好，植被更新快，不易產(chǎn)生滑坡、泥石流的山坡上。

2.2.3 穩(wěn)雪柵欄

柵欄位置選擇與水平臺(tái)階相同。最高一排柵欄應(yīng)盡可能接近雪崩的裂點(diǎn)及雪檐下方。否則，雪體一旦運(yùn)動(dòng)，就可能破壞下面所有柵欄。

柵欄適用于坡度較陡，土層較薄，易于形成滑坡、泥石流而不易開挖水平臺(tái)階的山坡。它的作用除穩(wěn)定山坡積雪外，還可阻擋短距離的滑雪。

柵欄的立柱應(yīng)采用混凝土樁、輕軌、三角鋼等堅(jiān)固材料。立柱露出地面的高度應(yīng)大于最大積雪厚度，于山坡之間的夾角以保持在105度左右。基礎(chǔ)亦易堅(jiān)固。立柱應(yīng)在上方用鐵絲張拉或在下方以支撐。斜撐與立柱的支點(diǎn)在其高度的三分之二處，斜撐與山坡之間的夾角以30-40度為最好。

2.2.4 除以上集中方法之外還有楔、土丘等防治方法。但這兩種方法不適用于天山山區(qū)道路的雪崩防止。這里就不詳細(xì)介紹了。

3 風(fēng)吹雪的防治

要掌握風(fēng)吹雪的防治措施就得先了解風(fēng)吹雪的沉積形式（所有風(fēng)吹雪沉積都是由于風(fēng)速的降低產(chǎn)生的）。下面以圖片的形式介紹幾種常見的風(fēng)吹雪的沉積形式:

3.1 間斷面沉積

3.1.1 間斷面渦流形成

由圖可以看出，在一個(gè)尖銳端前空氣氣流被壓縮，風(fēng)吹雪的運(yùn)動(dòng)形式為跳躍式運(yùn)動(dòng)，在尖銳端后，受地形影響氣流急劇膨脹，形成渦流，風(fēng)速急劇降低產(chǎn)生積雪。

3.1.2 幅散減速沉積

這種沉積方式在實(shí)驗(yàn)室模型見下圖:

這種沉積方式也是在氣流經(jīng)過(guò)狹窄的“管道”后氣流速度降低，使得風(fēng)攜帶能力下降產(chǎn)生的積雪。

這樣的沉積在山區(qū)道路表現(xiàn)為下列集中方式:

該圖片表示的是，風(fēng)雪流在經(jīng)過(guò)前方峽谷進(jìn)入寬闊地段后，風(fēng)速急劇減小后產(chǎn)生的沉積。

通過(guò)對(duì)風(fēng)吹雪的沉積形式可以知道防治風(fēng)吹雪主導(dǎo)思想是“引”。這個(gè)主導(dǎo)思想也符合所有流體力學(xué)的基本理論——愈阻愈強(qiáng)。例如:電流在并連電路，電阻愈大，電壓愈高；串連電路，電阻愈大，電流愈強(qiáng)。

3.2 下面我們以“引”為主導(dǎo)思想介紹幾種風(fēng)吹雪的防治措施。

直立導(dǎo)風(fēng)板分為屋檐式導(dǎo)風(fēng)板和背風(fēng)坡屋檐式導(dǎo)風(fēng)板兩種形式，這兩種形式的導(dǎo)風(fēng)板主要的工作原理是利用板面和地面之間的“狹管效應(yīng)”有效的增加風(fēng)雪流的速度。使風(fēng)吹雪以跳躍式運(yùn)動(dòng)通過(guò)道路路基范圍，在路基范圍以外沉積，以減小風(fēng)吹雪形成的積雪對(duì)冬季道路通行能力的影響。

4 做好防災(zāi)準(zhǔn)備

在雪崩多發(fā)的地區(qū)，防災(zāi)的措施包括鑒別災(zāi)害的種類，是屬于“人為休閑雪崩”還是“自然雪崩”，還要評(píng)估對(duì)于人類和資源會(huì)造成的威脅。為了減輕雪崩造成的潛在影響，躲避是非常重要的形式，例如，不要將房屋或設(shè)施建在雪崩可能經(jīng)過(guò)的道路上；不要讓車輛行駛在可能發(fā)生雪崩的路段上。早期預(yù)警技術(shù)在結(jié)合相關(guān)氣象數(shù)據(jù)接收站和網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)，以及預(yù)測(cè)雪崩多發(fā)地區(qū)潛在影響的情況下，已經(jīng)變得愈發(fā)成熟。在大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，專業(yè)的電臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)都定期發(fā)布雪崩警報(bào)并且鼓勵(lì)人們按照地方最新更新的情況行事。在雪崩地區(qū)會(huì)張貼有關(guān)雪崩強(qiáng)度的和危險(xiǎn)程度的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)警報(bào)通知。許多地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供了當(dāng)?shù)亟笛┖脱┍罈l件的公告欄。許多國(guó)家也發(fā)布了鏈接相同網(wǎng)站的地區(qū)。美國(guó)、加拿大和歐洲都與阿爾卑斯山中心緊密聯(lián)系，與鄰近地區(qū)共同工作，快速將緊急條件信息預(yù)報(bào)給公眾。加強(qiáng)信息收集分析，提前做出雪害的預(yù)報(bào)，積極做好防災(zāi)準(zhǔn)備也是山區(qū)雪害防治的一個(gè)重要的方面。

[1]張培坤.公路風(fēng)吹雪的雪阻防治[M].北京:科學(xué)出版社,1976.14-35.

[2]王彥龍.雪崩及其防治[M].北京:科學(xué)出版社,1979.23-39.