邢瑞民

(锡林郭勒盟乾图交通设计有限责任公司，内蒙古 锡林浩特 026000)

1 公路风吹雪雪害概述

由于受恶劣的自然环境及多种自然灾害的影响，严重制约了公路运输功能的发挥，其中风吹雪雪害就是公路上经常发生的灾害之一。如何解决我国公路风吹雪雪害地区公路建设与养护中的雪害的预防、治理难题，提高公路风吹雪雪害地区公路建设水平和质量，是摆在公路设计、建设、养护运营人员面前的一个难题。近年来，相关专业人士通过对公路风吹雪雪害地区的研究及应用，提出了各类防治措施，对我国雪害地区公路的总体规划、设计、施工、养护管理等方面，将起到重要的指导作用。

2 公路风吹雪雪害综合防治

公路雪害综合防雪措施是指两种或两种以上防雪措施的组合，适用于公路风吹雪重度区或雪源丰富、风吹雪雪害严重的局部路段。主要有：挡雪墙间的组合、防雪林间的组合、防雪林与挡雪墙组合、浅槽风力加速堤与防雪林组合、浅槽风力加速堤与防雪栅栏组合、育草蓄雪与挂草网围栏组合等。

2.1 挡雪墙组合

2.1.1 积雪效果比较

2.1.1.1 单层与双层挡雪墙的积雪效果比较。 在风洞中对双层挡雪墙与单层挡雪墙的积雪量进行了模拟试验。对比组合选用1.5m和2.0m高的双层挡雪墙与同等高度的单层挡雪墙对比，试验过程中还变换了风雪流吹刮的方向，以观测主风向与挡雪墙夹角变化对积雪量的影响。由相关试验结果可知，双层挡雪墙的积雪量也与墙高呈正相关关系，即2.0m高双层挡雪墙的积雪量>1.5m高双层挡雪墙的积雪量。随着风雪流运动方向与挡雪墙夹角的增大，各种类型的挡雪墙积雪量都呈增加趋势。不论风雪流与墙的夹角如何变化，双层挡雪墙积雪量都比单层挡雪墙的积雪量大，且前者的平均积雪量是后者平均积雪量的3.7倍。

2.1.1.2 挡雪墙背风侧积雪效果比较。 风洞模拟试验结果显示：挡雪墙背风侧积雪范围(雪舌长度)与吹刮的时间有关，吹刮时间越短，雪舌越短，吹刮时间越长，雪舌越长。试验中如果吹刮时间为3min，雪舌长度相当于7倍墙高；如果吹刮时间达到6min，雪舌长度超过10倍墙高。吹刮时间实际上反映了自然界大风的持续时间以及雪源的供给情况。在内蒙古草原上，降雪量的影响比风速的影响更大。如果没有降雪或者只有少量降雪，挡雪墙背后的积雪范围不可能很大。风洞试验证明，在风雪流雪源不充足时，双层挡雪墙第二道挡雪墙背风侧的积雪范围要小于单层挡雪墙背风侧的积雪范围。但是在风雪流雪源充足的情况下，不论单层还是双层挡雪墙，背风侧积雪范围都随着挡雪墙高度的增加而增大。不透风式单层挡雪墙背风侧最大积雪范围为10H(H为挡雪墙墙高)，透风式单层挡雪墙背风侧最大积雪范围为14H。双层不透风式挡雪墙第二道墙背风侧积雪范围为9H，透风式挡雪墙第二道墙背风侧最大积雪范围可达15H。就是说，透风式挡雪墙背风侧积雪范围要大于不透风式挡雪墙，而且，随着孔隙度的增大，不论是双层还是单层挡雪墙背风侧的积雪范围都比不透风式挡雪墙的积雪范围大。

2.1.1.3 组合式挡雪墙的适用范围与建设技术。 组合式挡雪墙的主要作用就是增加了积雪量。风洞试验结果证明，双层挡雪墙的平均积雪量是单层挡雪墙平均积雪量的3.7倍。所以，在降雪量较大、上风区雪源丰富，受地形限制挡雪墙仅能发挥阻雪作用时，可以考虑建设双层挡雪墙。从调查资料看，如果地形条件允许，草原牧区一般不宜建设双层挡雪墙，因为还有很多更好的办法可以选择，例如，可以选用输雪的单层挡雪墙、可以采用挂草网围栏与育草蓄雪组合的办法防治雪害、可以建设防雪林等方法。

2.2 防雪林组合

由不同树种组成的混交林，其积雪效果优于单一树种组成的纯林，由灌木与乔木或灌木与灌木组成的混交林，其林内积雪厚度要大于乔乔混交林(针阔或针针)的积雪厚度，前者的平均积雪厚度约为后者的1.2倍，根据最大积雪厚度计算的积雪量，前者约为后者的2.1倍。因此，防雪效果最佳的应是乔灌混交林、灌灌混交林或灌木纯林，其次是乔乔混交林，在乔乔混交林中，针阔混交林的防雪效果优于阔叶混交林。

在防雪林建设时，从防雪效果及景观建设的角度考虑，在当地条件许可的情况下，应首先考虑乔灌混交林，其次是灌灌混交林或灌灌纯林，以达到防风阻雪的目的；只有在当地条件特别是水分条件好的情况下，才考虑建设针阔乔木混交林或阔阔乔木混交林。

2.3 防雪林与挡雪墙组合

当挡雪墙位于林带上风区，风雪流遇到挡雪墙的阻挡首先会在墙的前后堆积，然后才会在防雪林中堆积。而挡雪墙位于林带下风侧，风雪流遇到该组合时首先会在林地中堆积，这两种组合有很大的积雪容量，可以阻截更多的积雪。

依据防雪林与挡雪墙组合的积雪数据分析表明，不论是土质挡雪墙还是石质挡雪墙，与林带组合以后都可以增加积雪量，而且，挡雪墙与灌木林的组合比挡雪墙与乔木林的组合效果更好。林带与挡雪墙组合以后，可以加大路面不积雪的保险系数，提高了路域环境的美感度，能够获得更好的视觉效果。

在风雪流强度大或风雪灾害严重的地段，如果采用单一的防雪林或单一的挡雪墙难以奏效时，可考虑采用防雪林与挡雪墙的组合措施。在这种组合中，一定要明确哪种措施是主要措施，哪种是辅助措施。至于林带和挡雪墙如何配置，可以根据地形、土壤和水分供给状况的各种因素决定。如果将林带布置在靠近公路一侧，路域景色更优美一些；如果将林带布置在远离公路的上风区，林带下风区再布置挡雪墙的话，一定要给挡雪墙留出足够的空间，以免挡雪墙背风面的雪舌延伸到公路上。

2.4 浅槽风力加速堤与防雪林组合

对于同一规格的浅槽风力加速堤，当其与盖度60%和80%的灌木防雪林组合时，林内积雪厚度和积雪量随着植被盖度的提高而增加，林后至槽缘及背风侧路基坡脚处的积雪量和积雪范围随盖度的增加而减少，两种组合条件下，浅槽风力加速堤内浅槽中心处仅有极少量积雪，可忽略不计，浅槽的其他部位均无积雪。但是，浅槽的作用主要是输雪，要求风速越大越好，防雪林的作用是阻截风雪流、削弱风速，要求林带越密越好。将浅槽风力加速堤与防雪林搭配，显然不是一种理想的组合模式。风洞试验中虽然有林比无林时的吹雪效果好，但自然界的情况是复杂的，如果林带与浅槽之间的距离太小，或者风速没有达到试验时的12m/s，加速堤的加速作用和输雪作用就要受到林带的抑制。故这种组合不值得推荐。

2.5 浅槽风力加速堤与防雪栅栏组合

浅槽风力加速堤与防雪栅栏组合的风洞模拟试验结果表明：当在浅槽风力加速堤前设置透风度20%、30%的防雪栅栏后，栅栏两侧都出现雪粒堆积，最大积雪深度与栅栏高度相近，浅槽风力加速堤基本没有积雪，路基背风坡脚积雪厚度为0.5mm，积雪范围为50mm×800mm。而没有增设栅栏的浅槽风力加速堤在浅槽中心及其他部位均有少量积雪，路基背风侧积雪厚为1.0m。这个结果说明，增设栅栏以后，通过浅槽风力加速堤的风雪流含雪量有所减少，因此，有利于加强浅槽风力加速堤的输雪能力。

2.6 育草蓄雪与网围栏组合

2.6.1 积雪效果比较。 调查表明，单一挂草网围栏前5H～6H、围栏后8H～10H的区域可积蓄大量的积雪，特别是在栏前、后1H范围内，积雪厚度可达到围栏挂草高度，距离围栏越远，积雪厚度越小，在围栏背风面8H～10H处积雪厚度只有十几厘米至几十厘米，雪堆的形态近似于三角形。单一的挂草网围栏形成的积雪范围有限，以其最大积雪范围计算，也仅仅局限于其围栏前后共计15H的区域，且一般均达不到最大积雪范围。

2.6.2 适用条件。 围栏封育是草原牧区恢复退化草场生产力的主要技术措施。由于这一技术适用性强，效果好，很快在内蒙古草原牧区得到推广。最近几年，围栏封育的面积成倍增加，而且都取得了比较理想的效果。可以说，围栏封育恢复草场的技术措施完全可以在全国的草原牧区使用。因此，育草蓄雪的技术措施和使用挂草网围栏阻挡风雪流的技术措施是有效的，而且组合措施比其中的任何一项单一的技术措施更有效，更实用。为了防治公路雪害而进行的育草蓄雪和网围栏建设工作首先要沿公路布设，网围栏应与公路平行。

3 结束语

虽然国外在雪害成因、防治与预警技术等方面技术较为成熟，但由于各国气候、土壤、降雪量、雪害形式等的差异，使我们不能照搬国外的技术。为此，立足国情，面向道路工程建设、养护与管理需求，单一的防治措施往往不能取得很好的防治效果，需要因地制宜采取综合措施。笔者就如何解决我国公路风吹雪雪害，提出6种公路雪害综合防治措施，可有效抵制风吹雪对公路造成的危害，以提高公路风吹雪雪害地区公路养护质量。