公路背风半路堑积雪平台的优化研究

公路半路堑是易形成风雪害的路基断面形式之一,成灾时常造成公路路面被积雪掩埋,影响行车速度和行车安全,对公路背风半路堑的风雪害进行防治研究具有一定的实用价值。新疆是我国易发生风雪害的地区之一。以某跨天山高速公路为研究对象,以数值模拟为研究手段,研究雪粒在不同宽度、深度积雪平台内的沉积特征,以及积雪平台对公路路面风雪流速度的影响,开展积雪平台的设置优化研究。结果表明:在风雪流初始速度和山坡坡率一定的情况下,宽度越大、深度越深的积雪平台雪粒沉积效果越好,路面上风雪流的速度越大。综合考虑经济性和防雪效果,积雪平台的宽度应≥5.0 m,宜为5.0~6.0 m;深度应≥2.0 m,宜为2.0~2.5 m。

积雪平台防护低填浅挖路基风吹雪灾害的效果研究

京新高速公路(G7)新疆段自2021年6月30日建成开通运营至今已经历两个冬季,部分低填浅挖路段受风吹雪灾害影响较大,这与设计期间的认识有所不同,因此需要优化和改进防风雪措施。本文基于远程监测、现场调研、模型试验和数值模拟等研究方法,对在高速公路低填浅挖路基段设置积雪平台的防风雪机理和设计参数进行分析,进而对积雪平台防治风吹雪效果进行评价。结果表明:积雪平台的坡率和深度对高速公路路面积雪分布均有较大影响,积雪平台深度对储雪量影响更强,结合工程实际条件及分析结果提出将现有积雪平台加深0.5~1.0 m的工程建议。

京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段风吹雪特征及危险度评价

位于新疆东天山北麓新建成的京新高速公路(G7)新疆伊吾—木垒段项目,跨越了北温带大陆干旱区、寒温带亚干旱区、亚寒带亚干旱区等气候区,经过山前冲洪积平原、剥蚀—堆积微丘区、台地、山间盆地低中山以及湖相沉积平原等地形地貌区域,通过对复杂的气象条件和多样的地形地貌以及对雪害的初步调查,结果表明:项目建设和运营中面临的主要问题是风吹雪灾害。本文通过风速风向远程监测、卫星遥感以及冬季现场雪情调查等多种研究方法,发现该公路沿线雪密度小、风向多变、风速大小和降雪量分布不均匀等易造成风吹雪灾害的特征,指出了风力强和降雪量大的路段范围。基于模糊综合评价法,建立适合于本条高速公路的风吹雪危险度评价模型,模型中考虑并选取自然和工程方面的8项影响因素,将这些影响因素与危险度评价指标形成隶属函数矩阵,根据隶属度最大原则对风吹雪危险度进行了评价,划分了京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段的风吹雪路段危险度,模糊评价结果与现场雪情调研吻合较好,最后结合风吹雪最危险地段的路基形式,给出调整或增设防雪设施的建议。研究成果可为京新高速公路(G7)新疆段采取防风雪措施提供理论指导,为交安设施的动态调整和完善提供技术支持,这对保障寒区高速公路冬季运营安全及防灾减灾具有重要意义。