铁路小型雪崩的防治措施

小型雪崩的防治措施

1 前言

精伊霍铁路是一条新建时速140km国铁Ⅰ级重型单线铁路，它从精河站出发，向西南穿越天山西北支峰，进入伊犁谷地，到达终点霍耳果斯口岸。伊犁北天山地区冬季降雪丰富，铁路通过地区雪害频发，制约铁路的选线，影响铁路建成后的正常运行。根据资料统计，线路经过雪害区的平均积雪深度为86cm，平均最大积雪深度140cm，该路段雪害危害方式主要为路堑积雪，和低路堤处小型雪崩滑落掩埋铁路。该区域危害较大的雪崩为坡面雪崩和坡面沟槽雪崩，雪崩按所处位置还分为阴坡和阳坡两种雪崩类型，两种雪崩特点不同，阳坡积雪日照时间长，积雪薄，易于融化，因此阳坡雪崩多发生在降雪季节，雪崩发生时间短，大雪崩小，危害相对较少；阴坡积雪不易融化，因此阴坡雪崩在整个冬季开始下雪到次年春季积雪融化以前都可发生，雪崩发生时间长，大雪崩多，危害时期长，危害大。根据雪崩的这个特点，线路避开大雪崩区，但线路经过处仍有一些阳坡小型雪崩，需进行处理。

2 工程概况

工点里程DK177+965～DK178+160，该处线路由东向西，通过低山丘陵区一半坡上，基岩裸露，为下二叠统变质砂岩，地表植被稀疏。主要出露地层碎石土、变质砂岩。线路经过处填挖方最大均不超过5m ，地势左低右高。

根据中科院现场观测，该工点处积雪期从十月至次年四月，长达6个月，极端最低温度-39.0℃，最冷月平均温度-12.9℃，起雪风速 3.4m/s，工点范围内风速最大可达24.8m/s，对积雪的沉降及二次分配较大，山谷处风速较低，易形成山地沟谷的深厚积雪，恢复原始坡面形态和坡度，当铁路开挖成路堑且风向与路堑斜交或垂直时，路堑对气流有阻挡作用，致使路堑内形成窝旋，产生严重风吹雪沉积。最大季节冻结深度为81cm，最大积雪厚度为140cm。主导风向为W风，与线路平行，次主导风向为E风和N风，自左向右与线路夹角0°～90°，瞬时最大风速为24.8m/s。

工点范围内DK178+040、DK178+150处为小山沟，线路以路堤方式通过，地势左低右高，右侧靠北，为迎风侧，坡面无植被，基岩裸露，地形破碎，为阳坡积雪，积雪不易留存，当一次性降雪较厚时会发生危害，主要危害方式为雪体滑落掩埋铁路线。故在线路右侧设雪崩防护工程。该工点处地形平面图如下：

3 设计依据及工程措施

对该段的雪崩防治不仅要考虑雪体滑落造成的雪崩危害，还要考虑风吹雪的沉积作用对铁路运营的影响，所以在迎风侧设置挡雪栅栏和破雪桩，为增加路堑边坡的储雪能力，增大路堑侧沟及侧沟平台。

防雪栅栏是国内外应用比较普遍的一种防雪设备，风吹雪在防雪栅栏前后形成涡流减速区，使气流速度很快下降，造成大量风雪沉积到防雪栅栏前后，并且可以使挡雪栅栏前后的积雪得以固定，不被风吹起，避免形成新的风吹雪，有效阻挡风吹雪沉积到路基上。资料表明,透风度为20%~30%的防雪栅栏，在紧靠栅栏处，风速减弱急剧，栅后风速上升也快，所形成的雪堤陡峭，长度不大，适宜设置在这种移雪量小，场地较小的地段，防雪栅栏的阻雪量与挡雪栅栏的高度呈线性增大，对于该段，现场试验表明，防雪栅栏透风率宜为33％，适宜高度为3m 。设置多道防雪栅栏后，将会导致积雪沉积，由于迎风侧坡面岩石破碎，沉积积雪后易下滑，造成雪崩危害，在挡雪栅栏前加设破雪桩，为固定挡雪栅栏和破雪桩，在破雪桩背面设置撑柱。

工程措施具体如下：在本段线路路堤右侧坡脚外2m,路堑两侧设1.5×1.0m的边沟；在边沟右侧设三道平行于线路的挡雪栅栏，栅栏之间设置破雪桩，破雪桩间距15m左右，防雪栅栏立柱间距2.5m，第一排、第二排破雪桩间距1.25m,其它破雪桩间距2.5m。可根据现场实际地形进行调整。

边沟及挡雪栅栏、破雪桩、撑柱横向布置图，破雪桩撑住搭接详图及挡雪栅栏、破雪桩、撑柱平面布置图如下：

4 结论

4.1目前在雪害的防治特别是风吹雪与雪崩的灾害防治还没有成熟的方法，具体工程措施的采用主要根据现场试验数据以及以往成功经验结合实际情况。

4.2在雪崩灾害多发区，线路尽量通过阳坡，避开大型沟槽雪崩的运动区及堆积区。

4.3防雪栅栏不宜离线路太近，否则会增大积雪沉积，当然也不能离道路太远，否则起不到防雪的作用。

4.4本工点由于设置防雪栅栏区坡面基岩裸露，没有设防雪林，但是条件允许的情况，设置防雪林带可以有效加强雪害的防治。

4.5经过现场试验及观测情况，证明用防雪栅栏及破雪桩来整治该种类型的小型阳坡沟槽雪崩是可行的。