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摘要简单介绍了雪害对铁路建设及运营的危害，结合北阿线情况，着重讨论铁路路基防护措施，改善生态环境，造福铁路沿线人民。雪害治理主要采用线路平纵优化、植物防护及工程防护措施，路基本体防护与线路两侧防风挡雪的综合防护体系。
关键词雪害工程措施防护设计
中图分类号： E271 文獻标识码： A
雪害是我国北方频发的雪害之一。每年由于受气候的影响，在我国新疆、内蒙古、吉林和黑龙江等省、自治区，都有强大的风吹雪出现，致使道路严重积雪，能见度极低，造成交通中断，车辆被埋，冻死冻伤过往人员的现象时有发生，给交通安全带来较大的影响。而且阿勒泰地区雪阻几乎年年发生，一旦发生雪阻，就会对该地区人民的正常生活和工农业生产带来严重的影响。
1工程概况
北屯至阿勒泰铁路通过阿尔泰山南麓低山丘陵区，地势北高南低，海拔高程530～720m。南部640台地为桌状山，顶部地形平坦，向南西倾斜，边缘呈明显的陡坎状，高差10～30m，陡坎处出露第三系岩层。地形平坦开阔，地表植被发育。
根据阿勒泰市气象站观测资料，本地区常年多风，主导风向W，年平均风速2.0m/s，年平均大风日数（≥8级）29天，最大定时风速及其风向19.0m/s、NW，最大瞬时风速及其风向22.1m/s、NW。年平均降水量为227.6mm，年最大降水量为338.5mm，最大积雪厚度为94cm，该地区冬季严寒且持续时间较长，降雪频率较高，在风力作用下，易产生风吹雪现象。低山丘陵区降雪量大且地形多变，风力强，线路走向与主导风向交角较大时，易造成风吹雪危害，丘陵区背风侧路基段易产生雪害。
2 铁路路基雪害
雪害主要表现为自然积雪及风吹雪，以风吹雪为主。风吹雪指积雪被风携带、堆积产生的暴风雪、雪阻、雪埋，严重阻碍交通，危及车辆及行人安全，又称风雪流。
2.1 自然积雪
阿勒泰地区地处西北，该地区冬季严寒且持续时间较长，降雪频率较高，不论山区和平坦地区，地表积雪厚度大于15cm时，将不同程度的影响公路、铁路的交通。自然积雪对铁路的影响，表现在钢轨与轮对之间水润滑的产生，增大列车运行的阻力；在车站则列车重新起动困难，在长大坡段上则上行困难，有造成停车、晚点事故的可能性。在已营运的铁路雪害的调研中了解到，不论降雪的大小，自然积雪还没有影响过正常行车，但融雪结冰影响道岔尖轨的关闭。巴里巴盖至阿勒泰地区内自然积雪厚度为94cm，远大于容易造成各类交通事故的成灾厚度。
2.2 风吹雪
在降雪过程中或在降雪之后，当风速较大时，气流携带雪粒一起运动，从而形成空气与雪粒的二相流，这个过程叫风吹雪。风吹雪是雪害的一个常见类型。
风吹雪的输送能力首先取决于风速，根据专业部门的测试，在距地面5cm的高处，做风速分别为4m／s和8m／s时的对比试验，结果虽然后一种风速仅为前一种风速的2倍，但它对雪的输送能力却是前一种风速的27倍。风吹雪形成灾害时要求具备三个条件，即丰富的雪源、较强的风力、复杂的地形或障碍物。
风吹雪成灾，需要风与雪的相辅相成，根据专业部门的研究，风吹雪的起动风速一般为4m／s，根据阿勒泰市气象站观测资料，本地区常年多风，主导风向W，年平均风速2.0m/s，年平均大风日数（≥8级）29天，最大定时风速及其风向19.0m/s、NW，最大瞬时风速及其风向22.1m/s、NW。具备风吹雪形成雪害的动力与物质条件。风吹雪对铁路的危害，主要表现在山区的低矮路堤、路堑及半路堑地段，在风向适宜时大量的风吹雪在背风坡沉积，掩埋线路，阻挡行车。在高出地表的路堤地段，由于横穿路堤的风平雪气流地断面有所压缩，速度有所提高，因此一般不会造成雪粒在路堤的大量沉积；和路堤平行的风雪流，一般也不会在路堤地段造成积雪危害。
3 路基防护设计
雪害地区路基防护设计，应按防治结合、建路与防治同时进行的原则。铁路通过雪害地区时雪害治理的基本原则应该为：保证路基本体的稳定，避免路基受到风蚀和雪埋，同时保证铁路修建完成后铁路的运营安全，尽量减少运营期间雪害造成的影响。因此，本线雪害防护根据本线情况采取工程防雪为主的治理措施。
3.1铁路路基本体防护
3.1.1 路基基床
（1）基床结构
路基基床厚度为2.5m：表层厚0.6m，底层厚1.9m。陡坡地段的半填半挖路基，路基表层0.6m以下基床表层范围内予以挖除换填，填料必须符合基床土的要求，挖方顶面设4%的向外排水坡。
（2）路堤基床
1）基床表层选用A、B组填料（砂类土除外）。基床底层优先考虑选用A、B组填料。
2）基床土的压实标准：对改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标；对砂类土（粉砂除外）采用相对密度和地基系数作为控制指标；对砾石类、碎石类采用孔隙率和地基系数作为控制指标；对块石类采用地基系数作为控制指标。
3.1.2 路堤边坡采用采用折线形边坡，路堑边坡根据地层采用相应的坡率，预留3m边坡平台；路堤边坡高度h≤12 m时，边坡坡率应采用1：1.5；边坡高度h>12 m时，边坡坡率应采用1：1.75。
3.1.3 路基根据填挖高设骨架护坡、空心砖护坡或路肩平铺混凝土块板，边坡坡面铺砌混凝土六棱空心砖，空心砖内回填种植土撒播草籽等措施来提高本体的防风蚀及防冲蚀能力。
3.2铁路路基两侧防护体系
3.2.1防护原则
根据雪源、风况、地形地貌和天然植被等因素，确定其对路基危害严重程度及类别，结合当地铁路、公路及地方部门的防雪经验，采取导风、阻雪、疏导、清雪等多种防护措施。
3.2.2防护措施
借鉴既有奎北铁路、G216国道经验，结合本线雪害调查情况、沿线填土高度及风吹雪灾害的危害程度等因素，设置不同的工程防雪措施：
（1）风吹雪严重区域，填土高度小于3m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧路基坡脚或堑顶外设置二道防雪栅栏，一道30m宽的固雪防护带；背主导风向侧设置二道防雪栅栏。
（2）风吹雪中等区域，填土高度小于3m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧坡脚或堑顶外30m、70m处各设置一道防雪栅栏，背主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏。
（3）风吹雪轻微区域，填土高度小于3.0m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏，背主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏。
（4）由于路基两侧受地形、地物影响，平面位置受限制时，可适当调整平面防护体系布置宽度。
4 结束语
雪害的防治应贯彻以预防为主、工程治理为辅，防治结合的方针。预防的重点应该是在路线方案选择上多下功夫,即通过调查观测、综合分析、比较,把路线设计到积雪薄,积雪时间短的地理位置上,以便尽可能地消除隐患。在这个基础上,对可能受雪害的局部地域,再设置一些治理工程,在设计防治工程时,应精心设计,选择合理的防雪技术，鉴于路基等建筑物修建易引起微地貌改变，并对雪害路基的分布有一定的影响，建议待路基成形后，根据冬季实地调查结果在进行防雪工程的实施。。同时,必须配备一定数量的除雪机械,清除自然积雪和在治理工作失效或尚未设防的地段的风吹雪,实现冬季车辆通行安全。
参考文献：
〔1〕铁道部.TB10035-2006铁路特殊路基设计规范.北京：中国铁道出版社，2006
〔2〕铁道部.TB10202-2002铁路路基施工规范.北京：中国铁道出版社，2002
〔3〕铁道部.铁路路基设计手册.北京：中国铁道出版社，1992
〔4〕山区铁路风吹雪灾害的防治 铁道勘察 2005年第1期 28-30
关键词雪害工程措施防护设计
中图分类号： E271 文獻标识码： A
雪害是我国北方频发的雪害之一。每年由于受气候的影响，在我国新疆、内蒙古、吉林和黑龙江等省、自治区，都有强大的风吹雪出现，致使道路严重积雪，能见度极低，造成交通中断，车辆被埋，冻死冻伤过往人员的现象时有发生，给交通安全带来较大的影响。而且阿勒泰地区雪阻几乎年年发生，一旦发生雪阻，就会对该地区人民的正常生活和工农业生产带来严重的影响。
1工程概况
北屯至阿勒泰铁路通过阿尔泰山南麓低山丘陵区，地势北高南低，海拔高程530～720m。南部640台地为桌状山，顶部地形平坦，向南西倾斜，边缘呈明显的陡坎状，高差10～30m，陡坎处出露第三系岩层。地形平坦开阔，地表植被发育。
根据阿勒泰市气象站观测资料，本地区常年多风，主导风向W，年平均风速2.0m/s，年平均大风日数（≥8级）29天，最大定时风速及其风向19.0m/s、NW，最大瞬时风速及其风向22.1m/s、NW。年平均降水量为227.6mm，年最大降水量为338.5mm，最大积雪厚度为94cm，该地区冬季严寒且持续时间较长，降雪频率较高，在风力作用下，易产生风吹雪现象。低山丘陵区降雪量大且地形多变，风力强，线路走向与主导风向交角较大时，易造成风吹雪危害，丘陵区背风侧路基段易产生雪害。
2 铁路路基雪害
雪害主要表现为自然积雪及风吹雪，以风吹雪为主。风吹雪指积雪被风携带、堆积产生的暴风雪、雪阻、雪埋，严重阻碍交通，危及车辆及行人安全，又称风雪流。
2.1 自然积雪
阿勒泰地区地处西北，该地区冬季严寒且持续时间较长，降雪频率较高，不论山区和平坦地区，地表积雪厚度大于15cm时，将不同程度的影响公路、铁路的交通。自然积雪对铁路的影响，表现在钢轨与轮对之间水润滑的产生，增大列车运行的阻力；在车站则列车重新起动困难，在长大坡段上则上行困难，有造成停车、晚点事故的可能性。在已营运的铁路雪害的调研中了解到，不论降雪的大小，自然积雪还没有影响过正常行车，但融雪结冰影响道岔尖轨的关闭。巴里巴盖至阿勒泰地区内自然积雪厚度为94cm，远大于容易造成各类交通事故的成灾厚度。
2.2 风吹雪
在降雪过程中或在降雪之后，当风速较大时，气流携带雪粒一起运动，从而形成空气与雪粒的二相流，这个过程叫风吹雪。风吹雪是雪害的一个常见类型。
风吹雪的输送能力首先取决于风速，根据专业部门的测试，在距地面5cm的高处，做风速分别为4m／s和8m／s时的对比试验，结果虽然后一种风速仅为前一种风速的2倍，但它对雪的输送能力却是前一种风速的27倍。风吹雪形成灾害时要求具备三个条件，即丰富的雪源、较强的风力、复杂的地形或障碍物。
风吹雪成灾，需要风与雪的相辅相成，根据专业部门的研究，风吹雪的起动风速一般为4m／s，根据阿勒泰市气象站观测资料，本地区常年多风，主导风向W，年平均风速2.0m/s，年平均大风日数（≥8级）29天，最大定时风速及其风向19.0m/s、NW，最大瞬时风速及其风向22.1m/s、NW。具备风吹雪形成雪害的动力与物质条件。风吹雪对铁路的危害，主要表现在山区的低矮路堤、路堑及半路堑地段，在风向适宜时大量的风吹雪在背风坡沉积，掩埋线路，阻挡行车。在高出地表的路堤地段，由于横穿路堤的风平雪气流地断面有所压缩，速度有所提高，因此一般不会造成雪粒在路堤的大量沉积；和路堤平行的风雪流，一般也不会在路堤地段造成积雪危害。
3 路基防护设计
雪害地区路基防护设计，应按防治结合、建路与防治同时进行的原则。铁路通过雪害地区时雪害治理的基本原则应该为：保证路基本体的稳定，避免路基受到风蚀和雪埋，同时保证铁路修建完成后铁路的运营安全，尽量减少运营期间雪害造成的影响。因此，本线雪害防护根据本线情况采取工程防雪为主的治理措施。
3.1铁路路基本体防护
3.1.1 路基基床
（1）基床结构
路基基床厚度为2.5m：表层厚0.6m，底层厚1.9m。陡坡地段的半填半挖路基，路基表层0.6m以下基床表层范围内予以挖除换填，填料必须符合基床土的要求，挖方顶面设4%的向外排水坡。
（2）路堤基床
1）基床表层选用A、B组填料（砂类土除外）。基床底层优先考虑选用A、B组填料。
2）基床土的压实标准：对改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标；对砂类土（粉砂除外）采用相对密度和地基系数作为控制指标；对砾石类、碎石类采用孔隙率和地基系数作为控制指标；对块石类采用地基系数作为控制指标。
3.1.2 路堤边坡采用采用折线形边坡，路堑边坡根据地层采用相应的坡率，预留3m边坡平台；路堤边坡高度h≤12 m时，边坡坡率应采用1：1.5；边坡高度h>12 m时，边坡坡率应采用1：1.75。
3.1.3 路基根据填挖高设骨架护坡、空心砖护坡或路肩平铺混凝土块板，边坡坡面铺砌混凝土六棱空心砖，空心砖内回填种植土撒播草籽等措施来提高本体的防风蚀及防冲蚀能力。
3.2铁路路基两侧防护体系
3.2.1防护原则
根据雪源、风况、地形地貌和天然植被等因素，确定其对路基危害严重程度及类别，结合当地铁路、公路及地方部门的防雪经验，采取导风、阻雪、疏导、清雪等多种防护措施。
3.2.2防护措施
借鉴既有奎北铁路、G216国道经验，结合本线雪害调查情况、沿线填土高度及风吹雪灾害的危害程度等因素，设置不同的工程防雪措施：
（1）风吹雪严重区域，填土高度小于3m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧路基坡脚或堑顶外设置二道防雪栅栏，一道30m宽的固雪防护带；背主导风向侧设置二道防雪栅栏。
（2）风吹雪中等区域，填土高度小于3m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧坡脚或堑顶外30m、70m处各设置一道防雪栅栏，背主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏。
（3）风吹雪轻微区域，填土高度小于3.0m及路堑段落，路堑设置5m宽积雪平台，路基迎主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏，背主导风向侧坡脚或堑顶外30m处设置一道防雪栅栏。
（4）由于路基两侧受地形、地物影响，平面位置受限制时，可适当调整平面防护体系布置宽度。
4 结束语
雪害的防治应贯彻以预防为主、工程治理为辅，防治结合的方针。预防的重点应该是在路线方案选择上多下功夫,即通过调查观测、综合分析、比较,把路线设计到积雪薄,积雪时间短的地理位置上,以便尽可能地消除隐患。在这个基础上,对可能受雪害的局部地域,再设置一些治理工程,在设计防治工程时,应精心设计,选择合理的防雪技术，鉴于路基等建筑物修建易引起微地貌改变，并对雪害路基的分布有一定的影响，建议待路基成形后，根据冬季实地调查结果在进行防雪工程的实施。。同时,必须配备一定数量的除雪机械,清除自然积雪和在治理工作失效或尚未设防的地段的风吹雪,实现冬季车辆通行安全。
参考文献：
〔1〕铁道部.TB10035-2006铁路特殊路基设计规范.北京：中国铁道出版社，2006
〔2〕铁道部.TB10202-2002铁路路基施工规范.北京：中国铁道出版社，2002
〔3〕铁道部.铁路路基设计手册.北京：中国铁道出版社，1992
〔4〕山区铁路风吹雪灾害的防治 铁道勘察 2005年第1期 28-30