道路融雪方法综述

往 往就会造成路 面积 雪和结 冰 ，使 路面湿 滑 坚硬 ，从 而大 大增 加
国外主动融雪方法 虽然 已有一些应 用 ，但 国 内外 目前 常用 的
了道路 交通堵塞 和发生交 通事故 的概率 。据 不完 全统计 ，３０％左 融雪 方法还是被动方法 ，包括 ：机 械除 冰雪 ，撒 布一些 化学 融雪剂
种新 的融雪破冰 方法——利 用微 波 加热 来清 除道 路 冰雪 。这种
１）弹性路 面融 冰雪 技术 。弹性 路 面 主要是 通过 在 路面 铺装 技术利 用微波穿透 冰层 来加 热路 面 ，融化 贴近 路面 的 冰层 ，消 除
材料 内添加一 定量的弹性材料 ，来 改变路 面与轮胎 的接触 状态 以 了它们 之间的结合 力 ，使路 面 和冰层 之 间分离 ，从 而使 冰雪 变 得
长 ，效率 较低 。
以消除 传统 除冰盐 给混凝 土 的结 构 以及道路 周边 环境所 带来 的
３）环保型融 雪剂 除雪 。最 近几年 ，随着技 术 的进 步 ，我 国开 负 面 效 应 。
始逐渐退 出了环保 型融 雪剂 ，这 种新 产 品对道 路路 面 、桥 面及 结 构 、道路绿化带 、土壤及周边 环境 不会 产生腐蚀 作用 ，是 目前较 为 理想 的融雪 方式 ，已在北京得到 了大量 的应用 。但 是 由于这 种融
质条件 ，着重考虑工程地质性 质 、特殊 性岩 土 、不 良地质 及工 程建 较线简单 ，故本段以推荐线为优。需要注意的是推荐线 ＫＳ１＋５００～
Ｋ８２＋６００段有 软土 分布 ，路基工程 需要进行处理 。
设可能引发 的不 良地质 ，选择 工程地质适宜性较好 的方 案。
４．２ 方 案 比 选
线影 响较严 重 ，比较线切 坡段多 ，切坡总 长度较推 荐线 长 ，更 容易 供 了相应 的依据 。
引发 、遭受崩塌 、滑坡的危害 。同时 比较线需 要两 次跨 越裕溪 河 ， 参考 文献 ：
综合考虑 以推荐 线为优 。２）推荐线路 Ｋ２４＋４０８一Ｋ３３＋５２７与福 ［１］ 杜 恒俭 ，陈华 慧 ，曹伯 勋．地貌 学 及 第 四纪地 质 学 ［Ｍ］．北
本次 方案 比选原则是 ：在 １：２ ０００与 １：１０ ０００工程 地质 调绘 时形成 两侧 高边 坡 。而推荐 线 只形成 一侧边 坡 ，引发 、遭受 崩塌 、
的基础上 ，结合地形地貌 、植被类 型 、地层 岩性 、地 质构造 、水 文地 滑坡地质灾 害的规模推荐 线相对 较小 ，施 工条件 及处 理措施 较 比
太 阳
。＼
雪剂仍 然是颗粒状 的 ，撒 布方 式仍 然是 采用人 工 或机 械撒 布 ，因 此它具 有和普通融雪剂 一样 的缺 点。同时 ，由于 环保 型融雪 剂价
格偏高 ，目前难 以在国 内进行大 规模 的推广应用 。
２ 主动 融 雪新 技 术
借鉴 国外先进 经验 ，目前我国也开 始开展 主动融 雪技术 的研
车性能也较差 ，不能有效保 障行车安 全 。并且 国 内生产 的铲雪 机 量交换 装置将 ２００ ｍ深度 以下的地热抽 取上来 ，泵入 埋在路 面表
一 般功能单一 ，利 用率 较低 ，但 国外 的综 合性 除雪 机械 价格 又 比 面 １０ ｃｍ下 的循 环管道装置 内 ，再通过管道传至路面 ，从而达 到道
ＨＵ Ｗ ｅｉ—ｒａｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｌｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｌｉｎｅ ｄｅ— ｓｉｇｎ，ａｎｄ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｇｅｏｌｏｇｙ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｅｄｇｅ ｒｉｖｅｒ ｈｉｇｈｗａｙ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｏｕｔｅ ｌｉｎｅ ｓｃｈｅｍｅ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｐｒｏｖｉｄ— ｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｇｅｏｌｏｇｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇ ｙ ，ｈｉｇｈｗａｙ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
或环境温度 较高 的地域 。但是 其缺点 比较严重 ，主要包 括 以下几 能。同时 ，这种 融雪 技术经济性较好 ，据 有关专 家介 绍 ，使 用地 热
个 方 面 ：
融雪技术 ，在工效相 同的情况 下 ，成本仅是 电缆 融雪 的 １／４。除 了
ａ．融雪剂一 般 由腐 蚀 力 强 的化 学 材 料 组成 ，这 些材 料 对 道 利用太 阳能和 土壤 热能之外 ，国内外还研究 出 了导 电混凝 土 融雪
造特 征相对裕溪河 比较线 简单 ，比较 线通过 区段 的人 类工 程活 动 用 工程 地貌学的有 关知 识 ，分析评 价 了路 线方 案 的稳定 性 、适 宜
特别是采 石活动强烈 ，采 矿形成的 高陡不稳 定边坡及 弃碴体 对路 性 ，达到 了调绘 的 目的和要 求 ，为工程地质 勘察 、设计 以及施 工 提
１９８６．
烈 ，软土经过 区段更 多 ，故本 段 以推荐 线 为优 。３）推 荐线 Ｋ７９＋ ［３］ ＪＴＪ ０６４－９８，公路 工程地质勘察规 范［Ｓ］．
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｍ ｏｒｐｈｏｌｏｇｙ
ｉｎ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｅｄｇｅ ｒｉｖｅｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ
第 ３７卷 第 ２１期 ２ ０ １ １年 ７ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＶｏＩ．３７ Ｎｏ．２１ Ｊｕ１． ２０１ｌ ·１３５ ·
文章编 号 ：１００９—６８２５（２０１ １）２１—０１３５－０３
道 路 融 雪 方 法 综 述
郭 志 全
摘 要 ：对 目前的融 雪方 法进行 总结 ，分 别介 绍 了传统除 雪融雪方 法和主动 融雪铺装技 术 ，提 出 了未来开发 主动 融雪技
出路面 ，但 路面凹 凸不平 处仍 会积 满 冰雪 ，在 路面 上形 成一 个 冰 提升 了融 雪效率 。 日本最 近新 研制 出一套 可利 用地 热 的融 雪 系 雪 层 ，汽 车行驶在上面 ，车轮和路 面附着力 较差 ，车辆 操纵 性和 刹 统 ，并且进行 了试验 路 的铺 筑 。该 系统长 ６０ ｍ，可 以采 用一 个热
路 比较线 （Ｂ线 ）ＢＫ２４＋４０８一ＢＫ３３＋７４０比较 。两 方案线路 通过
京 ：地 质 出版 社 ，１９８８．
区段 地层岩性 、地质构造条件相 同 ，均 为弱膨 胀土及 软土 分布 区 ， ［２］ 张咸恭 ，李智毅．专 门工 程地 质 学［Ｍ］．北京 ：地质 出版社 ，
但 比较方案通过 区段地 形变化要 大 ，土体 的干湿 变化较 推荐 线强
究 。纵观 目前 国际上较为先进 的主动融雪 方法 ，可 以将其 分为两
图 １ 基于能量转化式的道路融冰 雪系统
大类 ：一类 是铺筑抑 制冻 结类 铺装 达 到主 动融 雪 目的 ；另一 类是
３）微波加 热融雪技术 。除 了上 述融雪方 法 ，目前又 出现 了一
利用能量转化装 置实现道路 主动 融雪 。
收 稿 日期 ：２０１１—０４—１８ 作者简介：郭志全（１９７７一），男，工程师，中铁十二局集团第一工程有限公司，山西 临汾 ０４１０００
１３６· 第２ ０３ ７１ 卷１第年２７１期月
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山 西 建 筑
抗滑能 力。而且宏 观上 看 ，虽然 路面 上 的大量 积雪 得 以铲 除 ，露 学也研发 出了集成太 阳能和土壤 热泵技术 的综合 道路融 雪系统 ，
较 昂贵 ，保 养维修 费用 高。
路主动融冰雪 的 目的 。同时 ，整个 系统 在夏 季可 逆 向工 作 ，也 就
２）撒布融雪 剂除雪 。撒布 融雪 剂 也是 被 广泛 采用 的 一种 融 是管道吸收路面热 量 ，并将 其传 送到 地底 深处储 藏起 来 ，既可 以
雪 方式 ，且工艺简单 易行 ，这种 方法通 常适合路 面积 雪厚度 较小 ， 降低 夏季 路面 的 高温 ，又可 以为 下一 次融 雪需 要储 存 足够 的热
大 ；ｅ．融雪剂一般 为固态 ，和固体状 的冰雪 融合较 慢 ，尤其 是环境 路 面的导电性能得到大大改善 ，从 而使 其成为 具有 良好 导 电性 能
温 度较低情况 下 ，融雪剂更 加难 以快 速溶解 、融 化 ，一般需 要借助 的导电体 ，然后通过外 加交流 电或直 流电后所 产生 的热量来 融 冰 行 车轮胎 的碾压 作用使其较快地 发生 效用 ，所 以一般 融雪 时 间较 化雪 。这 一技术不但有助 于冬 季道路 畅通和行 车安全 ，而且 还 可
础上研究 了主动融雪新技术 ，为在施工 中制定合 理 的除雪融雪 方 这种 方法虽然能暂 时解 决问题 ，但 不能从根本 上解决雪 天路面 的
让 ，则根据勘察 情况 采取适 宜 的 防治措施 ，如清 除危 岩 ，减荷 ，坡 ８００一Ｋ８７＋３９４．５与 终 点 比较 段 Ｃ线 （ＣＫ７９＋８００～ＣＫ８３＋
面防护 、工程 防护 、截 流疏 排等。
８７１），Ｄ线 （ＤＫ７９＋８００～ＤＫ８７＋０９９）比较。 比较 线位 于 岗丘 的
４ 地貌 学 相关 理论 应用 于路 线 方案 比选
顶部 ，地形起伏较 推荐 线大 ，构 成边 坡 的岩性 主要 由第 四 系 中更
４．１ 方案 比选原 则
新统 冲洪积物组成 ，厚 度大 ，稳定 性差 。比较线切 坡段 多且长 ，同
雪与除雪 ，显得 十分重要 。本 文通过深人 调查 国内外有 关道路 融 天气寒冷地 区。比如 ，我 国北方 地 区一般 冬季 气 温较 低 ，降雪 量
雪 的研究成果 ，对 目前 常用 的融雪 方法 进行 总结 分析 ，并 在此 基 较大 ，且 冬季持 续 时 间较 长 ，比较适 宜 采用 铲 雪机 械 设 备 除雪 。
路 、车辆和附属设 施性 能都 会 有 比较大 的影 响 ，而且 会污 染道 路 技术 。导 电混凝 土是在 普通 混凝 土 中添加 一定 含量 的导 电组 分
周边 自然环境 ；ｂ．融雪剂一般是 人工撒 布 ，很 难撒 播均 匀 ，浪费很 材料制成 的一种新 型水泥基复合材 料 ，导电组分材 料 的加热 可２＋２２１与裕 溪河比较线 ＡＫ１＋０００一
通过北沿江 高速 公路 工程 地质 调绘 工作 ，对全 线地 质 条件 ，
ＡＫ２１＋３５０比较。推荐线通过 区段地形 、地 貌 、地层 岩性 、地质 构 尤 其是 地形地貌 条件有 了全 面 细致 的感性 认识 ，在 此基 础 上 ，运
及路面 的变形 特性 ，利 用车 轮荷 载本 身 的作用 ，抑 制路 面积 雪 和 相对于容易清除 。这 种融 冰雪 技 术尤其 适用 于积 冰 和路 面结 合
右 的交 通事故 与 道路 冰 雪有 关 ，严 重影 响 了交通 运 输 和经 济建 等等 。
设 。道路融 雪化冰问题 已成为人 们关注 的焦点 ，在 我国公 路与城
１）机械设备 除雪。机械除雪 主要 是采用 一些铲雪 机械 ，这种
市道路 建设 飞速发 展 、交通 车辆 急剧增 加 的时期 ，研 究 道路 的 防 机械 目前 国内外均有厂家生产 ，该方法 可 以用 于降雪 量较大 以及
术的趋 势，较为详细地介 绍 了抑 制冻结铺装类和利 用能量转化装置融 雪的方法 ，为今后研 究奠定 了基础 。
关 键 词 ：道 路 工 程 ，冰 雪 ，主 动 融 雪
中图分类号 ：Ｕ４１８．５６
文献标识 码 ：Ａ
０ 引言
案提供参考依据 。
我 国北 方冬 季气候 严寒 ，气温 低于 ０ ｏＣ以下 ，遇降雪 天气 时 １ 传 统 除雪方 法