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路面冰雪主动防治技术简介及热力冰雪防治关键技术分析
日期:2018-07-04 10:58  点击:251
摘要:道路季节性积雪结冰给交通安全、道路通行能力、节能环保和社会经济效益带来严重影响。本文总结了国内外道路冰雪防治的新技术,仔细分析了热力冰雪防治技术现有问题,包括融雪模型、路面温度场分析、热负荷计算、运行控制等,并为其提供了解决思路。
关键字:路面热力冰雪防治;热负荷;融雪模型;运行控制
0引言
我国大部分地区路面季节性积雪结冰现象普遍发生,每年因此发生不少交通事故、封路堵塞等现象,严重影响了道路运输功能的正常发挥。调查结论表明,由于道路积雪结冰引起的交通事故占冬季总交通事故的35%[1]。另外,由于路面积雪结冰,车辆行驶速度降低,造成道路通行能力降低,同时导致车辆燃料消耗增加,尾气排放量加大,给节能和雾霾治理带来了负面影响[2]。道路积雪结冰往往伴随着巨大的经济损失,这方面的报道每年都有。据不完全统计,2008年我国南方的雨雪冰冻灾害导致直接经济损失达1500亿元;2009年英国冰雪灾害,导致直接经济损失达35亿英镑,2016年美国东部暴雪带来的经济损失达8.5亿美元。因此,综合考虑交通安全、道路通行能力、节能环保和经济效益等因素,道路冰雪防治是道路养护工作中不可或缺的一部分。
融雪剂和机械除雪是最常用的积雪结冰清除方法。传统融雪剂在融雪的同时也给道路结构和环境带来危害,造成路面腐蚀、破坏基层结构、污染地下水、盐渍土地[3]。机械除雪应用非常广泛,实施简单。在积雪严重的地区,机械除雪是清除积雪不可或缺的方式。目前,机械除雪设备功能越来越多样化、效率越来越高、操作越来越自动化,但是不可避免的在除雪过程中会产生交通堵塞,对路面及其附属设备会造成损害[4]。这两种常用的除雪方式都是在积雪形成后使用化学物质或者外力清除积雪,属于被动式除雪,不能实时对道路积雪进行清除。
基于此,世界各国先后开始研究道路防冰雪技术。道路防冰雪技术是传统融雪除冰技术的一个转变。道路防冰雪是指在冰雪未形成之前采用化学物质或外部热源防止路面积雪结冰[5]。在过去几十年,欧美、日本等国在这些技术上已经取得许多成果。在我国,目前使用最广泛的仍是融雪剂和机械除雪,但是由于缺乏系统的计划和预测,导致冬季道路结冰还是很严重。因此,本文的目的是为我国道路冰雪防治的发展提供有价值的指导。
作者:洪娜
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