亚布力滑雪场K125雪道辅道扩建工程设计
2011-03-20马红军张连杰潘洪健
马红军,张连杰,潘洪健
(1.黑龙江省水利科学研究院,哈尔滨150080,2.桦川县悦来灌区管理站,黑龙江桦川154300;
3.黑龙江省庆达水利水电工程有限公司,哈尔滨150080)
1 概况
亚布力滑雪场位于黑龙江省东部尚志市境内亚布力镇,全区由长白山山脉张广财岭的3座山峰组成,即海拔1 374 m的主峰大锅盔山、1 100 m的二锅盔山和1 000 m的三锅盔山。全区规划面积68 km2,保护面积87 km2,启动面积22 km2。
区域所处纬度较高,气候特点属于中温带大陆性季风气候,年平均气温2℃~10℃,最低气温-44℃,最高气温34℃。冬季山上积雪厚度可达100 cm,雪质优良,硬度适中,年积雪为170 d左右,滑雪期为120 d左右。
亚布力滑雪场是目前我国最大的综合性滑雪训练和比赛基地,也是国家滑雪运动员的训练基地,现有11条初、中、高级滑雪道。
K125雪道为24届大冬会高台跳台比赛项目指定雪道,扩建的雪道位于K125雪道右侧,是K125雪道的辅助雪道,主要是为运动员在气候等其它条件不允许跳台比赛时,作为辅助热身运动的雪道,在没有比赛期间也可以作为旅游场所对外开放使用,雪道等级为中级雪道。
K125雪道辅道工程是在已有雪道基础上上伸下延的扩建工程,原雪道长度为500 m左右,坡度约为15°,宽度约30 m,原雪道建成后一直未投入使用。
第24界大冬会指定K125雪道为高台跳台比赛场地,为此在此新建一条索道,索道的起点和终点均位于原有雪道附近,为利用原有雪道将其改造成K125雪道的辅助热身场地,需要对原雪道进行上伸和下延。因此设计将原有雪道分别向上、下延长,使起点与终点位于索道的起点、终点位置。
2 工程设计
2.1 雪道等级
设计雪道等级为中级。参照已有的雪道设计,滑雪道要平坦宽敞,宽度≥20 m,同时对于高级滑雪道的宽度应>30 m、坡度应在16°~30°、变向角度应>160°。由于本工程是作为运动员热身场地,所以设计参数按上述高级雪道参数设计。
2.2 雪道宽度
设计雪道平均宽度为30 m,其中桩号0+013.6~0+ 131.7段宽度为20 m,0+131.7~0+139.1段为渐变段,0+ 139.1~0+696.8段宽度为30 m,0+696.8~1+037.9段宽度为34~90 m扩宽区。
2.3 纵向坡度
雪道长度为1037.9 m,落差为218.33 m,设计雪道平均坡度为11.962°,其中桩号0+013.6~0+180.7段坡度为20°,0+180.7~0+557.5段坡度为15°,0+557.5~0+ 896.6段坡度为7.768°,0+896.6~1+307.9段坡度为3.649°。
2.4 变向角度
雪道在平面上有2处较大的转弯,第一处弯道位于桩号0+106.8~0+406.5区间,此段弯道转角为119.135°,根据雪道的转向角度≥160°的规定,在此处设3段转弯,转弯点分别位于桩号0+180.7、0+252.3、0+322.4左右,转弯段变向角度均为160°,转向连接段雪道长度为70 m。第二处弯道位于桩号0+406.5~0+696.8区间,弯道转角为130.42°,在此处设3段转弯,转弯点分别位于桩号0+479.6、0+557.5、0 +621.4左右,转弯段变向角度分别为160°、160°、170.42°,转向连接段雪道长度为70 m。
由于雪道其它段转弯处转角基本都>160°,因此可按自然转角布置,桩号0+696.8以后段由于为雪道加宽扩宽段,因此转向角可适当<160°限制。
2.5 转弯处超高横坡度
转弯处的超高是指在雪道转弯部分的坡面设计成向弯道内侧倾斜的单向横坡,使得人在弯道上滑行时能够获取一个指向弯道内侧的横向分力,以克服或削弱离心力对滑行的影响。
转弯处超高横坡度与高级公路的超高设计原理基本相同,因此其设计计算方法可参照公路的超高设计方法,其公式如下:
式中:Ib为超高横坡度;V为行车速度;R为转弯半径;μ为横向力系数。
雪道转弯处超高渐变段最小长度为:
式中:L为转弯处超高渐变段最小长度;B为旋转轴至雪道外侧边缘的宽度,m;Ib为坡面超高横坡度,%;P为雪道的超高渐变率。
由于上述公式中横向力系数需要经过实际测试才能确定,因此本工程的转弯处超高横坡度应待施工铺雪后经实际测试计算,目前土方施工可按1∶20的比降做横向坡比施工,工程完工后,在投入使用前应经实际测试后,采用铺雪层厚度进行调整,以达到安全后才能投入使用。
2.6 开挖与填筑
本工程按设计宽度和坡度会产生一定的土方开挖与填筑,设计开挖和填筑的边坡坡比均为1∶1.5。
桩号0+472.1~0+665.1雪道转弯段外侧由于与地面落差较大,地形陡峭,设计利用挖方弃土填筑一土坝,以防止人顺势滑出雪道发生危险,设计土坝顶宽为2 m,土坝高2 m,设计边坡为1∶1.5。工程完工后,土坝坡面应植草护坡,以防止水土流失。
桩号0+434.4~0+683雪道转弯段内侧为山体,为保证转弯角≥160°,需开挖山体,设计开挖坡比为1∶1.5,实际施工中应按不陡于1∶1.5的坡比施工,如陡于此坡比,其开挖断面以下应做挡土墙,以防止山上石块、树枝等杂物滚落到雪道上,对滑雪产生危险。山体经开挖后,其开挖坡面应挂防护网防止杂物下落,同时坡面应植草护坡,以防止水土流失。
3 安全保障措施建设
3.1 安全网的架设
滑雪场所的安全网有保护、警示、导向和阻拦等作用。
根据有关规定安全网要设在如下地段:①雪道外侧有障碍物地段;②明显危险源暴露地段;③雪道一侧陡峭地形段;④拖牵索道有必要的地段;⑤中、快速转弯处的外侧地段;⑥前方有障碍物的终点区。
根据本工程的地形地貌特点,应在如下地段设置安全网:雪道桩号0+162.4~0+406.5段弯道外侧,桩号0+ 406.5~0+500.9段弯道外侧,桩号0+621.4~0+736.6段雪道双侧以及桩号0+434.4~0+683雪道转弯段弯道内侧的山体开挖坡面。
雪道安全网要求高2 m,采用棕色或黄色、红色,立柱要有弹性。安全网与障碍物间要有一定的距离。
3.2 弹性软体物裹围防护
在滑雪道内设施的周围(如索道立柱、变电箱、机械停放处等)及可能有危险的地方须用安全网围住或用弹性软体物裹围。
本工程应在0+434.4~0+683段雪道两侧靠近山体和土坝坡面上采用弹性软体物裹围。为了防止滑雪者在末端开阔段滑出雪道,起到警示和阻拦作用,工程在桩号0+ 696.8~1+037.9段雪道周围应采用视觉效果较强的绳索、条带等物品拦阻。
3.3 警示标识牌的架设
1)滑雪场内须设立公共指示标识,并应符合《通用标识》的标准要求。
2)滑雪场区内要设立醒目的≥8 m2的向导示意图,标有场区范围、各条滑雪道、各条索道、器材出租场所、教练员席、救护处、问询处及其他服务内容等位置。
3)在滑雪场地及滑雪道上应设有规范、醒目的滑雪专项标识。
①滑雪道等级的标识:滑雪道可以用直线也可用曲线表示。本雪道为中级雪道,应采用蓝色线条标示。②滑雪索道用直线表示,两端可用圆形或方形或菱形图案表示出匹配雪道的等级。索道的种类可用相应形象图标明。
3.4 雪道上雪层、雪量要求
滑雪道上应铺设足够厚度的雪层,不得有裸露的土石、树桩、杂物等一切障碍物。不能给滑雪者形成障碍或急剧滞速。
滑雪道所铺设的雪层有天然雪、人工造雪、天然雪与人工造雪的混合以及化学合成的“代用雪”等。雪道内经压实的雪层厚度不得低于20 cm。雪层表面不得形成冰状。
当需要采用人工造雪铺设雪道时,应满足以下要求:
1)应根据滑雪场所的实际情况,配置先进的节能节水的造雪机械,科学修建造雪系统配套工程。
2)提高造雪效益,对气温、湿度、风况、水温等造雪条件要科学分析与掌握,造雪量与用水的比例至少应达到2 m3比0.9 t,水的有效率为65%~70%。当条件不具备时应禁止造雪,以免造成能源及水资源的浪费。
3.5 安全管理
滑雪场安全运行是一个系统工程。包括人员安全、设备安全和运行安全。其安全体系包括人员配备、设备配备、应急程序、安全工作流程及视觉识别系统和声像系统等。
为保障滑雪者的安全,滑雪场所的法人要在每一个局部、每一个环节将安全工作做细,措施得当,要达到“万无一失”。并应有切实可行的、健全的人身伤害保险、伤害预防救护及治安保卫、环境监护、卫生检查、设备维修等人员服务岗位责任制度。
[1] 伊春市水利勘测设计院.亚布力滑雪场K125雪道辅道扩建工程报告[R].伊春:伊春市水利勘测设计院,2008.
[2] 中国滑雪场所管理规范(试行)[S].
[3] B01-2003公路工程技术标准JTG[S].北京:中华人民共和国交通部,2004.
[4] 中交第一公路勘察设计研究院.D20-2006公路路线设计规范JTG[S].北京:人民交通出版社出版,2006.