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風沙地區路基
來源:互聯網

風沙地區路基的建設應在少風或多雨季節分段集中施工,并在大風來臨前完成配套工作。如果當地風力較強且需要在風季施工,應采取臨時防護措施。對于設計的永久性防護工程,如果材料運輸困難,可以在通車后再進行施工,此時可以使用臨時防護作為過渡。

地理特征

風沙地區主要包括沙漠和沙地兩類。沙漠指地表大部分區域被風積的疏松沙土覆蓋的荒漠地區;沙地則是指地表大部分區域被疏松沙土覆蓋的草原地區。全球風沙地區的總面積約占陸地總面積的1/7。在中國,風沙地區面積約70萬平方公里,分布在北緯35°至50°和東經75°至125°之間的區域。風沙按照其運動形式可分為風沙流和沙丘。風沙流是由含沙顆粒的運動氣流組成,當風吹過沙質地面時,會將疏松的沙粒吹起并帶入氣流中。沙丘的移動是風沙流的一種表現形式,沙丘根據穩定性可分為固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘。

危害與預防

影響

風沙對道路的主要危害包括沙埋和風蝕,其中沙埋更為常見。沙埋有兩種形式:一是風沙流經過時沙粒沉降堆積,導致路基被掩埋;二是流動沙丘前進過程中掩埋路基。風蝕則會導致路基表面被削低、掏空甚至坍塌。

預防

為了減少風沙對道路的影響,道路建設應盡可能避開嚴重流沙地區,選擇沙害較輕的地帶并通過,同時盡量接近水源。如果必須穿越流沙地區,應考慮在沙區最短的位置通過,或者在沙丘間的中立地帶通過,且道路走向應與當地主風向大致平行。為了避免積沙墓和便于清除積沙,路基應盡量采用適當的路堤高度,而不是不填不挖或路塹。此外,由疏松沙土構成的路堤或路塹都需要進行固沙防護。在流沙地區,道路工程可以采取固沙、阻沙、輸沙、導沙等多種防護措施。固沙措施包括使用卵石、礫石、碎石、粘性土或瀝青乳劑等覆蓋沙面,或者使用草類方格沙障或粘性土埂方格沙障來固沙。阻沙措施包括高立式沙障和擋沙溝堤。輸沙措施是通過改變下墊面和增加風速,讓風沙流順利通過路基。導沙措施是使用導沙堤改變氣流方向,使風沙流遠離路基。植物固沙是防治沙害的根本措施,有條件的情況下應優先采用。

設計原則

風沙地區的路基設計應根據風沙范圍及其移動規律、當地的風向、風速和水文地質條件等因素綜合考慮。通常情況下,宜采用路堤通過風沙地區,避免深長路塹和半堤半塹的斷面形式。在淺短路塹地段,應根據沙源、風向及一次最大積沙量的要求,在路塹坡腳處設置寬度不少于3米的積沙平臺。當風向與線路的交角較大時,一般可采用展開式路塹。路基一般不設路拱和排水設備。粉細沙路基邊坡一般采用一坡到頂的形式,邊坡坡度視邊坡高度而定。在風沙地區修建路基時,棄土堆和取土坑應設置在背風側,取土坑距路堤坡腳不應小于5米,棄土堆距路塹頂邊不應小于10米,必要時應對取土坑和棄土堆采取防護措施。線路兩側500米范圍內原有的植被和地表凌殼不得破壞。

防護措施

封沙育林

封沙育林是一種永久性的鐵路固沙方法,也是防治鐵路沙害最經濟、最根本的措施之一。這種方法不僅能夠防止或減輕風沙對鐵路的危害,還能改善自然環境。在年降雨量超過100毫米且地下水位較淺或附近有水源可供利用的條件下,可以采用植物固沙。封沙育林應選擇適應當地自然條件的樹種。防沙林帶的形式一般采用窄帶多帶式,每帶7-9行,每帶間隔50-100米。對于無法種植植物的沙漠地區,以及在防護林帶成熟之前,應采用其他防護措施。

路基本體防護

粉細沙路基的路肩和邊坡部分應根據當地情況,選用卵石、礫石、粘性土或其他不易被風吹蝕的材料作為防護層。

路基兩側防護

阻沙措施

阻沙措施包括防沙柵欄、防沙土墻等,設置在離路基30-50米處。這些措施在短時間內有效,但積沙墓后需要定期清理,因此養護工作量較大。

固沙措施

麥草沙障

麥草沙障分為格狀沙障和條狀沙障兩種。在流動沙丘或沙地上扎設的方格狀低立式沙障具有就地取材、施工方便、成本低廉、固沙效果顯著的優點。麥草沙障的終點應為背風坡與迎風坡的交接點。如果當地只有一個常年主風向,可以鋪設成垂直于主風向的條狀沙障,條間距離靠近路基較密集,遠離路基較稀疏。

土埂沙障

土埂沙障是利用沙漠附近的土壤制成的土埂,也可以起到一定的固沙作用。土埂高20-30厘米,底部寬50-70厘米,頂部呈圓形,主帶主埂間距2米,副帶間距不超過4米。鋪設時在迎風坡自下而上鋪,如果計劃利用風力削平沙丘頂部(作防護林帶時),可留下沙丘上部三分之一不鋪土埂。背風坡也可以不鋪。

參考資料 >

風沙地區路基沙害防治.百度學術搜索.2024-11-04

淺談風沙地區路基設計.百度學術搜索.2024-11-04

風沙地區路基的施工技術.百度學術搜索.2024-11-04

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