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风积沙路基公路设计、施工与防沙有效性分析

【摘要】:从图3-1可以看出路基填土高度不宜过高,也不宜低于30 cm。这与风沙流试验的结果较吻合;在30 cm以下的路基,其沙埋概率为100%,与众多资料所介绍的沙区路基不低于30 cm是相符的。在半固定沙丘地区,由于沙源比流动沙丘少,路基高度可选在50~200 cm之间。图3-3 半固定沙丘下不同路基高度的沙埋百分率曲线60~80 cm之间路段被沙埋百分率为75%;在140~180 cm之间的被埋百分率为50%左右。图3-4 流动沙丘的路基高度与沙埋百分率曲线

将2002年内蒙古赤峰、锡林郭勒盟等地所提供的所有沙漠公路调查表及2003年调查的结果汇总,把公路分成沙埋和未埋两种,并分别从小到大列出路基高度(路基高度在0~3.5 m之间),归纳各种高度下沙埋程度等情况,整理出“路基高度与沙埋现象”表。这里共集中了十余条线路,近百段路段。

通过以上分析,可以得到以下认识:

(1)沙漠地区公路路基高度不应小于30 cm,也不宜高于200 cm;

(2)不同沙丘类型应有不同的路基高度;

(3)不同公路等级下应采用不同的路基高度。

分析、整理“路基高度与沙埋现象”表,做出路基高度与沙埋百分率关系曲线(图3-1)。结果显示,路基高度在40~60 cm,被埋概率为60%~70%,相对其他高度的路基沙埋程度明显较轻。路基高度在120~160 cm,沙埋概率大致也在60%~70%这个范围内。当然,这个高度可以说只是较为理想的情况下得出的结果。从图3-1可以看出路基填土高度不宜过高,也不宜低于30 cm。由于各个路段的地质风速、沙丘形态都不尽相同,某一高度路基在一个线路路面被埋,但在另一线路可能就不会被埋;某一高度路基在一个路段路面被埋,但在另一路段极有可能就不埋。因为各线路,各路段的防护、沙丘类型甚至风速等情况都不尽相同。某个高度的路基在流动沙丘地区可能被沙埋,但在固定沙丘地区其沙埋可能性就非常小。而在做路基高度与沙埋百分率关系曲线时,忽略了上述因素。从图3-1可以看出:在30~200 cm之间沙埋概率较小。这与风沙流试验的结果较吻合;在30 cm以下的路基,其沙埋概率为100%,与众多资料所介绍的沙区路基不低于30 cm是相符的。

图3-1 路基高度与沙埋百分率关系曲线

图3-2为固定沙丘下不同路基高度的沙埋百分率曲线,从图中看出,小于25 cm和大于180 cm高度的被埋百分率几乎为100%;在25~180 cm之间的百分率较小;在30~120 cm之间百分率最小。在固定沙丘地区,由于植被丰富,沙源少,公路积沙危害不大,路基高度可选在30~120 cm之间。

图3-2 固定沙丘下不同路基高度的沙埋百分率曲线

图3-3为半固定沙丘下不同路基高度的沙埋百分率曲线,从图中看出,在40~240 cm之间沙埋的百分率较小。在半固定沙丘地区,由于沙源比流动沙丘少,路基高度可选在50~200 cm之间。

图3-3 半固定沙丘下不同路基高度的沙埋百分率曲线

60~80 cm之间路段被沙埋百分率为75%;在140~180 cm之间的被埋百分率为50%左右。由于流动沙丘沙源丰富,因此路基高度选在140~200 cm之间较合适(图3-4)。图3-5是没有考虑沙丘形态,只考虑了公路等级与沙埋的百分率曲线。

图3-4 流动沙丘的路基高度与沙埋百分率曲线