风积沙路基公路设计与施工：工程防沙体系的结构与类型

2023-09-22 理论教育版权反馈

【摘要】：由于不同类型的防沙体系，其防风阻沙的特点、效果不同，维护技术也不一样，所以下面首先对工程防沙体系的类型进行划分。1）依据作用原理划分的类型依据作用原理，可将工程防沙体系分为阻沙型、固沙型、输沙型和导沙型等类型。表5-2 按材料划分的工程防沙体系类型4）按结构划分的类型按结构可将工程防沙体系划分为透风结构、疏透结构和紧密结构三种类型。

5.1.1.1 工程防沙体系的结构

工程防沙体系一般由输沙带、固沙带和阻沙带组成。其配置形式是以公路为中心向两侧对称排列。输沙带紧邻公路，由放缓的路基边坡和输沙凹槽加一道弧形凸起的风力加速堤构成，宽度在15 m以上。但这一技术对环境条件的要求比较严格，而且不易保持，因此尚未得到广泛运用，许多沙区公路是不设输沙带的。固沙带紧邻输沙带，由各种类型的格状沙障构成，其作用一是截留上风向来沙，二是控制就地起沙，三是保护植物生长。固沙带是防沙体系的主体，必不可少，但宽度受各地自然条件和公路等级、投资水平的影响，差异很大，从几十米到几百米都有。固沙带外围是阻沙带，由一行或一行以上的高立式沙障组成。阻沙带的作用是阻断沙源，保护固沙带免遭流沙埋压。由于沙丘的移动速度和沙丘的高度成反比，所以，高立式沙障引起的沙丘增高对公路是没有危害的。有的地方为了更加保险，还在阻沙带外围设立封沙育草带，其宽度达到400～500 m（俄罗斯的阿什哈巴德铁路防沙体系宽度达到5 000 m）。设立封沙育草带固然加大了公路建设的投资，但有利于路域范围的生态环境建设，对公路防沙也是有好处的。

固沙带和阻沙带是公路防沙体系最基本的组成单元。任何地区的工程防沙体系都不能削减。

5.1.1.2 工程防沙体系的类型

工程防沙体系的类型比较多，划分的标准目前还不统一。由于不同类型的防沙体系，其防风阻沙的特点、效果不同，维护技术也不一样，所以下面首先对工程防沙体系的类型进行划分。

1）依据作用原理划分的类型

依据作用原理，可将工程防沙体系分为阻沙型、固沙型、输沙型和导沙型等类型。各类工程防沙体系的作用原理及适用地点见表5-1。

表5-1 依据作用原理划分的工程防沙体系类型

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2）按设置方式划分的类型

按设置方式可将工程防沙体系划分为平铺式防沙体系和立式防沙体系。立式防沙体系按其设置高度可划分为高立式、低立式和半隐蔽式三种类型。高立式防沙体系高出沙面50～100 cm；低立式防沙体系高出沙面20～50 cm；半隐蔽式防沙体系略高于沙面。平铺式防沙体系如柴草平铺式沙障、黏土漫丘覆盖等，立式防沙体系如高立式柳条沙障、低立式沙蒿格状沙障和隐蔽式柴草沙障等。

3）按防沙材料划分的类型

依据防沙材料可将沙障划分为以下几类，结果见表5-2。

表5-2 按材料划分的工程防沙体系类型

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4）按结构划分的类型

按结构可将工程防沙体系划分为透风结构、疏透结构和紧密结构三种类型。透风结构防沙体系的孔隙度在25%以上，疏透结构防沙体系的孔隙度占10%～25%，而紧密结构防沙体系的孔隙度小于10%。对于透风结构防沙体系来说，风沙流穿过防沙体系时，沙粒可从体系的空隙间穿过，体系前积沙量少，防沙体系不易被沙埋，而障后积沙范围较大，积沙范围延伸较远，但其拦蓄沙粒的功能差，仅能使一部分沙粒沉积。当孔隙度大于50%时，防沙体系前没有积沙威胁，防沙体系后积沙范围为其高度的12～13倍。疏透结构防沙体系的作用原理与透风结构相同，其障前积沙范围为其高度的2～3倍，障后积沙范围为障高的7～8倍。紧密结构防沙体系则使气流在障前3～4 m甚至5～6 m处就开始分解，减弱，到达防沙体系时有部分绕流，部分被迫抬升，并在障后一定范围内形成一个弱风区，从而在防沙体系前后均积沙，但积沙范围仅达障高的5～6倍，因此极易造成防沙功能下降和障体被埋压。

风积沙路基公路设计与施工：工程防沙体系的结构与类型

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