风积沙路基公路设计及施工的防沙效果

2023-09-22 理论教育版权反馈

【摘要】：通过2年的观测，阿和沙漠公路的防沙体系起到了较好的效果，有效地防止了风沙对交通的干扰。

6.3.2.1 防沙体系示范效果

阿和沙漠公路沿线防沙体系的建立，在最大程度上解决了沙漠公路的防沙问题，同时巨大的防沙体系也改变了沙漠公路沿线的景观。通过2年的观测，阿和沙漠公路的防沙体系起到了较好的效果，有效地防止了风沙对交通的干扰。

阿和沙漠公路所处沙漠地区，沙丘高度较矮，沙丘移动较快，风沙危害较大，同时防沙体系施工过程中由于过于注重速度，在一定程度上忽略了工程质量。在防沙体系未达到设计使用年限前出现以下防沙体系破损的现象：

1）高立式芦苇栅栏损坏

高立式芦苇栅栏是阻止风沙危害公路的第一道阻滞拦截工程，在流动沙漠强大风力作用下容易受到破坏。在对沙害的调查中发现，不同地貌单元的高立式芦苇栅栏都存在破损、压埋现象，见图6-34。

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图6-34 破损的高立式芦苇栅栏

2）草方格损坏

（1）K8～K36主风向为ENE～WSW，设计上路线前进方向左侧的防沙工程宽度宽于右侧，右侧草方格被压埋程度比左侧压埋程度较重。

（2）由于各个地形地貌单元的高立式芦苇栅栏均出现破损、倒伏、压埋的现象，在其对应的段落草方格也出现了压埋情况（图6-35）。

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图6-35 压埋的草方格

6.3.2.2 固、阻、输综治防沙体系使用情况

（1）输沙。路基横断面坦缓顺畅，沥青路面光平，输沙性能完善，使用情况良好。

（2）芦苇立式阻沙栅栏。大部分基本完好，使用情况良好。但少部分倒伏、撕毁严重，已失去应有的阻沙性能，其主要原因如下：

①芦苇用量不足，栅栏厚度不够，孔隙率过大已超过40%（设计孔隙率为25%～30%），经外力作用撕毁严重，起不到阻沙作用，甚至已丧失阻沙性能。

②芦苇栅栏单薄，有的只用1～2根芦苇凑合，起不到夹固栅栏作用，栅栏经风力吹刮，扭曲歪斜摇摆，很快将被撕毁或倒伏。

③芦苇栅栏根部防护不当，加固栅栏根部的芦苇方格与栅栏根部间距过大，有的达到30～40 cm，起不到保护栅栏根部作用，风力过后，栅栏很快连根掀起并倒伏，完全失去阻沙性能。

（3）芦苇固沙方格。目前使用情况尚可，之后将会较早出现芦苇方格被埋或减效失效情况，因为芦苇方格的材料数量不足，有的芦苇方格材料用量只有350 g～500 g／m（设计为600 g／m）。经2007年11月竣工检测，其中Ⅰ区段芦苇方格材料用量合格率为70.2%，Ⅱ区段芦苇方格材料用量合格率为58.1%，Ⅲ区段芦苇方格材料用量合格率为44.1%，这是固沙设施的薄弱环节，是芦苇方格固沙带较早出现减效或被风沙埋压的主要根源。

6.3.2.3 防沙体系建立的技术总结

阿和沙漠公路防沙体系的建设虽然较好地解决了沙漠公路的防沙问题，但还存在着一些问题，有待于进一步去研究和探索。总结如下：

（1）防沙设计的主要依据是风沙流，风沙危害因地形不同而差异很大，因此地形图就成为设计的主要依据。目前防沙设计所利用的地形图是由公路设计单位测设，因侧重点不同，防沙设计与地面情况不符的现象时有发生。

（2）一个地区风况不同，其沙区的风沙流危害程度和沙丘运移的速度和模式就不同，单纯以沙丘的前移速度作为指标是不能反映实际情况的。塔克拉玛干沙漠中的小沙丘在一年中并不是单纯的向前移，而是前后左右往复式移动。风沙作用方向和强度在公路东西两侧及同一地貌单元垂直方向上的差异，使防沙体系风沙危害类型和程度产生了公路东西两侧和地貌景观垂直方向上的差异。随着时间的推移，沙害的发展状况表现为受害面积扩大，重型沙害所占比例明显增长。为此，必须针对不同区段公路及防沙体系风沙危害特点采取相应的防治方案和维护措施，才能最大限度地保障沙漠公路畅通。

阿和沙漠公路沿线气象站的建立，为收集沙漠公路沿线的气象资料提供了良好条件，为以后的防沙设计提供了基础资料。

（3）鉴于塔克拉玛干沙漠沙源丰富，大风频繁，为延长固沙草方格的使用寿命，施工中必须保证固沙草方格的质量，草方格的尺寸和材料用量必须满足设计要求。

（4）高立式防沙栅栏在机械固沙体系中地位举足轻重，相关资料表明，防沙体系防风固沙效益的下降与高立式芦苇栅栏运行期倒伏、沙埋、破损有关。防沙体系的破坏，必然导致防沙体系使用年限降低。

风积沙路基公路设计及施工的防沙效果

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