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戈壁公途防沙工程打算浅析

  

戈壁公途防沙工程打算浅析

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戈壁公途防沙工程打算浅析

  沙漠公路防沙工程设计浅析_交通运输_工程科技_专业资料。青海交通科技201卜3 沙漠仫路 酷沙互程设针泼衍 张建稿 (新疆公路规划勘察设计研究院乌鲁木齐830006) 摘 要 结合阿拉尔。和田沙漠防沙体系的设计选定,从设计角度入手,探讨如何选定一种 青海交通科技201卜3 沙漠仫路 酷沙互程设针泼衍 张建稿 (新疆公路规划勘察设计研究院乌鲁木齐830006) 摘 要 结合阿拉尔。和田沙漠防沙体系的设计选定,从设计角度入手,探讨如何选定一种既满足沙漠 公路防沙要求而又经济的防沙体系。 道路工程 沙漠公路 防沙工程设计 关键词 1工程概况 而是采用一种方法为主,多种方法组合,形成完整的防 沙体系。 2.2.1生物固沙 生物固沙也就是植物固沙,植物固沙方法不但可 以有效的防治公路风沙灾害,还可以改变生态环境,是 减少公路沙害最根本、最有效、最持久的措施,是任何 地方应当首选的防沙治沙方法。但采用生物防治方法 又有许多限制条件,对干旱沙漠地区来说,不但要考虑 水资源能否支撑建立和维持公路生物防沙系统,还要 考虑到长期抽取地下水对地区生态环境的影响,从维 持长远的生态环境平衡来考虑问题。本项目公路由于 位于和田河走廊,地下水资源较为丰富,具备植物固沙 的可能性。但植物固沙需要一定的周期,在植物生长 初期,公路两侧仍然需要采用其他防治沙害措施。新 疆轮台至民丰沙漠公路通车已近10年,该公路已有 420km沙漠公路两侧种植红柳、沙拐枣等防沙绿化带, 效果很好。此外,植物固沙的初期投资较大,这也是没 有广泛采用的重要原因。 2.2.2化学固沙 化学固沙有两种,一是在沙表面喷洒各种化学加 固剂使其在沙面的表层结成薄膜;另一是在沙面喷洒 各种化学粘结剂,使其渗入沙表使沙表的沙粒互相结 合成一体。化学加固收效快,固沙效果也不错。但直 到目前,尚未找到一种固沙效果好、成本低、施工工艺 简便、不污染环境、不对植物发育产生不利影响的化学 加固剂与粘接剂,最主要的是化学固沙通常会污染环 境,因此就限制了化学固沙措施的运用。 如乳化沥青是当前世界各国粘合治沙工程中应 用最广泛的固沙剂,它是沥青在乳化剂作用下通过 乳化设备制成的。乳化沥青作为粘合治沙材料具有 以下优点:①用途广泛,不仅作表层覆盖,还可作沙 地隔水层、渠系防渗漏层、过来人的发起:哈尔滨工程大学复试的些发起。沙地改良剂和沙地增温剂 等;②使用简便,在常温下不凝固,可直接用机械施 工;③没有毒害,对植物生长无影响;④价格较低,比 一般化工粘合治沙材料低l?2倍;但是乳化沥青在 使用中,也还存在因为沥青中的沥青质和树脂易被 阿拉尔一和田沙漠公路起点位于阿拉尔市南口 镇,路线纵穿塔克拉玛干沙漠,沿和田河东岸布设,终 点位于和田市玉龙喀什镇,为二级公路,路线km,占路线km,占路线段为沙漠地带,风沙频繁、 植被稀疏,公路沙害有易发和多发的特点;建立经济、 合理、有效的完整防沙体系是防沙工程建设的目标,公 路沙害防治就是尽可能的避免沙害的产生,将沙害消 灭在萌芽状态,以减轻道路的风沙危害,保障公路的畅 通。 2沙漠公路防沙工程的设计 2.1设计原则 (1)防沙工程设计要保证公路在设计使用年限内 正常运营。 (2)收集气象、地形地貌、工程及水文地质条件、植 被、风沙灾害、沿线防沙材料等防沙工程设计所需的各 种资料。 (3)公路沙害防治遵循以防为主,防重于治的原 则。 (4)防治工程设计要遵循因地制宜的原则,就近取 材时,注意保护环境,不得由此破坏生态环境。 (5)沙漠公路防沙工程建设应兼顾生态效益、经济 效益和社会效益。 (6)路线线形和断面设计贯穿防沙原则,设计合理 的线形和光滑的路基断面能顺利通过风沙流,而不产 生积沙的路面,以减轻风沙危害到最低的程度。 2.2沙漠公路的防沙类型 沙漠公路最常见的沙害是风沙流对路基边坡的掏 蚀、对路面和道路其他构筑物的磨蚀,风沙流所挟带流 沙的停积或沙丘整体前移压埋路基、路面和边坡。为 防止公路免遭沙害,路基两侧须形成一套完整的防沙 体系。目前,防沙方法通常为工程防沙、化学固沙和生 物治沙,一般沙漠公路很少采用单一的防治沙害方法, 万方数据 30 青海交通科技2010—3 大气中的氧、光、热、水分和微生物等破坏,使其含量 增加,油分下降。这种变化逐渐加剧,导致沥青性能 变坏,如软化点升高,针入度下降,延伸度减小,致使 固结层慢慢变脆、发硬、丧失塑性,发生老化,以至最 后开裂被风掏蚀。 2.2.3工程防沙 工程治沙是目前公路工程常用的治沙措施。工 程治沙,又称机械固沙,是利用风沙的物理特性,通 过设置工程措施来防治风沙流的危害和沙丘前移压 埋。 工程治沙从工程的力学作用原理区分,可以归纳 为: (1)阻断气固两相物体在界面上的接触,抑制流动 气体与沙质表面在界面上的相互作用; (2)加强沙体的凝聚力和整体抗风蚀能力; (3)增大或减少与克服风沙流体运动的沿程或局 部阻力; (4)降低和消除沙丘在推进过程中的各种阻力或 引导风沙流体改向堆积。 工程防沙措施的特点是收效快,能就近取材,建设 成本也较低,但防护期较短,设施需要经常维护,日常 维护费用较多和维护工作量较大。常用的工程治沙方 法有以下几种: ①草方格沙障 把麦秸、稻草或经压碾的芦苇等粗纤维性材料裁 成段,下半截栽入流沙中固定,出露部分高度,在地表 组成格状或带状的半隐蔽沙障,称草方格沙障,主要用 于流沙固定,阻滞沙丘前移。草方格工程的防沙原理 是增加地表粗糙度,改变其上的风速廓线,从而减弱贴 地面层风速,降低实际风力作用的有效性,控制风蚀。 我国以高度在20—30em的为标准,实验过多种规格。 实践证明以l×lm的规格固沙效益与经济效益较好。 实践还证明,在风向比较单一的地区,可把格状沙障改 成与主风向垂直的行列式沙障,行间距以lm较佳。 在新疆,著名的轮台至民丰沙漠公路和近年来修建的 塔中至且朱沙漠公路,其半隐蔽式沙障规格均采用1 ×lm,高度均为20cmo ②柴草类覆盖沙面 采用麦秸、稻草、棉秆、苏丹草、沙蒿、野麻、芦苇 或其他草类,以层铺形式或扎成束把覆盖沙面。这 种方法施工方便且可就近利用当地材料,造价较低; 但由予沙漠地区自然条件严酷,气温高、昼夜温差 大、风沙危害强烈,用柴草设置的沙障易腐烂分解, 过早地失去了固沙作用;特别是在阳光充足、水分条 件好的地区,用麦草设置的沙障一年就会腐烂失去 固沙作用。 ③防沙网 防沙网是近10、20年栅栏材料革新,从栅栏发展 起来的,一般将聚酰胺、聚丙烯(锦纶或晴纶,商品名称 通称尼龙)纤维织成网挂起,设置成网栏形,故也称尼 龙网栅栏。 尼龙网重量轻、便于运输,施工方便、快捷的优点, 故可适用于沙漠腹地大型防沙工程施工。 ④土类覆盖沙面 用粘土或砾(卵)石堆砌成地埂状形成阻沙堤或 覆盖沙面,改变了地表的性质,加大了地面动力学粗 糙度,减小贴地层风速,阻滞蠕移沙和部分跃移沙的 运动,这就形成了粘土沙障或砾石沙障,粘土沙障和 砾石沙障是沙区群众治理沙害经验的总结。但粘 土、砂砾石本身重量大、取土、运输所需的人员、机械 费用高,特别是将这些材料运到沙丘上非人工肩挑 不可;目前还无法进行机械化作业,效率非常低。因 此,这些材料设置的沙障综合成本非常高。从另一 方面,大量的机械化取土必然会对取土处地表植被 造成严重的破坏。 ⑤阻沙沙障 阻沙沙障也就是高立式沙障,设置在防护带外围, 基本功能是改变流场结构及湍流状况,降低栅栏后一 定范围内的风速,风速的降低,引起风沙流饱和程度的 变化和携带沙的沉积。一般采用高秆植物,如芦苇、玉 米秆、高梁秆等;此外还可用一些化工产品如尼龙网等 等。 从布设的数目看,以一道居多,也有两道的。栅栏 的有效影响范围主要取决于栅栏的疏透度和高度,试 验的结果是当疏透度达到30%一40%时,栅栏阻沙效 益达到最佳状态,所以疏透度30%一40%是向栅栏防 沙工程设计者的推荐值。其高度也多种多样,从0.7— 3.3m不等。一般在1.0—1.5m,如果栅栏太低会很快 被拦截的沙埋没,要频繁施工,提高或重新设置栅栏, 既不经济,也不方便;但棚栏太高,所受风压就大,施工 加固困难,也易倒伏。 高立式沙障对防止公路沙埋,特别是保护公路两 侧防护带的草方格沙障起到了关键性的作用。从新疆 一些沙漠公路使用高立式沙障的效果来看,如果高立 式沙障不被沙埋或倒伏,防护带的草方格一般都较好; 如果高立式沙障被沙埋或倒伏,防护带的草方格基本 上都会被沙埋,风沙会随时有上路的可能。 2.3工程防沙体系的选定 各种措施的应用,会随自然条件的不同而有所侧 重,一般的说,在半干旱的干草原地带,以植物治沙为 主,工程防沙或化学固沙为辅;在干旱的半荒漠地带, 宜采用工程防沙或化学固沙为主,配合植物治沙;在干 旱的荒漠地带,年降水稀少,依靠自然降水植物难以生 长,宜采用工程防沙或化学固沙措施。(下转第38页) 31 万方数据 李剑平掺硅粉路面混凝土性能与工艺研究 数6.4×lO'次,基顶当量模量160MPa,设计年限为30 年,忽略施工、养护、改建及使用者费用的差别,即主 要考虑相同使用年限下面层材料费用。表9列出采 用普通混凝土和掺硅粉混凝土路面的造价比较结 果。 由表9可知,在相同设计年限下,掺硅粉混凝土 路面投资能比普通混凝土路面降低近1I%左右,可 见其经济效益是比较显著的。同时,由于耐磨性、抗 冻性的提高,一定程度上改善路面使用性能,减少了 养护维修工作及交通事故,具有良好的社会效益。 另外,由于在使用年限内节约资源(水泥和砂石),保 护了环境,符合可持续发展的战略。因而,在路面工 程中使用掺硅粉混凝土具有良好的经济、社会和环 境效益。 5 用掺硅粉混凝土具有良好的经济、社会和环境效益,因 而,具有广阔的应用前景。 参考文 I=I 献 梁峰.高性能路面混凝土配合比设计及路用性能 研究[D].长安大学,2002:15.76. 吴中伟,廉惠珍.高性能混凝土[M].北京:中国 铁道出版社,1999:85.95. 冯乃廉.高性能混凝土结构[M].北京:人民交通 出版社.2004:47.57. 黄学辉,曹雪枫,吴少鹏,水中和.聚丙烯纤维增 强的水泥基吸声材料的研制[J].武汉理工大学 学报(交通科学与工程版),2004。(4):530.532. 眩 1J、J b 1J “ b 1●一1J 马强,朋改非,谢永江,朱长华.双掺硅灰、粉煤灰 对青藏铁路用高性能混凝土性能的影响[J].混 凝土,2004(3):45-48. 结论 掺硅粉混凝土具有强度高、疲劳性好、脆性小、耐 磨性能强等优良的路用性能,更能胜任目前重载交通 发展的需要。技术经济性分析表明,在路面工程中使 № 1J 姜德民.硅灰对高性能混凝土强度的作用机理研 究[J].建筑技术开发,2001,28(4):4446. jltlIIlIljtjjiiji;tijjjjjjlt|lllItijjjjj;ij;jjjjj‘tI‘tIIIlttjjjjj;ijjjjj;tjttltIititiiiiii;itjijijjIttltti;jijj;j;ii;ii‘i‘‘‘‘i‘{jiijjj;;i;iiiiitiijiijitt (上接第31页) 本项目位于和田河走廊,地下水资源较为丰富,具 备植物固沙的可能性,但在初期须采用工程防沙措施。 在新疆沙漠公路中常用高立式芦苇栅栏与半隐蔽式芦 苇方格相结合的防护体系,效果较好,工程防沙措施具 有收效快的特点,所以在本项目建设初期采用l一2道 高立式芦苇栅栏与30.60m宽半隐蔽式l×lm芦苇 方格相结合的工程防沙措施,在路线两侧再逐步种植 根系发达的植物,以达到长期防沙、调节气候、美化环 境的目的。同时在该公路选用了5一lOkm长的新型防 护网(土工格室沙障、蜂窝式塑料网沙障)作为防沙新 技术试验工程。 2.4沙漠公路防沙体系的使用评价 该沙漠公路2007年11月正式通车运营,这几年 防沙体系使用情况:高立式芦苇栅栏与半隐蔽式芦苇 方格除局部倒伏或掩埋外,绝大部分地段基本完好;路 基横断面坦缓顺畅,沥青路面光平,输沙性能完善,公 路运营中没有出现因公路沙害中断交通的现象。在地 下水位较高处,野生的或人工栽植的红柳等植物已开 始生长。 从沙漠公路防沙体系使用情况看出,该防沙体系 是合适和合理的。 3 结语 在沙漠中修建公路,自然环境极其恶劣,气候干 旱、风沙严重。工程防沙措施收效快、能就近取材, 建设成本也较低。但其体系需要经常维护,日积月 累的维护费用也较多,所以沙漠公路初期应首先进 行工程固沙稳定沙面,为生物固沙提供立地条件后。 再进行生物治沙,达到生态效益、经济效益和社会效 益。 参考文 献 彭世古主编.沙漠地区公路设计、施工与环保养护.北 京:人民交通出版社。2004.7. 38 万方数据 沙漠公路防沙工程设计浅析 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 张建稿 新疆公路规划勘察设计研究院,乌鲁木齐,830006 青海交通科技 QINGHAI JIAOTONG KEJI 2010(3) 参考文献(1条) 1.彭世古 沙漠地区公路设计、施工与环保养护 2004 本文读者也读过(10条) 1. 田建文.曹杨 毛乌素沙漠公路路基边坡水毁机理分析[期刊论文]-科技创新导报2009(21) 2. 金昌宁.李森.刘健.张天华.阿米娜 塔克拉玛干沙漠腹地典型路段沙害调查与分析[期刊论文]-中外公路 2008,28(4) 3. 金昌宁.董治宝.李吉均.陈广庭.JIN Chang-Ning.DONG Zhi-Bao.LI Ji-Jun.CHEN Guang-ting 公路防沙设计中 夸大沙害严重性原因分析[期刊论文]-中国沙漠2005,25(6) 4. 邢小宁 Xiaoning 新疆沙漠公路的生态价值[期刊论文]-塔里木大学学报2009,21(4) 5. 南浩林.折学森.NAN Haolin.SHE Xuesen 沙漠地区公路路基压实质量控制标准研究[期刊论文]-公路工程 2007,32(5) 6. 吴彦.马淑红.陈晓光.陈杰.徐洁.张新军.祝解.WU Yan.MA Shu-hong.CHEN Xiao-guang.CHEN Jie.XU Jie. ZHANG Xin-jun.ZHU Jie 阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效应参数分布特征[期刊论文]-沙漠与绿洲气象2008,2(4) 7. 高永平.钱伟平.GAO Yongping.Qian Weiping 浅析兰新铁路防风工程[期刊论文]-资源环境与工程2009,23(z1) 8. 防沙栅栏风洞实验的数值模拟[期刊论文]-兰州大学学报(自然科学版)2005,41(5) 9. 殷慧梅.王文娟 对我国沙漠公路现状及设计的初探[期刊论文]-硅谷2010(20) 10. 陈忠达.张登良 塔克拉玛干风积沙工程特性[期刊论文]-西安公路交通大学学报2001,21(3) 本文链接:

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本站文章于2019-10-22 03:17,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:戈壁公途防沙工程打算浅析
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