高速公路沙害防治措施的

高速公路沙害防治措施的探讨一、引言科学技术的进步和人类生存发展的需要，使得人类获取资源并影响环境的空间范围不断扩大，处于极端干旱环境的沙漠，早已成为资源开发的热点地区。随之而来的就是地表疏松的沙质被风力吹蚀、搬运和再堆积，而这个过程导致的沙害问题十分严峻。沙害防治研究也称为治沙工程学，是以物理力学来研究风沙运动及其动力过程。减少风沙流输沙量、削弱近地表风速、延缓或阻止沙丘前移，是防治沙害的有效措施。最近几年,我国沙漠地区高速公路建设得到长足发展,特别是公路里程迅速增加,为西部大开发战略的实施提供了基本保证。与此同时,经常出现的公路沙害也成为影响公路正常运营的主要灾害。为了防治公路沙害,有关专家进行了大量研究,初步搞清了公路沙害的特点以及不同地区公路沙害防治的技术措施,但是,沙漠地区公路沙害防治问题的研究还比较少,本文以内蒙古自治区境内的一些现运行的、改建的或正正在建设中的公路为例,对公路防沙体系的建设技术进行了总结,以其效益为指标对防沙体系的合理性进行了分析,目的是为沙漠地区公路防沙体系设计、建设提供依据和技术支持。例如内蒙古自治区境内新麻高速公路地区的概况，北起乌海市的新地镇,南止于海南区的麻黄沟,是丹东-拉萨公路的重要组成部分。投资标准为每1000万元/1000m,2003年开工建设,计划2005年通车,设计时速100km,双向四车道,宽度26m,中间设2m宽的隔离带。公路地处乌海市区北端黄河东岸、桌子山西侧山前洪积扇上,隔黄河与乌兰布和沙漠相望。这里的风沙流主要来源于乌兰布和沙漠,是风沙流遇到桌子山阻挡后堆积起来的高大复合型沙丘,最高大的沙丘高度超过100m,沙丘密度达到0.9,公路是在推平沙丘后在风积沙上建立起来的,两侧均被高大的流动沙丘包围,如果没有防沙体系,一个冬春就会被沙子埋没。在公路选线的时候,曾有人提出绕避沙丘区的方案。但这个方案需要增加线路长度628m,即使不计运行费,也要增加建设资金628万元。如果用这笔资金建设防沙体系,再用节约下来的运行费用做防沙体系的维护费用就更合适。最终这个方案得到上级机关的认可。二、高速公路沙害的特点、现状和成因（一）沙害的特点1.高速公路上的车速很快,路面出现轻微积沙就会造成交通事故；2.高速公路宽度是普通公路的2倍,都依靠输沙方法防治沙害几乎是不可能的；3.中间隔离带很容易成为风沙流运行的障碍,为了避免隔离带积沙,必须控制风沙流上路。综合以上几点,高速公路的防沙体系就必须十分完善,其完善程度以路面任何时候没有一点积沙为标准。（二）沙害的现状公路沙害是指风力作用于地表所产生的沙物质侵蚀、搬运和堆积过程对公路或行车造成的直接与潜在危害。由于沙害路段的气流场特征和地形变化直接影响风沙运动路径,沙物质来源决定着可供给沙物质的多少和风沙流的饱和度。因此,研究公路沙害的类型、成因和治理技术,必须集中在沙害路段所处的地理位置、地形变化、环境变化和沙物质来源等几个方面。（三）沙害的成因公路沙害是在自然和人为双重因素促进下发生的。在自然因素中,季风半干旱和半湿润生物气候区,构成生态环境各要素的本质状况比较脆弱,沙源丰富、旱风同季等自然因素,孕育着风沙活动的潜在可能性。人为因素主要体现在破坏植被和路基(或阶地)边坡稳定性,诱发风沙活动发生和加剧风沙活动强度。三、防治沙害的原则根据高速公路所处的地理位置、环境条件的不同，要有不同防治原则以下既是：含1拆.科在合理选择线助路的基础上悼,犁坚持预防为主内、防治结合、厅因地制宜、因桂害设防、综合埋治理和先治标抗、后治本、标移本兼治的原则票。肢2骗.尿综合运用工程律治沙、植物治佣沙、化学固沙耀等受技术风,紧建立以工程防陕沙体系为主尝,其工程防沙体系否与植物防沙体机系相结合的综映合防沙体系忧,姥最终形成以植每物防沙体系为承主的防沙格局背。跪3粥.讯考虑牺路基高度眨、齿路基横断面等补因素贪,绑坚持路基主体谣、边坡防护与俭路侧防护体系蜡的有机结合。较4鬼.冈坚持就地取材既原则并,轨尽可能利用当裁地盛产匠储量丰富的建短设材料。浊四器、喷防治县沙乖害犬的措施长（一）工程技阅术防治措施1.阻沙鹊阻沙利用各种秤材料在迎风路榴侧的适当距离暂和位置费设置若干人工途障碍物投,脆以降低近地表烫的风速巩,颤减弱风沙流的众作用聋,真使沙粒沉积在慰一定的范围内轰,漆减少和阻止沙瓶丘前移骡,旷从而减轻其对荡公路的危害。互（值1关）旷挡沙墙倾(吗堤闸)滴是直接利用就征地沙土或沙砾什修筑的紧密不彼透风的挡沙结罚构怠物赌,雁其高度一般为睬2杠～慎2赖.5m乓,驻两侧边坡为跃1:1.绿5泥～斑1鸭:2再,韵当采用就地沙辉土修筑时斩,佛应用土或砂砾踢进行表面封固旧。挽（膛2柜）脸组合结构为提旗高阻沙效果块,哲可采取栅栏与椅挡沙墙呜(通堤团)劫相结合的形式疮,壁阻沙设施设置壁的道数及近路科的一道距路基摆边缘的最近间燕距块,热应根据年风沙殊流量、风向与尾路线交角等因毯素进行综合考亚虑。一般单道酸阻沙设施距路坦基边缘的最小盒距离国,尝不能小于块1定5材m绩，歉多道防沙设施懒之间的距离慨,荡应不小于设施吐高度的诊15理～快2佩0闭倍。2.输沙宋经坡输沙药观测（如犁图椅1键所示），可块借助人工构造拜物与人为地改返变地形僚,意加大掌鲜犁躺图毯1俯屋输沙观测法著地表风速嘴,剪使公路两侧防另护范围活成为非堆积搬诚运地带露,蒜达到防沙目的稻。三（刮1茧）涌修筑路旁平整稿带逐,生将路基两侧守20珠～毕50m山范围内的一切宝突出物整平踪,斤并用固沙材料欲封固属,敞有取土坑的许,贫可将坑修成弧俗形的浅槽植。摘（调2享）岂设下导板抽(长又称聚风板隆)着，乒由立柱、横撑径木及栅板组成票,平主要适用于风宪向单一店,及沙丘分布稀疏坚、移动块的低断矮沙丘、沙垄坊造成的局部严斜重沙害，叨下导风板设置厌长度应超过挽所训需防护沙害路依段的长度帮,铁以免板的绕流揭作用使两端出蒸现舌状积沙。扰（可3黎）设有浅槽与毁风力堤的输沙丹法，营在沙源较丰富庆的流动沙丘地垃区育,逼为防止沙丘前萍移造成对路基龄的危害誓,吗在路基迎风侧商设置浅槽与风定力堤屠,董借助浅槽特有馆的气流升力与嗽风力堤的综合著作用罢,快加大风速驾,都达到公路的输然沙目的。境（活4谎）爸将路堤坝做奏成输沙断面纤,姐若路堤高度低球于盏30cm汽,历边坡坡度生做搂成伴1:3搬；若净路堤高度大于易50cm罢,贱风向与路线成诉锐角相交的边经坡度采用尝1:6看,干成钝角相交的奥边坡度应用姑1:8饰,均将路堤览做基成输沙断面时斯,抛路肩边缘均应怎做节成流线形。由寇于沙害情况比派较复杂顷,像且影响因素较痛多千,畜各种工程设施弃如设置不当坦,款容易造成严重读的沙害。因此代,除在设置防沙工灰程设施时豪,启应先进行小规怨模试验鸡,诸并及时总结经城验壁,灿逐步推广应用沟,猫才能使工程措半施真正起到作低用。洗术什（轰5阀）滴为防竟止沙质路基倡边坡唤免遭风蚀镰,宇可以将紫路段路堤、路紫堑边坡采用浆考砌卵钩（讲砾炊）石方格防护译，卸浆砌石方格网捧采用横10cm剃以上的卵石壳,阁砌顷1m嫂×缎1m迎与路肩呈朗夹狂角地方格混,银方格内平铺粒然径为猴7cm活～指8cm横的砾石。3.整平带图2防沙体系结构功能配置图(单侧)咬具有不蚀不积三的输沙浅槽功拉能摧,恼将公路两侧爪10m谅范围内的沙丘在全部推平、碾架压嗽,少要注意整平带晨的平滑父,钉并选用卵误（透砾介）平石及时全面封驻闭流沙培,扰卵砾石平铺厚掩度甲10cm焰,偷还可作为体系夕维护的通道和图临时的交通便傅道烦（如图疫2尘图2防沙体系结构功能配置图(单侧)依4嚼.肉封沙育草带著选择顶端有刺办丝的阶7叶号逃线网围栏毯,显2m者高的水泥桩吊,将水泥桩间距艘15m坊,举埋深道0.木5m厨,喝然后在上面架静设网围栏。为痰避免人畜对防窄沙体系的破坏江,酿将公路两侧防辜沙体系固沙带胞、阻沙带、封崇育带一并围栏稿保护炊（如图胃2馋所示哥）递。劈（二）结构设浓计方面的要求1.路基高度辣路基高度不应鬼小于锡0.3付m悲,致以砍1m底左右为宜。沙仰丘起伏较小的榨地带凡,残路堤高度应比剃路基两侧柄50m昂范围内沙丘平窗均高度高出慧0.集3m圾～过0.芦5m停；驳高大沙丘密集脑区设计的路堑南地段较,寸按照防沙的要很求应尽可能缩城短路堑长度页,万降低路堑高度现。为此可以慌将路面纵坡比舟由原设计芒进行变更，（救像好3/1000诚变更为女3/蛾100蓝）惯,肾从而提高了路公基高度抚,布缩短了路堑长尾度载,驾降低了路堑高稻度膛,东并且减少了路恢基、边坡的挖认方量。护2投.施路基横断面智高速公路惨沙害路段中央图分隔带采用齐黑平式中央分隔沿带片,斤路肩不设拦水醒带仗,附边坡不设排水佳道症,展路面排水采用枕漫流方式咐,显避免中央分隔妈带两侧和路肩谎积沙和路基风够蚀施，可以将一般皱路段路堤、路率堑边坡采用获1:4倡的边坡比晚,素形成平缓的路舞基、路堑边坡疫,尊利于风沙流的本顺畅通过。跃（三）植物技厦术防治措施图3草方格串1蚊.烈草方格灌木防嗽护沙痕带昼（如图隔3秀所示）塔，擦在流动沙丘上予设置规格为腊1m姜×料1m克的麦草方格沙惧障扯,顽麦草长约妙3众0cm挺,誓由草带中心压歇入沙中美深筛10cm葵～障15cm毛,咐地上高药15cm搏～储20cm筋,疏宽约疑5cm粪。然后在紧靠钉护路林带宽誉60m休的草方格内栽愁植花棒和沙拐畏枣蓝,激采用带状混交酷方式编,简造林规格为住2仰m亲×债2m唇,裤品字型配置章,照苗木选用一年剃生实生苗或容亦器苗组,絮穴鲁腾驼者皮图婆3滨嘉草方格图3草方格禾状造林材,师植苗穴选在沙薄障中心举,遍规格为梯30cm赛×商30cm惯×币30cm周。其余宽情30m种的草方格内直归播籽蒿壶,股每一个草方格记中央播婚10请粒种子角,膏播种深度为酱5cm分。沙柳方格沙昌障固沙农带半:黄在流动沙丘上雹设置规格为随1.镰5m者×判2m鸭的半隐蔽式沙须柳方格沙障勒,破孔隙度恭30努%宗左右古,斤沙障长边与主垃风向垂直丙,哈沙柳条长约每50cm哈,私沙内埋深夸20cm燥,酿地上高以30cm教。170cm190cm脂2寺.趋直立式防沙栅升栏董（如峰图驳4旧所示）眯主要用灌木枝续条、玉米、高绢粱谈或芦苇等弱高杆油植物制作而成京。一种形式是陵用这些植物杆磨成行栽入沙内柔2膝0cm伟,佣外露累1泉10cm屋-150cm疯形成防风篱笆洁,哀固定于病桩触上荡,论桩长毕150cm童-170cm只,古外露岁100cm北左右健。由于芝防风篱笆的排葵列和笆块编织矿孔径不同关,怀造成风阻作用兆和透风程度有厕明显的差埋别。一般紧密钻不透风的篱笆钩降柏低风速的有效或距离是其篱笆皱高度的相15花～仆20庙倍爽,肠而迎风侧积沙谦宽度是篱笆高宴的辟2肤～浩3你倍警,膀背风侧的积沙丰宽度为篱笆高旱的疗5数倍左右。当篱摸笆的孔隙率为夕50乘%义时军,阳其迎风侧积沙涌甚少沾,援但背风侧积沙饲宽度为篱笆高交的春12滨～快14先倍。因此挤,寺从防风阻沙的伤效果来看去,罗直立式防沙栅膛栏以紧密结构士为好。170cm190cm执3约.害高立式沙障选途用柳编柳笆述,晋总体走向与公穿路平行堡(芬或与主风向交问角控制在产60强°况～漏90园°蹄范围内泉)泛。夕为了增大高立都式沙障的阻沙抱量以,种减轻风对沙障浆的压力细,滑第徒4订行与第溪5颜行高立式沙障败设置成折线式帖，府第麦1裂、执2竹、巩3斥行高立式沙障辞孔隙度债30毙%春～都40声%,跑埋深穷0.蜂5m熊,横地上高约目1.舍0m椒，沙虽障间背对公路密一侧的流动沙誓丘上单向全面拨喷洒赛绿筒特惭Ⅱ细土壤凝结剂砌,伍浓度为泽30案%弹，沫第旅4盐、牌5池行高立式沙障赚孔隙度恶20谁%最～六25%占,融埋深艇0.挪5m衣,彻地上高约叹1.扯5m纺。史（四）化学技神术防治措施佩化学固沙是湾通过喷洒粘合否剂等化学物质洞，在流沙表面借形成一层具有角一定强度的刚招性固结虹层、柔性固结寸层或弹性固结测层，使沙丘表患面形成保护层俘，隔绝气流与祖松散沙层的直填接作用，达到立防治沙害的目夏的。固沙剂一虾般都具有粘结惩性和渗透性，授而沙粒之间存典在约锻8m朋m龟的微小通道，破当固沙剂矩喷至流沙表面敬，液滴渗入沙漫体，除与沙粒没以简单粘结作赞用胶结外，还锄存在固沙剂颗便粒的电性或功币能团与沙粒之饶间产生电荷作史用、分子内力着作用等复杂过妄程，形成连续闭或非连续网状眉结构，将沙粒鲜粘结在一起，瑞使流沙表面形置成一定厚度的妄结躬皮锄.睬现场试验结果币表明，各固沙免剂均有良好渗佩透性，申形成唇0垂.柿2cm我～催0欠.皮5cm已厚的固结层详。德五拒、侄综合毅效益分析笔（一）骆防护效益虾防护蒙治沙能收到综乓合防护效益塘，逐通过多年的防般沙治沙，剃像敖汉旗境内阁的林草覆盖率掉现已达到啄45侮％浸上，绒同乔时库由于护路林、少防沙摩带多分布于公福路沿线，打林草对公路的钞防灾眨防沙煮效果尤为突出笋，通过测定沙乒网内年平均降告低风速检24洋.尾1扭～处37魄.较9英；握调节气温焰0台.颈0三4罩℃呼～姓2缸.祸14兼℃栏；提高空气湿食度讨3锅.投2堤～籍l1参.聪5凤；提高土壤含学水量纳3篮.榨2摊～是5霜.嘱8夕；最大洪峰流玻量由过去贤3嘱1份.扇7m篇。降至促6帽.僻3m茄，门土壤侵蚀模由恰10l催9叶吨／平方原公石里司每舟年减轻至姿2200估吨／平方公里束每年。由此可染见，实施生物这治沙不仅能根险治公路沙害，秋还能有效地防挂治公路水毁掌。停（二）剖生态环境效益呼生物治屿沙绿化了公路屡，咳美化弃了每路容，改善了爪公路沿线的自妹然环境。赌驾驶开车织辆在公路上行番驶，倚扑茂入你视野的是栗一片茫茫的绿食色。公路沿线聋的树木不仅阻难挡了风沙孙侵袭公路，炎还吃能将路面扬尘简及汽车尾气吸忠走，这样既减拜轻了行车扬尘巧对公路沿线农炒作物的污染，银又有效地保护越了大自然焰。像灾国道屠111露线牛古吐盲至下洼路段的半生物治沙工程截十分完美，这搜里的公路不仅辅被绿化，宜而且抗公路沿线的沙乐地也被林业部桑门所规划的大走面积防沙林所难覆盖。林茂草愉丰的沙彩地现已成为野中生动物栖息的镜乐园，过去曾启一度灭绝的珍嫩奇动物．如卫狐狸擦、野鸡、鹿也牙开始在这里繁忌衍别，波正是这样的生肠物圈、食物链需围系着这里的袄生态平衡，滔使植物防沙侵、固沙效果不尚断增强。鼓（三）驱经济效益使植物防护沙领害能赴够港收到巨大的经揭济效益。在公照路沿线营造防唱沙林，早8上年～衔10芹年就能成材，役并且每年邻10破～胀15荒的速度增值，共而种植经济类荣树草具有投资森周期短、收益妇快的特点，是室结鹿合系公路植物治沙禽发展副业生产朝，增潜加副涛业收入的有效越途径商，易通过多年的绿裁化，呼像夕敖汉旗县级上客公路的绿化率孙已选填90(反占宜林里程悼)性。根据拐规乞定：其中成材郑的树韵木陡已达窜25叛万株，扶总价值已超过瓶lOO档万元，而且吉大规标模植树造林防盘秒治沙，炉使该地区的森怎林覆盖率达康38栽.挨8骨％获，闭其中活那树袋积蓄已选祖426溪万角株扑，总价值已达悲6思.两8慰万元。此外，捐由于公路沙框害得到争控制，污因而节省了清菌除道路沙害饭的投资费用际。六、结语亲以上是对防治支公路沙桌害及其意义的起论述。扒因为我