公路風(fēng)積沙的危害研究及防治措施

衣承昕

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 引 言

公路風(fēng)沙危害產(chǎn)生于風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，在沙粒脫離地表過(guò)程中形成風(fēng)蝕危害，在移動(dòng)過(guò)程中形成風(fēng)沙流危害，沙物質(zhì)的再堆積形成沙埋危害。通過(guò)風(fēng)沙危害的形成分析研究進(jìn)行針對(duì)性防治才能有效的進(jìn)行防治。

1 風(fēng)積沙危害主要表現(xiàn)形式

1.1 風(fēng)蝕

風(fēng)積沙對(duì)路基在風(fēng)的作用下進(jìn)行風(fēng)蝕的主要表現(xiàn)形式有吹蝕、磨蝕與掏蝕三種，吹蝕是在風(fēng)力作用下直接帶走路基填料的細(xì)小沙粒，造成路基慢慢損壞；磨蝕是在風(fēng)中挾帶的沙粒沖擊路基填料，一點(diǎn)點(diǎn)造成路基局部被打磨掏空；掏蝕是風(fēng)在路基局部位置長(zhǎng)期形成渦流，卷走細(xì)小沙粒，破壞路基填料的顆粒組成，減少了路基邊坡的穩(wěn)定性。吹蝕主要發(fā)生在上風(fēng)側(cè)邊坡上部，吹蝕路肩。掏蝕主要發(fā)生在下風(fēng)側(cè)，邊坡遭受掏蝕少部分被風(fēng)帶走，大部分將堆于坡腳位置。風(fēng)蝕使路肩變窄、造成路基斷面形式改變，影響路貌及行車安全。

1.2 風(fēng)沙流

風(fēng)沙流主要是沙子在風(fēng)的作用下形成流沙，沙子在風(fēng)的作用下對(duì)路基、路面、交安設(shè)施及防護(hù)設(shè)施等進(jìn)行打磨破壞，遭遇阻力或在路基坡腳等位置形成堆積，久而久之形成沙埋破壞公路，并且影響道路的能見(jiàn)度，給行車安全造成極大隱患。

1.3 沙埋

風(fēng)沙地區(qū)的公路路基由于防護(hù)措施設(shè)置不當(dāng)，或防護(hù)設(shè)施損壞、及嚴(yán)重自然天氣等原因在路基外側(cè)形成沙丘或原有加固沙丘遭到破壞，沙丘移向路基并掩埋路面造成行車?yán)щy或道路阻塞。沙埋按其對(duì)路基路面掩埋形態(tài)不同分片狀沙埋、舌狀沙埋及堆狀沙埋。

2 風(fēng)沙危害等級(jí)

(1)輕度：地貌類型為淤土平地、粗沙(流沙)平地或波狀粗沙地，一般沒(méi)有小沙丘(沙壟)，即使有，高度小于2 m，分布密度在10%以下。

公路所受沙害主要為風(fēng)沙流，表現(xiàn)為掏蝕路基、在路面形成積沙和零星沙丘(沙壟沙埋)。

(2)中度：在淤土平地，粗沙(流沙)平地或波狀粗沙地，有大量沙丘(沙壟)分布，高度為1～5 m，沙丘密度20%～60%。

公路所受風(fēng)積沙害是風(fēng)沙流和沙埋危害，在沒(méi)有沙丘的部位主要為風(fēng)沙流危害，風(fēng)流沙掏蝕路基、在路面形成積沙，有沙丘部位主要危害為沙丘在風(fēng)的作用下移動(dòng)掩埋公路。

(3)嚴(yán)重：在沙丘、沙丘鏈和沙壟分布密度大于60%地區(qū)，公路所受沙害掩埋公路，主要為沙丘(特別是低矮沙丘)在風(fēng)的作用下前移壓埋公路。

3 風(fēng)積沙地段路基防治措施

3.1 路基工程

(1)按照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)的規(guī)定，風(fēng)積沙路基在設(shè)計(jì)過(guò)程中路基高度要比兩側(cè)50 m范圍內(nèi)的沙丘平均高度高出0.5～1.0 m。路線經(jīng)過(guò)流動(dòng)沙丘沙漠地區(qū)路段，路基采用緩邊坡坡率，并設(shè)置積沙平臺(tái)，平臺(tái)寬度上風(fēng)側(cè)5 m，下風(fēng)側(cè)寬度3 m，積沙平臺(tái)均做成2%向內(nèi)傾斜的緩坡。

風(fēng)積沙路基填料：路基的填料采用因地制宜的原則，盡可能的利用風(fēng)積沙作填料，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，風(fēng)積沙做為填料可以達(dá)到路基壓實(shí)度要求。風(fēng)積砂路段挖方路床應(yīng)進(jìn)行翻挖壓實(shí)，挖方及填方路床頂可采用30 cm碎石土等材料進(jìn)行封閉。

(2)施工注意事項(xiàng)在起伏較大的路段，壓路機(jī)很難直接上路基對(duì)底層至頂層進(jìn)行壓實(shí)，初壓可由推土機(jī)按40～50 cm進(jìn)行分層推筑整平過(guò)程中進(jìn)行壓實(shí)，頂層終壓采用振動(dòng)壓路機(jī)完成。

3.2 路基主體防護(hù)

風(fēng)積沙路段設(shè)計(jì)過(guò)程中一般按照就地取材的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，路基主體填筑材料一般為風(fēng)積沙，所以路基主體風(fēng)積沙危害主要為風(fēng)蝕，為了避免路基免受風(fēng)蝕的影響，路基主體宜采用顆粒較大穩(wěn)定性好的材料進(jìn)行包邊，保證路基整體的穩(wěn)固。材料的選擇可根據(jù)路線兩側(cè)材料適宜材料分部情況進(jìn)行選擇。包邊厚度不小于10 cm。

3.3 路側(cè)防沙工程

為了減少并防止風(fēng)積沙對(duì)公路產(chǎn)生危害，在公路兩側(cè)一定范圍內(nèi)，按照不同地貌、地段等情況設(shè)置防沙體系，采用不同的防治措施進(jìn)行治理，但路線經(jīng)過(guò)部分路段沙丘的天然植被覆蓋率較高時(shí)，天然固沙植物要盡可能保護(hù)，減少侵占破壞。

3.4 路基路面排水

風(fēng)積沙路段路基路面宜采用分散排水方案。

3.5 流動(dòng)沙丘及沙埋路段防風(fēng)固沙工程

沙漠區(qū)地形、地貌及氣象條件分析，防風(fēng)固沙工程主要分為流動(dòng)沙丘固沙措施和一般路段防風(fēng)流沙措施。

在施工過(guò)程中，路基橫斷面路肩與邊坡接觸處及填、挖方坡腳應(yīng)做成圓弧狀或流線型，這樣有利于風(fēng)沙流的在通過(guò)路面過(guò)程中減少堆積。

對(duì)流動(dòng)沙丘地段：路基應(yīng)采用較緩的坡率，兩側(cè)設(shè)置30 m整平帶，并在上風(fēng)側(cè)整平帶外設(shè)置寬度為100～150 m防護(hù)帶，下風(fēng)側(cè)整平帶外設(shè)置寬度為50～100 m防護(hù)帶。防護(hù)帶寬度內(nèi)設(shè)置低立式尼龍100×100 cm方格沙障防護(hù)，防護(hù)帶外10 m處設(shè)置1道阻沙堤，阻沙堤外20 m設(shè)1道高立式沙障防護(hù)。

對(duì)一般沙丘地段：風(fēng)積沙防治應(yīng)結(jié)合周圍植被，在路基上風(fēng)側(cè)設(shè)置寬度為100～150 m風(fēng)積沙防護(hù)帶，下風(fēng)側(cè)設(shè)置寬度為50～100 m風(fēng)積沙防護(hù)帶。防護(hù)帶寬度內(nèi)設(shè)置低立式尼龍100×100 cm方格沙障防護(hù)。

4 結(jié) 論

風(fēng)積沙害形成情況復(fù)雜多變，且影響因素極多，只有通過(guò)其形成原因綜合治理才能起到很好的效果。各類防治措施在施工中還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)進(jìn)行優(yōu)化防護(hù)措施，才能起到最大的效果，徹底根除風(fēng)積沙害對(duì)公路的影響。