铁路风沙防治技术方案选择 -经济论文__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：工业设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:191

副标题#e#
　　铁路风沙防治技术方案选择
　　李晓玲赵璞
　　内蒙古包头市规划展览馆014000,辽宁汇璞建设项目咨询有限公司110015
　　一铁路风沙防治技术方案选择依据
　　1风沙运动规律
　　风沙流是一种近地表输沙现象。风力造成沙粒的蠕移、跃移和悬移。一般地，70％－80％的沙粒是通过跃移搬运的。跃移沙粒主要集中在地面以上20cm高度以内。沙粒的群体搬运造成沙丘的整体移动。当气流遇到障碍物以及地表结构、下垫面性质改变时，沙粒能从气流中脱落，堆积在障碍物附近。当风速降低到起沙风以下时，气流中所有的沙粒将全部沉降下来形成堆积。增加地表粗糙度，可以降低近地面风速，促进堆积；破坏植被，使地表变光滑，利于风沙流的长距离搬运。
　　2沙丘的蚀积特征
　　对新月形沙丘而言，迎风坡一般是风蚀部位，沙丘顶部和背风坡一般是沙埋部位
　　3“固”、“阻”、“输”、“导”措施的不同效用
　　“固”就是隔绝风与沙面的接触，使风经过沙面时不发生吹蚀作用，不增加风沙流中的含沙量；“阻”就是通过设置障碍物降低风速，使风沙流中的沙粒部分地沉积在障碍物的周围，减少输沙量；“输”就是通过改善下垫面及周围环境，加大风力，使风沙流中的沙粒不沉降的通过；“导”就是通过采取措施改变风向，将风沙流中的沙粒输送到既定方向。在进行具体风沙防治工程设计时，要根据灾害性质采用“固”、“阻”、“输”、“导”的不同措施。完善的防护体系包括外围阻沙带、中间固沙带和靠近铁路的风沙流阻滞带
　　4风沙活动对铁路影响的时空差异
　　时间上考虑风季和非风季风沙危害的程度差异。实现铁路运营需控制2009年春季的严重风沙危害。空间差异考虑横断面和纵断面两个方面。在横断面上考虑铁路上风侧和下风侧的风沙活动差异，在纵断面上考虑流动沙丘段和非流动沙丘段、路堤段和路堑段、自然沙丘段和沙丘切削段、高大沙丘段和低矮沙丘段的风沙活动和防治需求差异。对重点段进行重点治理是保证风沙防治工程效果完好的关键。
　　5固沙植物的生物学特性和固沙功能
　　不同植物的生物学特性不同，在固沙实践中所起的作用也不同。固沙植物选择是否适宜关系到防风固沙体系建设的成败。
　　1）黄柳(Salixgordejevii)是科尔沁沙地乡土植物，灌木,生长在流动、半流动沙丘上，生长快，有发达的根系，耐沙埋，易繁殖。据观测，年高生长量可达1.5-2.5m。沙埋后，株丛易生不定根，沙埋厚度47cm的比沙埋厚度25cm的平均高生长增加41cm。插条栽植最好，春、秋栽植的黄柳成活率可达80%以上
　　2）乌丹蒿（Artemisiawudanica）和差巴嘎蒿（Artemisiahaloden-dron）是科尔沁沙地流动沙丘中的先锋植物，生长迅速，易生不定根，极耐沙埋，愈埋愈旺。具有植冠种子库，种皮胶质遇水粘结沙粒形成沙团，通过将重量增加十至数十倍避免被风吹失，利于种子发芽和幼苗生根。在流动沙丘上直播或植苗都可以，还可以通过雨季扦插建设沙障
　　二不同沙障材料的性能和功用差别
　　沙障材料分为活体材料和死体材料两类。雨季栽植的黄柳枝条能形成活体沙障，干季扎设柳条能形成死体沙障。沙障有高立式、低立式和平铺式等种类。一般地，高立式沙障用来阻沙，低立式沙障和平铺式沙障用来固沙。可用树枝、作物秸秆、木板等构建高立式沙障，可用麦草、稻草、树枝等建立低立式沙障，可用粘土、砂石等建立平铺式沙障.化学固沙是应急固沙方法。
　　三铁路风沙防治技术方案
　　铁路风沙防治技术措施包括工程措施和生物措施两大类，每类中又包括若干具体措施.。
　　1平铺式砾石沙障
　　由于铁路沙区段离村庄较远，大规模购置作物秸秆和柳条不方便，而工程区段内有采石场，而且丘间低地可以提供比较充足的土、石材料用于铺设平铺式沙障，所以本防护设计采用平铺式砾石沙障加固沙植物的办法固#p#副标题#e#定流沙。平铺式沙障多用于低洼和平缓沙地段，以方便施工。如果沙丘坡面较陡，铺设砾石沙障前需将沙丘坡面修整平缓。
　　①实施时间：2008年9-10月
　　②材料：采石场采集的砂石（砾石直径＜5cm），低湿丘间低地中挖掘的沼泽土、草甸土。
　　③铺设方法：将土石均匀摊铺在沙面上，厚度3-5cm.
　　2草方格沙障
　　草方格沙障是普遍应用的低立式沙障，施工方便，见效快。工程施工时期正值秋收时期，便于在附近农庄收购各种作物秸秆。在流动沙丘上扎设草方格比铺压砾石更为容易，因此草方格沙障也是本防护设计的主要工程措施
　　①实施时间：2008年9-10月
　　②材料：麦草、稻草、谷草、玉米秸秆
　　③设置方法：草方格沙障的一个行带与主风向垂直，总体呈网格状在沙丘上分布。由于1m×1m草方格固沙性能最好，所以本防护设计采用此规格。
　　用麦草和稻草作为材料的施工方法是：在沙丘上画出沙障位置线，将一薄层草整齐的垂直排放在线道上，用平头锨沿“线”用力将材料压入流沙中，拢沙，踩实。沙障埋入沙中的长度15-20cm，地上部分露出15-20cm。
　　用玉米秸秆为材料的施工方法：将玉米秸秆截为40-50cm片段，在沙障位置线上挖深20cm的沟，均匀放入玉米秸秆形成密集栅栏式障体，覆土，踏实。
　　3高立式沙障
　　由于固沙段外围存在流动沙丘，沙丘和风沙流可能会对固沙段造成风沙危害，因此在固沙段外围设立高立式沙障阻截外来流沙。因为活体高立式沙障比死体高立式沙障阻沙功能更强，所以本设计尽量采用活体高立式沙障即建立黄柳活体高立式沙障，但是由于材料和季节等方面的限制因素，并不能保证完全使用活体高立式沙障，因此本设计也使用了部分死体高立式沙障。
　　①实施时间：2008年9-10月
　　②材料：黄柳枝条和玉米（或高梁）秸秆
　　③设置方法：在沙障位置划线，在划线位置挖深40-50cm的沟槽，将长120cm以上的黄柳枝条或玉米（或高梁）秸秆密集、均匀放在沟槽中，梢端朝上，基部朝下，形成密集栅栏式障体，覆土，踏实
　　4化学固结剂固沙
　　化学固结剂可以直接粘附沙粒形成固结壳，控制风蚀。使用化学固结剂能够达到快速固沙的目的。为此本设计使用了美国Beckman公司生产的化学固结剂结合立式沙障固定铁路上风向风沙危害严重的沙丘。
　　①实施时间：2008年9-10月
　　②材料：美国Beckman公司生产的液体化学固结剂
　　③喷洒方法：按1：10的配比在化学固结剂中加水，制成喷液，在沙面上每平方米均匀喷洒5kg喷液。在沙丘草方格中隔带喷洒。在沙丘切削面高立式玉米秸秆行列式沙障中每带喷洒。
　　5固沙植物栽种
　　播种固沙植物是实现沙丘长期固定的最有效方法。直播施工方便，但见效慢，受降雨限制。植苗见效快，可人工浇水，但施工复杂，造价相对高。沙蒿生长快，适于直播，但在流沙固定后衰退快。小叶锦鸡儿和山竹子生长慢，适于栽植，但种群维持时间长。混用沙蒿和小叶锦鸡儿或山竹子可以实现缓速结合，长短结合，能够既快速又长久地固定流沙。
　　另外，草方格扎设区适合栽植固沙植物，砾石铺设区适合播种固沙植物。由于固沙植物的适播深度不同，在砾石压沙段，不同植物应在不同时间播种以便能够出苗，小叶锦鸡儿和山竹子适合于铺压砾石时播种，沙蒿适合于铺压砾石后播种。为了保证成效，播种量和栽植量偏大。
　　①栽种时间：
　　平铺砾石段播种小叶锦鸡儿或山竹子时间为2008年9-10月铺压砾石之前，播沙蒿时间为2009年6月份雨季；
　　立式沙障(未用化学固结剂)+栽植固沙植物（小叶锦鸡儿或山竹子）段播种沙蒿时间为2009年6月份雨季；
　　立式沙障(未用化学固结剂)中栽植小叶锦鸡儿或山竹子时间为2009年6月份雨季。
　　②材料：沙蒿种子、小叶锦鸡儿种子及一年生苗木、山竹子种子及一年生苗木。
　　③栽种方法
　　平铺砾#p#副标题#e#石段播种在铺压砾石前，均匀撒播小叶锦鸡儿或山竹子种子；沙蒿种子和沙子混匀（体积比是沙蒿：细沙=1：100），均匀撒在砾石层上。小叶锦鸡儿或山竹子种子亩播量3kg，沙蒿种子亩播量1.5kg。
　　6营造片林
　　片林的主要作用是降低风口段的风速，削弱流沙对铁路的潜在威胁。实施地段为地下水位浅的丘间低地。
　　①栽植时间：2009年3-4月
　　②材料：2年生杨树苗（直径>1cm,高度>3m）
　　③栽植方法：挖0.5m×0.5m×0.6m坑（图2.20），将苗木放于坑中央，填土将至坑的1/2时，稍提一下苗木，然后踏实、填土；再踏实、再填土，即“三埋两踩一提苗”。栽植后足量浇水，并保证及时补水。人工植苗株行距为2m×2m，每穴植1株苗木。
　　参考文献：
　　1）刘开林.最新防沙治沙工程规划设计和防沙治沙技术及国内外防沙治沙成功经验与典型案例分析实务全书[M].北京：中国林业科技出版社，2009.
　　2）蒋德明.科尔沁沙地荒漠化过程与生态恢复[M].北京：中国环境科学出版社，2003年.
　　3）李雪华.科尔沁沙地不同演替阶段植被特征及固沙作用,辽宁工程技术大学学报,2006（05）