将决定线形指标的六个相关因素和对其最有利的各平、纵、横线形及指标进行连接,见图2-14,可以看出其中直线中的长直线、较长直线,平曲线中的大于1 500 m半径、1 000 m半径,3%纵坡,0.5 m低路堤,4 m中浅路堑等线形指标和六个因素最相适应。有利于舒适性的线形指标有长直线、大半径平曲线、小纵坡、低路基、中低路堑。次佳线形为较长直线、大半径平曲线。......
2023-09-22
沙漠地区公路沙埋归根结底皆为风沙流运动的结果。风沙流是一种贴近地表的气固两相流,当气流的挟沙力大于风沙流中的含沙量时,地面产生风蚀;当气流的挟沙力小于风沙流中的含沙量时,地面堆积。而气流的挟沙力(输沙率)是和风速超过沙粒起动速度部分的三次方成正比(据吴正1965年在新疆莎车布古里沙漠的观测,距地表10 cm高度内的输沙率与200 cm高度上的风速具有如下关系:Q=1.47×10-3u 3.7,r=9.9)。根据这一原理,在风沙流到达公路前减少气流中的含沙量或提高风速都可以避免公路积沙,为了在减少积沙的同时不出现边坡风蚀,最好使风沙流保持不蚀不积的状态顺利通过。这种办法前人已经进行过多次的理论探讨和小型试验,只要条件合适,还是可以使用的。所以在中长线进行清沙试验时,利用清除出来的积沙修筑了公路输沙断面,断面的基本形式见图5-18。
该输沙断面由浅槽和风力加速堤组成。风力堤位于路基上风向30 m处,使用清除下来的路面积沙堆积而成。浅槽位于风力堤与公路之间,经人工修筑而成,风力堤顶标高与路肩边缘标高一致,浅槽最深点居中。L/H约为18(试验区A段H约为60 cm,L为11 m,B段H约为110 cm,L为21 m)。风力堤迎风侧的坡度不小于1∶4,堤顶为圆弧形;浅槽与公路及风力堤的衔接须平稳圆滑,坡面最深点与弦长之比不小于1∶10。实际操作中,浅槽最深点两侧可以建成不小于10 m的圆弧。风力堤的作用在于产生足够的气流上升力,使贴近地表层的风沙流借助上升气流保持非堆积搬运状态。浅槽的作用则是为了保持气流的连续性,避免因附面层的分离而产生沙子堆积,并为风沙流创造一个有足够容量的非堆积搬运地带,使风沙流不蚀不积并顺利通过公路。可以说这是一种以大自然之力还治大自然之灾的技术措施。
为了保持输沙断面的稳定性和有效性,用30%的固化剂对风力堤迎风坡以及浅槽迎风坡进行了封闭处理。据有关资料,用草皮、砾石加黏土(体积比为黏土1砾石2)的混合料效果也很好。
据内蒙古交通设计研究院洪占三研究,L/H=10~25的凹状浅槽剖面能形成比较理想的风沙流。这时剖面70%以上的沙量从弦部以上吹走,而弦部以下不足30%的沙量借助浅槽中的气流升力搬运。在试验区也观察到,输沙断面建成后,各观测点底层含沙量减少,上层有所增加,从而改变了原风沙流结构,有利于沙子的搬运。这一点从风沙流结构特征值上就可以看出(表5-53)。此外,浅槽中是否积沙与风速无明显关系,如果不是沙丘整体埋压,浅槽的形态基本稳定,风沙流可以顺利通过,说明这种方法还是可用的。
图5-18 路基输沙断面的基本形式
表5-53 输沙断面建设前后风沙流结构特征值(λ)的变化
(续表)
据洪占三观测,内蒙古交通设计研究院曾在207国道K201处投资4 000元建设一处输沙断面,施工后经过三个风季效果尚好,每年仅需少量维护就可以达到公路输沙的目的,保证了交通运输畅通无阻。尽管输沙措施初期投资较多,但如果完全依靠人工清沙,三年的清沙费也在3 000元以上。可见,输沙断面的成效是显著的。
但是,为什么多年来输沙断面没有得到广泛应用?认为主要与输沙断面的使用条件有关。经野外实地观测,认为输沙断面的建设和保持需要有以下条件:①下风区有足够的储沙空间;②不能有过于强烈的反向风;③沙丘密度不能过大;④对于整体前移的沙丘基本无效,所以,上风向如有流动沙丘必须先予以固定。
有关风积沙路基公路设计、施工与防沙的文章
将决定线形指标的六个相关因素和对其最有利的各平、纵、横线形及指标进行连接,见图2-14,可以看出其中直线中的长直线、较长直线,平曲线中的大于1 500 m半径、1 000 m半径,3%纵坡,0.5 m低路堤,4 m中浅路堑等线形指标和六个因素最相适应。有利于舒适性的线形指标有长直线、大半径平曲线、小纵坡、低路基、中低路堑。次佳线形为较长直线、大半径平曲线。......
2023-09-22
图2-8 复合沙山地形下的路线线形如果路基高度、边坡及和风向夹角等处理不当,就会对公路造成很大的危害,给养护带来困难。沙漠公路线形应在满足车辆行驶力学、美学及工程造价等要求的同时,顺应风沙流运动规律,和不同类型的沙漠地貌进行很好的环境景观配合,最后结合防沙体系,保证公路畅通。1)平曲线设计原则保持线形简捷连续,线形应与沙漠地形地貌相适应,与周边环境相协调。......
2023-09-22
应充分贯彻因地制宜、就地取材的原则。纯风积沙可采用土工布等材料来加固修筑路基,水源缺乏地区的沙基可采用振动干压实技术。沙漠路基高度应遵循满足强度、减轻沙害、保证安全、经济合理等原则,总体采取填方略大于挖方的设计原则。平沙地路段不宜取土,应加以保护。路基设计宜填挖平衡或填方略大于挖方,挖方弃土宜用于填方路基,多余弃土应置于背风一侧的低洼处,距离路堑坡顶不应小于10 m。......
2023-09-22
土工编织袋等在公路沙害防治中也有比较理想的效果。但是,土工编织袋沙障完全不透风,边缘很快沙埋,底部则出现了风蚀,并迅速向下风方向发展,危及到了沙障的稳定性。用土工编织袋新设的沙障,在8月份风力并不是十分强劲的情况下,一场风后倒伏率达到40%。但是,土工编织袋重量很小,两个工人背200条再带一把铁锨在沙丘间行动很方便,高立式沙障出现破口时被用来堵风口非常方便。......
2023-09-22
风沙地区公路沙害类型主要有两种:路基和路面的风蚀;路基、路面和桥涵的沙埋。路堑风蚀以边坡和堑顶最为严重。被风蚀的沙土塌落于堑内,堵塞公路。我国风沙地区面积广大,通过沙区的公路干线和支线众多,在治沙工作上尽管做了努力,但公路沙埋的危害仍不同程度存在着。公路沙埋按其积沙形式,可分为片状积沙、舌状积沙和堆状积沙三种基本形式。舌状积沙形成较快,积沙厚度较大,易造成阻车。它是由沙丘前移到公路造成的。......
2023-09-22
先由施工人员将土工格室张拉开,待张拉到位后,土工格室两端用钢钎固定,然后进行路基两侧包边砾石土的灌注施工,待达到设计压实度后再进行中间路槽风积沙的灌注、碾压。2)土工布的铺设对于基底处置完成和路基高度小于3 m的风积沙填筑路基段,铺设复合土工布隔断层,土工布应全路基断面铺设。......
2023-09-22
通过阿和沙漠公路防沙体系的效应观测,综合养护和施工的因素,对防沙体系的建立提出如下改进措施。防沙栅栏的平面布设应与路线平行,顺应地形、地势,尽量布设在迎风坡中上部。......
2023-09-22
相关推荐