太中银铁路典型路段防沙体系及其防护效果试验研究-论文.pdf

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1、第35卷，第1期中国铁道科学V0I．35No．12014年1月CHINARAILWAYSCIENCEJanuary，2014文章编号：lOOl一4632(2o14)Ol—oo13—08太中银铁路典型路段防沙体系及其防护效果试验研究杨有海，刘文晓，刘辉，刘永河。(1．甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室，甘肃兰州730070；2．兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070；3．兰州交通大学铁道技术学院，甘肃兰州730000)摘要：针对太中银铁路受风沙危害日益严重的情况，根据因地制宜、因害设防等原则，以其中沙害最严重的定银线上K1563+500一K1566+850

2、区段为试验段，在该区段内开展先设立复式阻沙栅栏、草方格及尼龙格状固沙网等工程治沙措施，后种植树(草)的防沙体系及其防护效果的试验研究。结果表明：阻沙栅栏的阻沙率随风速的增大而降低，平均阻沙率为81．1；采取阻沙栅栏与尼龙格状固沙网相结合的综合阻沙固沙措施，不但能进一步提高阻沙率(平均为92．8)，还能扩大积沙沉积的范围，且延长阻沙栅栏的使用寿命；采用草方格沙障措施可使地表粗糙度增加109倍，近地表风速降低45～60，流动沙面被固定；在工程治沙措施的保护下，区段内植被覆盖度提高了10~15倍，形成植物防沙体系，有效治理了铁路沙害。关键词：铁路沙害；防沙体系；阻沙栅

3、栏；草方格沙障；尼龙格状固沙网；防护效果中图分类号：U216．41文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2014．01．03针对交通线沙害的治理研究我国开始于20世栏、线路附近片状积沙等沙害，严重威胁线路的安纪50年代，重点研究沙漠和戈壁地区交通沿线的全运营。沿线沙区路段长短不一、沙害类型及危害沙害，在借鉴国外研究方法和成果的基础上，经过程度差别较大，当地的气候条件及植物类型也与其几代人的努力，在风沙颗粒运动学L】]、风沙流结他沙漠不同，所适合的沙害治理措施也不相同。国构_2]、风沙边界层、风沙地貌动力学[3]、土壤风内对于腾格

4、里、塔克拉玛干、巴丹吉林等沙漠交通蚀、防沙工程原理r4]等诸多领域取得了重大的进线的沙害治理措施研究较多，而针对毛乌素沙地铁展。理论研究的同时也带动了我国防沙治沙工程事路沙害的研究甚少。本文针对太中银铁路沙害最严业的发展，包兰铁路沙坡头段“五带一体”防护体重的区段(定银线K1563+5O0一K15664-850)系、兰新铁路玉门段“四带一体”防护体系、塔中开展防沙体系及其防护效果的试验研究。沙漠公路工程与植物相结合防护体系、青藏铁路纯工程措施防护体系等一大批交通线防沙治沙体系成1试验段自然条件及沙害特点功建立起来，保障了线路的安全运营，同时对其他沙区交通线的防沙

5、治沙工作也具有重要的参考1．1自然气候特征意义。试验段位于宁夏回族自治区灵武市以东39km太原至中卫(银川)铁路，简称太中银铁路，处，属于典型中温带大陆性气候，年平均气温9．5正线全长970多公里，线路在陕西及宁夏的部分地℃，极端最低气温一25．0℃，极端最高气温39．8段穿越毛乌素沙地的南缘，沙区路段长度总计58℃，≥1O℃积温在2700～3000℃之间，无霜期km，自开通运营以来，频繁发生道床积沙、积沙为160d。年降水量250~400mm，降水主要集中掩埋排水沟和通讯设备、流动沙丘埋压线路防护在7—9月，约占全年降水量的70以上，降水的收稿日期：2013—

6、03—10；修订日期：2013—07—16基金项目：铁道部科技研究开发计划项目(2011G023一C)；长江学者和创新团队发展计划项目(IRTl139)作者简介：杨有海(1963)，男，甘肃靖远人，教授。14中国铁道科学第35卷年变率很大，一般在209／6～7O之间，多雨年与措施与植物措施相结合、先工程后植物、植物固沙少雨年降水差别可达2～4倍。年平均蒸发量为根本”的综合治理原则，即根据沙区具体的自然1839．8mm，为降雨量的5～1O倍。年平均风速环境特点、沙害类型、地形地貌特征等情况，分别2．8m·S，大风天数49．8d，最大风速17．8采取有针对性的治理措

7、施，合理配置，综合利用。m·SF6】。当地主导风向有东南、西北、西3个首先实施工程措施，尽快减轻线路沙害，随后在工方向，区段内线路方向为东西，流动沙地分布在线程体系内栽种植物；前期主要依靠工程措施防治沙路南侧，因此东南风为主害风向。害，后期植物长大成林后，植物林带将发挥主要的1．2植物类型防风、固沙、阻沙作用，最终形成免浇灌、免维护试验段沙区植被覆盖度在2以下，主要以自的植物防护体系。在遵循治理原则的基础上，在区然生长的沙米、油蒿为主。试验段附近的沙地植被段内设立了复式阻沙栅栏、草方格、尼龙格状固沙覆盖度在55～709／6之间，植被属草原化荒漠植网等工程措施，如

8、图1所示，并在研究调查的