淺談風沙地區路基設計

劉偉

（錦州鐵路勘察設計院有限公司，遼寧 錦州121000）

1、前言。由于我國西部地區氣候相對惡劣，生態脆弱，許多工程從沙漠或沙化土地通過，工程建設中對環境的保護工作顯得十分重要和突出，如果能與當地地方防風治沙工程結合處理，不僅降低鐵路的沙害、沙埋，使沿線城市防風治沙工程的優勢達到最大限度發揮，環境的改善也將吸引更多資金到西部開發。下面結合集通線、錫烏線的勘測設計，談談風沙地區防護設計的體會。

2、自然地理及氣候狀況。集通鐵路穿越渾善達克沙地，地形呈緩波狀起伏，以固定沙丘為主，局部為半固定沙丘，丘間有小型沖積平原。全區屬溫帶季風型大陸性氣候，冬季漫長而寒冷，夏季短促，降雨少且雨量集中，全年干旱多風。年降水量在351mm左右，蒸發量大，旱澇突出，大風天數多（SW風多）。

3、風積沙路基填料。路基必須有足夠的整體穩定性、足夠的強度和水穩性，而這些性質又是制定路基壓實的主要因素。沙漠里路堤的主要填料為風積沙，但應措施采取保證其在最優含水量的前提下提高壓實度，使路基達到最佳穩定性和強度。并應用地基系數進行控制壓實密度。

4、防護設計。本地區以以固定沙丘為主，局部為半固定沙丘。鐵路由此通過會造成風蝕、沙埋等危害，嚴重時造成路基寬度減小、機車脫軌、設備損壞等不利于行車的事故，因此保護鐵路設施的正常使用、防止沙害必須考慮防護。防護針對兩個方面進行：一個是路基本體邊坡防護；另一個是防風固沙林帶的建設。

4.1 風沙防治原理及原則。風沙產生主要由于該地區常年大風；且地表多為干燥、松散的土壤。因此防治需針對上述兩個方面進行：降低風速，使地表氣流速度大幅下降；固定地表土層，使之不易被風蝕。

集通鐵路沿線風沙防治主要采用生物措施、工程措施相結合、使用中的保護管理相結合的原則。由于本地區年降雨量在351mm左右，地下水在丘間低地埋深較淺，有植物生長的條件，因此主要采用植物與工程措施相結合的方法，有利于可持續發展的需要，利國利民。

4.2 防護工程設計

①路基本體防護設計。集通鐵路沿線的防護方法為路基邊坡鋪設碎石土，并種植灌木。路肩設置M7.5漿砌片石護肩，防止因風蝕作用，使路基被掏空，造成枕木外露，鋼軌懸空。灌木采用檸條適宜效果較好。

②防護林體系設計。在流沙肆虐的沙漠地區，防護林在保護鐵路方面作用顯著，它可以增加地表粗糙度，降低近地風速，抑制流沙的發展，降低輸沙量，防止鐵路被沙埋，設施被磨蝕；又由于植物治沙比較經濟、作用持久、穩定，并可改良流沙的理化性質，促進土壤形成，改善、美化環境，提供木材、燃料、飼料、肥料等原料，具有多種生態效益和經濟效益的優點，因此建設鐵路兩側的防護林體系是非常重要而且效果良好的。

流沙地區環境極其惡劣，建設防護林首要問題是植物在流沙上如何成活與保存。流沙上分布的天然植物種類和數量很少，它們對流沙環境有各自的要求與適應性，但必須具有抗干旱、抗風蝕和沙埋的能力。我們若能選擇一些適宜的植物在流沙地區去恢復和建立植被，將對建設防護林起到事半功倍的作用。由于流沙是一種貼近地表的運動現象，因此不同植物固沙和阻沙能力的大小，主要取決于近地層枝葉分布狀況。近地層枝葉濃密，控制范圍較大的植物其固沙和阻沙能力也較強。在喬、灌、草三類植物中，灌木多在近地表處從狀分枝，固沙和阻沙能力較強。喬木只有單一主干，固沙和阻沙能力較小，有些喬木甚至樹冠已郁閉，表層沙仍繼續流動。多年生草本植物基部叢生也具固沙和阻沙的能力，但比之灌木植株低矮，固沙范圍和積沙數量均較低，加之入冬后地上部分全部干枯，所積沙堆因重新裸露而遭吹蝕，因此不穩定。從以上分析集通鐵路首選灌木進行固沙和阻沙，然后建設喬、灌、草相結合的混交林綜合防治。

結束語：隨著國家退耕還林還草環保政策的逐步實施，各地正掀起治理沙漠熱潮。在深入進行西部風沙地區的工程地質、水文地質及路基工程填料、壓實工藝等技術試驗研究的同時，借鑒當地采用植物治沙的經驗和先進的技術，選擇適宜當地生長的優良草籽、樹種及治理方法，對我國的西部風沙地區路基綠色防護設計，具有十分重要的現實意義。

[1]荊冰寅，車雄偉.關于風沙路基設計與施工的幾點探討.山西運城路橋有限責任公司.山西省交通規劃勘察設計院.山西 運城.山西太原[期刊]山西交通科技，2004-08-30.