公路風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

公路風沙危害產生于風沙運動的整個過程中，在沙粒脫離地表過程中形成風蝕危害，在移動過程中形成風沙流危害，沙物質的再堆積形成沙埋危害。通過風沙危害的形成分析研究進行針對性防治才能有效的進行防治。

1 風積沙危害主要表現形式

1.1 風蝕

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

1.2 風沙流

風沙流主要是沙子在風的作用下形成流沙，沙子在風的作用下對路基、路面、交安設施及防護設施等進行打磨破壞，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度，給行車安全造成極大隱患。

1.3 沙埋

風沙地區的公路路基由于防護措施設置不當，或防護設施損壞、及嚴重自然天氣等原因在路基外側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困難或道路阻塞。沙埋按其對路基路面掩埋形態不同分片狀沙埋、舌狀沙埋及堆狀沙埋。

2 風沙危害等級

(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沙流，表現為掏蝕路基、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%。

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

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

3 風積沙地段路基防治措施

3.1 路基工程

(1)按照《公路路基設計規范》(JTG D30-2015)的規定，風積沙路基在設計過程中路基高度要比兩側50 m范圍內的沙丘平均高度高出0.5～1.0 m。路線經過流動沙丘沙漠地區路段，路基采用緩邊坡坡率，并設置積沙平臺，平臺寬度上風側5 m，下風側寬度3 m，積沙平臺均做成2%向內傾斜的緩坡。

風積沙路基填料：路基的填料采用因地制宜的原則，盡可能的利用風積沙作填料，根據試驗結果，風積沙做為填料可以達到路基壓實度要求。風積砂路段挖方路床應進行翻挖壓實，挖方及填方路床頂可采用30 cm碎石土等材料進行封閉。

(2)施工注意事項在起伏較大的路段，壓路機很難直接上路基對底層至頂層進行壓實，初壓可由推土機按40～50 cm進行分層推筑整平過程中進行壓實，頂層終壓采用振動壓路機完成。

3.2 路基主體防護

風積沙路段設計過程中一般按照就地取材的原則進行設計，路基主體填筑材料一般為風積沙，所以路基主體風積沙危害主要為風蝕，為了避免路基免受風蝕的影響，路基主體宜采用顆粒較大穩定性好的材料進行包邊，保證路基整體的穩固。材料的選擇可根據路線兩側材料適宜材料分部情況進行選擇。包邊厚度不小于10 cm。

3.3 路側防沙工程

為了減少并防止風積沙對公路產生危害，在公路兩側一定范圍內，按照不同地貌、地段等情況設置防沙體系，采用不同的防治措施進行治理，但路線經過部分路段沙丘的天然植被覆蓋率較高時，天然固沙植物要盡可能保護，減少侵占破壞。

3.4 路基路面排水

風積沙路段路基路面宜采用分散排水方案。

3.5 流動沙丘及沙埋路段防風固沙工程

沙漠區地形、地貌及氣象條件分析，防風固沙工程主要分為流動沙丘固沙措施和一般路段防風流沙措施。

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

對流動沙丘地段：路基應采用較緩的坡率，兩側設置30 m整平帶，并在上風側整平帶外設置寬度為100～150 m防護帶，下風側整平帶外設置寬度為50～100 m防護帶。防護帶寬度內設置低立式尼龍100×100 cm方格沙障防護，防護帶外10 m處設置1道阻沙堤，阻沙堤外20 m設1道高立式沙障防護。

對一般沙丘地段：風積沙防治應結合周圍植被，在路基上風側設置寬度為100～150 m風積沙防護帶，下風側設置寬度為50～100 m風積沙防護帶。防護帶寬度內設置低立式尼龍100×100 cm方格沙障防護。

4 結 論

風積沙害形成情況復雜多變，且影響因素極多，只有通過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根據現場實際情況進行詳細觀測進行優化防護措施，才能起到最大的效果，徹底根除風積沙害對公路的影響。