鐵路沿線風沙綜合防護治理技術研究

趙建斌，湯宇，劉云龍，彭學軍，凌濤

（中鐵五局集團第一工程有限責任公司，湖南 長沙 410117）

和若鐵路是新疆鐵路鐵路網主骨架“四縱四橫”的重要組成部分。新疆地區干旱少雨，氣候極端惡劣，風沙流動破壞道路基礎，影響鐵路運營。為了確保鐵路的正常運營，減輕沙漠地區風沙對沿線鐵路運營的不利影響，文中提出使用工程防沙與植物防沙相結合治理措施對鐵路沿線沙漠地帶風沙進行綜合治理，現場并取得較好的應用成果。

1 研究區概況

中鐵五局集團和若鐵路S4標段所處區域常見干旱，年降水17.8㎜，天氣過程頻繁，沙塵天氣多，大風、沙暴等災害性天氣較多。全年浮塵、揚沙日數平均為96天、31天，沙暴日數15天。研究區域地勢平坦，具有典型的戈壁地貌特征，地層土壤松散、質量較差、較為貧瘠，為土壤風蝕提供了良好基礎。區域內植被種類、數量等稀少，以耐寒的小半灌木、早生灌木等為主。為確保若鐵路S4標段正常使用，需要針對性對風速進行治理。

2 鐵路沿線風沙綜合防護治理技術

2.1 治理工藝原理

鐵路沿線風沙綜合防護采取工程防沙與植物防沙相結合的阻沙、固沙措施。在有灌溉條件的長大連續風沙段落以及受沙漠地區風沙影響的地段采用植物防護對風沙進行綜合治理。

植物防護主要采用高立式沙障、草方格、喬木、灌木，高立式沙障、草方格，主要作用為前期阻沙，喬木、灌木主要作用為后期阻沙、固沙。植物防護前期利用高立式沙障的阻沙作用以及草方格的固沙作用以達到對植物的保護，最終實現植物防護防風沙及經濟效益。

工程防護主要施工為高立式沙障、草方格，高立式沙障位于鐵路路基兩側最外側，當風沙到來時高立式沙障能達到一定的阻沙作用，為延長高立式沙障使用壽命，使用的沙障有一定的透風性，當風沙透過高立式沙障后草方格將發揮其對風沙的阻沙作用，最后風沙停留在草方格內。

2.2 風沙綜合防護施工技術

2.2.1 場地清理

使用推土機將沿線的場地整理平整，小沙丘推平小坑洼填平盡量使場地達到平整。對林地保持其原有狀態不做破壞，對范圍內的喬木灌木都保持其原本狀態不做破壞。

2.2.2 蘆葦方格施工

施工縱向便道修通后即可開始做蘆葦方格施工，作為低立式沙障。蘆葦方格施工方便，見效快。蘆葦方格沙障在沙丘上總體呈網格狀分布，單個蘆葦方格的一個行帶與主風向垂直，草方格為1m×1m。

施工方法為：在地面上劃分出蘆葦方格網的位置線，將一薄層蘆葦按與位置線垂直方向整齊排放，并位置線用力將蘆葦壓入沙層，兩邊攏沙使用的成品蘆葦包標準長度為145～150cm，采取均分3段，每段長度控制在47～51cm，施工后確保露出地面不小于0.30m，埋入沙中不小于0.10m，鋪設時隨地勢起伏，露出地面部分保證整齊美觀。具體現場施工完成的蘆葦方格見圖1所示。

2.2.3 高立式沙障

高立式蘆葦阻沙沙障強度大、壽命長等特點。沙障由蘆葦排、木桿、鋼絲等構成，機制蘆葦束簾為6道雙股14#鐵絲纏繞綁扎蘆葦束而成，每束直徑約3cm，束與束空隙約2～3cm，透風率控制在40%～50%，每延米蘆葦束數量不小于17束，重量不小于3.5kg。立柱間采用12#鐵絲對稱斜拉2道（放置于背風側方向），機制蘆葦束簾鐵絲與斜拉鐵絲交叉點，采用16#鐵絲進行綁扎固定，每個立柱與機制蘆葦束簾鐵絲交叉處采用12#鐵絲牢牢固定，不得移位。具體高立式沙障結構見圖2所示。

在沙障位置每隔4m挖1個40cm×30cm×80cm坑，將長2m、直徑7～8cm的木桿埋實，埋置深度0.8m；在沙障位置挖深30～40cm溝槽，將長4m、高1.5m的蘆葦排豎直擺放在溝槽中，埋置深度0.3m；用鐵釘將蘆葦排固定在木桿上，蘆葦排盡量在同一高度施工。

沙丘地段設置的對稱斜拉鐵絲放置于折角處，拉線設置于折角外側，與沙障走行方向位于一條直線。

2.2.4 滴灌管道施工

圖1 蘆葦方格現場圖

圖2 高立式沙障結構圖

圖3 苗木成活情況現場圖

滴灌管道是確保苗木成活的關鍵，在和若鐵路S4標植物防護滴灌管道中干管采用Pe100級1.0PaDe250管材、Pe100級1.0PaDe200管 材等規格，支管采用Pe100級1.0PaDe75管材，滴灌管采用0.4MpaDe20壓力補償式毛管，滴頭間距同苗木栽種間距。綠化給水支管、干管應在低點加設泄水閥。滴灌管道管網附屬閥門井與泄水井均采用成品樹脂閥門箱。在滴灌管道施肥泵根據植物對肥料的需求預先設定比例，定量精確施肥。

2.2.5 苗木種植

路基兩側防護遵循以阻沙為主、固沙結合的原則，采取工程防沙與植物防沙相結合的阻沙、固沙措施。

灌木樹種采用怪柳、梭梭、山拐棗，喬木采用胡楊。實生苗應為兩年生裸根苗，根系長度（自地表根莖向下）不小于20cm，苗木地上高度不小于30cm，胸徑不小于2cm。苗木種植在春、秋兩季進行，春季在3月8日～3月25日，秋季在10月20日～11月15日。栽植時要求倒坑栽植，全過程保濕，座水栽植并覆抗旱土。為保障植物的成活率，采取蘆葦束綁扎植株根部土球的措施，降低風速，保證幼苗根部的水分及穩定植株根系。

在和若鐵路S4標種植喬木數量為213.2千株，補栽喬木127.92千株，種植灌木數量為1350.79千株，補栽灌木405.24千株。確保植株后期交付驗收時成活率不小于85%，植株高度不下于1.5m，確保線路開通時植物條帶能夠取得防風固沙的作用，保障鐵路運營安全。具體現場苗木成活情況見圖3所示。

3 結語

（1）為降低風沙對和若鐵路S4標段影響，提出使用工程防沙與植物防沙相結合的阻沙、固沙措施，其中工程防沙措施包括有高立式沙障、蘆葦方格進行前期固沙；通過種植喬木、灌木等進行長久固沙，并使用滴灌為植被供水，提高植被成活率。（2）依據和若鐵路S4標段現場實際情況，對工程防沙以及植物防沙施工方案進行設計?，F場應用后，和若鐵路S4標段沿線風沙取得較好治理效果，可滿足和鐵路通車需要。