揭庆芳

摘要：在我国沙漠地区与一般地区的自然特征差异十分明显，表现为气候十分干旱，日照强烈，温度变化巨大，风沙活动频繁，给公路带来了严重危害。公路附件的砂土容易被刮起，造成风蚀路基础和砂埋路面，从而使路基边坡度增大，路面上形成沙堆，降低公路路基的稳定性。因此，需要对沙漠地区公路防护进行着重分析。基于此，文章就沙漠地区公路防护进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。

关键词：沙漠地区；公路防护；措施

1.沙漠地区公路选线原则

1.1最短距离原则

沙漠公路设计施工比较困难，尤其是沙漠公路的防沙设计，工程量大，工程造价高。因此，要求在沙漠公路设计时尽可能选择最短路线，尽量少设弯道，且不宜设小半径平曲线，直线距离不能过长。

1.2沙漠地区地基稳定性原则

沙漠地区河流极易形成冲刷，河水含泥沙量大，河道易淤积，河床易改道。公路和桥涵设计应选择稳定地基，远离河道，地形相对平直的地段。忌在河道变化大的平曲线凹岸段架设桥梁。因为沙漠地区土质松散，极易受洪水冲刷，地基很不稳定，桥梁下部结构一般应采用桩柱基础。

1.3公路靠近筑路材料和水源地原则

在沙漠中筑路就近找砂石材料、水源较困难，这些材料必须从沙漠以外地区进行拉运，由于运输距离远，运输工程量大，所以运输成本很高。公路设计选线时，有条件应靠近有砂石料、水源地带。

1.4公路路线与主导风向一致的原则

公路路线与主导风向的夹角越小，沙害越轻，对公路防沙设计越有利。因此，公路路线的确定应结合主导风向，根据路线走向与主导方向，结合沙垄的走势来确定合理的公路路线位置。

1.5绕避不良地质地段的原则

公路通过不良地段时，如水毁、盐渍化、沼泽化、沙漠化严重等地段，地基处理技术难度大，投资费用高，公路选线时应尽量避绕。

1.6顺应自然地形的原则

沙漠地区公路选线，以顺应自然地形地貌。复杂的沙漠地形地貌，是经过长期以来自然风力产生的结果。在公路设计选线中，应尽量不破坏自然地形地貌，一旦对自然地形地貌破坏较严重，风沙会对公路造成很大危害。因此，设计中必须考虑加大路基防沙力度，既增加了工程量，又提高了工程造价。公路建成后，其养護工作量也会加大，造成人力物力资源浪费。

2.沙漠地区公路路线设计

2.1沙漠地区公路选线和路线布设

沙漠地区特有的自然气候条件对公路铺设提出了特殊要求。合理选线可减少积沙点和积沙路段，降低路基修建及养护费用。应遵照以下原则：通过沙漠地区的距离尽可能短、地质条件相对稳定河段架桥、道路尽量接近筑路材料和水源地、与起沙风向平行、绕避严重病害地段、顺应自然地形、尽量开阔地面通过、追求最佳生态效益、良好的社会效益。

2.2路基横断面设计要点

1）零填地段的路基横断面设计根据风沙流在行进中不遇阻力或障碍物不沉积的原理，即对不填不挖的路基横断面可以不作特殊处理而保持原地面设计状态，但有两种情况，需要对边坡进行一定的泄流设计：一种情况是为防止贴地运动的滚动式风沙流在沥青路面，特别是夏天的沥青路面上受阻。这样，两侧的边坡应做成加速流线形形式。加速流线形式的结构为：在风沙流进口一侧做凹形跌坎垂直面，紧接着与流线断面连接直至路肩。这样，风沙流进入该种断面时，首先进行一次加速，然后再由流线形断面快速疏走，达到了不积沙的目的。

另一种情况是设置宽浅边沟或积沙平台，如不作特殊处理，则风沙流首先必须将积沙平台填满后，再向路肩与路面堆积。对边沟处理的方法仍然做成流线形断面。由于路面标高不提高，因而，不需做成跌坎式断面。由于路面近乎地面，因此，风沙流能顺利地通过边沟流线形断面而越过路面进入背风侧。

2）低路堤设计

一般低路堤设计与上述第一种情况相似，主体以流线形边坡为主，边坡长度L=3～5m，坡角一般为25o左右。由于路堤较低，因此边坡设計可以两边对称。由于是低路堤，因此，一般情况下可以不设边沟。它的防沙特点是在天然沙丘与公路之间设置了能截断沙移的防护带。当风沙流从天然沙丘吹来时，引起天然沙丘沙移。另一部分沙子（风沙流自带的与刮走天然沙丘的）在防护堤迎风面沉积，再有一部分沉落到了背风侧，这就是说，公路将风沙流拒之于它的较远的迎风面。公路两侧要设一定宽度的整平带，并将边坡与整平带一并予以防护，尤其流线型边坡和路肩更要加重防护，任何不平坦处及边坡沙面的暴露，都将引起沙子的风蚀与堆积，会影响流线型路堤的输沙效果。

2.3合理的路基设计

1）为了防止路基风蚀与埋沙，应根据风沙地貌地形特点、风沙运动特征及路线走向与主风向关系等，选择合理的路基断面形式和路基侧面防护体系。临白项目侧面防护体系：整平带为坡脚外5m。采用45°1m×1m卵砾方格铺砌，厚度不小于10cm。方格内平铺5cm卵石；整平带外层设置1m×1m半隐蔽式草方格沙障，迎风侧应先设主带，后设副带。背风侧应先设副带，后设主带。半隐蔽式草方格沙障铺设结束后，方格内进行植草。在植被稀少路段，可采用土工方格沙障。迎风侧整平带外50m设置高立式沙障。高立式沙障结构形式为立柱与阻沙棚蔽材料用铁丝捆绑成带状，立柱高2.2m，埋置深度0.4m～0.6m。

2）沙漠地区公路路肩、坡面和积沙平台均需进行全面的固沙防护工程，以防止风蚀和保持路基的稳定。防护材料可采用砂砾、粘结土、各种柴草等。临白项目风蚀地区，高度小于3m路段采用20cm砂砾土封闭，粒料缺乏路段采用土工格防护。大于3m路段根据不同情况采用混凝土预制方格骨架防护、护面墙防护以及SBS主动防护网防护。

3）在容易积沙的路堑或半填半挖路段，为防止流沙进入路肩及行车道，在挖方处宜设成宽度不小于2m的积沙平台。临白项目风沙路段，上风侧采用5m，背风侧3m。

2.4路基填土高度的合理选择

路线通过风沙地区的纵坡，采用填挖方基本平衡的设计，其路堤高度以高出地面线50cm～100cm为宜。路线通过移动速度较快的沙丘或沙地分布地段，其路堤高度以高出沙丘平均高度0cm～50cm为宜。路线通过强度和稳定性差的盐渍土等地段，可填筑风积沙，路堤平均高度应大于80cm。

2.5路基边坡防护设计

对于沙漠路基防护，主要应遵循“因地制宜，就地取材”的原则。防护条件不同，路基边坡设计及稳定性也不同。对于风沙路基边坡，在条件允许情况下，可采用砌体和柴草两种不同类型的措施进行防护。当采用砌体时，边坡设计可适当陡些，如干砌片石。当路基边坡采用柴草或其他同类措施进行防护时，边坡设计要缓且要适当考虑一些安全储备。此外，要考虑公路建设的经济性，这就要秉持就地取材的原则，如距河滩较近时采用卵石，离村镇近时多采用柴草类。

1）坡面层铺柴草防护：将植物的茎杆砍成50cm左右的短节，从坡脚开始向上每层按5～10cm厚度层铺、灌砂、捣实。一般设置于沙漠边缘地区，且距离村庄、农家较近，边坡坡面略陡的风沙路段；

2）坡面平铺柴草或枝条纺织物防护：将材料扎成直径5～10cm的束把，或将其编织成芭块，沿路基坡脚向上平铺，以桩钉固定。一般设置于沙漠边缘地区，且距离村庄、农家较近，边坡坡面略缓并有景观要求的风沙路段；

3）坡面铺砌卵砾石防护：将卵砾石平铺于边坡坡面，先用10cm以上的卵石在边坡上做成1×1m的并和路肩边缘成45°角的方格，格内平铺粒径较小的卵砾石，路肩平铺卵砾石可适当掺配些粘土，以增加其稳定性。主要适用于风沙路段路基高度或路堑深度小于2m的路基边坡防护。

3.沙漠地区公路沙害的防护治理

在荒漠区，防沙工程包括工程防沙和植物防沙工程。

3.1公路防沙考虑因素

（1）考虑公路所处风带因素，当穿从风口地带穿过时，应采取阻沙与固砂相结合，即采取上风侧较远处阻沙，固沙宽度为60～80m，路基两侧阻沙范围为3～6m。（2）考虑公路设计等级因素，防沙工作应结合公路使用功能特点、交通运输情况及道路工程在该地区建设的重要意义等，分近期和远期相结合，制度防沙措施。（3）考虑施工因素，由于沙漠公路所处施工环境特点，公路防沙与筑路工程应同时进行，才能保证修筑路段的畅通和防沙后施工质量。

3.2公路沙害防治措施

（1）公路防沙设计应在路基兩侧地面或路基边坡进行防沙，比如最常用的草方格防沙，通常在路基上风口一侧沿路线选择60～80m范围、在下风口一侧沿路线选择30～50m范围，下风口草方格防沙一般为1m方格网。路基边坡处防沙草方格防沙一般为1m×0.5m草方格網。（2）为风沙顺利通过路基两侧设缓坡，通过在路基高在50cm以下时，路基两侧防沙采用输导防沙。（3）针对沙害严重地段，则采用芦苇草方格，加上1m高的阻沙栅栏的形式在公路上风侧建立阻沙、固沙，输导相结合的综合防护体系。

综上，风沙防治应坚持以防为主、防治结合的原则。通过积累沙漠地区公路设计与防沙经验分析，有效减少风沙对公路的危害，是沙漠公路设计和长期有效养护的课题。

参考文献：

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