铁路风沙路基防护措施（共3篇）
铁路风沙路基防护措施 篇1
1 概述
风沙地区包括沙漠和沙地。沙漠是指地表大面积为风积的疏松沙所覆盖的荒漠地区;沙地是指地表为大面积的疏松沙所覆盖的草原地区。全世界风沙地区的总面积约占陆地总面积的1/7。中国风沙地区约有70万km2, 分布于北纬35°~50°和东经75°~125°之间。
风沙按其运动形式可分为风沙流和沙丘两种。风沙流是指含有沙粒的运动气流。当风吹经沙质地表时, 将疏松沙粒扬起, 带入气流, 即形成风沙流。沙丘的移动是风沙流的一种运动形式。沙丘按稳定程度可分为固定沙丘、半固定沙丘与流动沙丘三种。
风沙地区路基是沙漠、大风和风沙流地区路基的总称, 位于这类地区的铁路路基, 容易遭受风蚀或沙埋等危害。风沙的形成与地理位置、气候、土质和人为活动及地表植被等因素关系密切。风沙地区的气候特征主要表现为:干旱少雨、日照强烈、气候干燥, 风的活动频繁。
我国沙漠主要分布于新疆、青海、甘肃、宁夏和内蒙古等省 (自治区) , 总面积68.7万km2, 约占国土面积的6.63%。据不完全统计, 我国目前已建和在建的铁路有包兰线、兰新线、集二线、南疆线、包神线、神延线、集通线等数十条铁路受到风沙的危害, 危害长度达上千公里。因此, 风沙地区铁路路基防护设计显得尤为重要。
2 风沙路基沙害类型
风沙对路基造成的危害主要有风蚀和沙埋2种。路基的风蚀可分为吹蚀、磨蚀和掏蚀3种。吹蚀是风力直接带走填料颗粒;磨蚀是气流中挟带的沙粒冲击填料颗粒, 以致使土体局部被掏空;掏蚀是气流因遇障碍物或地面形状突变和不平整而产生漩涡, 卷走细小颗粒, 使较大颗粒失掉稳定性而滚落于坡脚。风蚀常使路肩宽度不足, 严重者枕木外露, 影响行车安全。
风沙地区的道床积沙是普遍现象, 轻者道碴孔隙贯入沙粒, 道心有少量积沙, 造成道碴不洁, 给铁路上部结构带来一系列危害;重则积沙掩埋轨道, 可能引起机车或车辆脱轨。
路基遭受沙埋有2种形式:其一是在风沙流活动地区, 由于沙粒沉落、堆积, 掩埋路基;其二是在流动沙丘地区, 由于沙丘向前移动, 掩埋路基。路基遭受风蚀, 将会出现削低、掏空和坍塌等现象。
3 铁路风沙路基沙害防护措施
风沙地区路基, 应按近期与远期防护相结合、铁路建设与防治同时进行的原则, 采取工程与植物相结合的综合治理措施。
根据风沙路基沙害类型, 铁路风沙路基防护要从防风蚀和防沙埋两方面考虑, 即对路基本体和路基两侧的平面进行防护。
3.1 路基本体防护
当以粉、细沙填筑的路堤, 边坡坡率应大于自然安息角。风成沙的自然安息角一般在28°~32°之间, 相应的坡率应为1∶1.5~1∶1.75。考虑到机车振动及自然因素对路基稳定性的影响, 路基边坡坡率不宜陡于1∶1.75, 高度超过6m时, 适当提高稳定系数, 采用1∶2。当大风地区采用碎石类土作填料时, 路基每侧应加宽0.3~0.5m。粉、细砂路堑边坡形式应采用直线型。边坡高度h≤6m时, 边坡坡率应采用1∶1.75;边坡高度6m<h≤12m时, 边坡坡率采用1∶2。在戈壁风沙流地区的浅路堑, 当两侧有风沙流活动且风向与线路交角较大时, 宜采用展开式, 路堑边坡坡率应缓于1∶4, 使风沙流较平顺的越过路堑。路堑地段应根据沙源、风向及一次最大积沙量情况, 在侧沟外侧设置宽度不小于2m的积沙平台;不设侧沟时, 积沙平台宽度不小于3m。积沙平台应采用卵石土、碎石土、粗砾土、黏性土或水泥砂浆块板等覆盖。
风沙流通过路堤时, 迎风侧路肩处风速最大, 坡脚处风速最小, 故粉、细沙填筑的路堤, 迎风侧上部易受风蚀, 背风侧因气流漩涡作用, 坡面上部被掏蚀成凹槽和小坑, 边坡下部形成堆积, 因此, 粉、细沙填筑的路堤, 路肩和边坡均应防护。当风沙流越过路堑时, 堑内风速降低, 迎主导风向侧风速由坡脚向堑顶逐渐增加, 背主导风向侧由堑顶向坡脚处锐减, 故粉、细沙路堑边坡易遭风蚀, 迎主导风向侧受到风力冲击最大, 坡面被掏蚀成凹坑, 沙粒堆积在坡脚平台上, 甚至侵入道床影响养护作业和行车安全, 因此, 粉、细沙路堑坡面也应防护。
风沙路基边坡防护的途径有多种, 如位于内蒙古毛乌素沙漠边缘, 地貌单元属鄂尔多斯高原, 地形相对开阔, 波状起伏的新建地方铁路三北羊场至新上海庙北线中路基本体防护措施。
1) 路肩。风沙流通过路堤时, 在迎主导风向侧下部气流明显减速, 由坡脚向路肩逐渐增大, 路肩处风速最大, 风蚀最重;路堤主要填筑粉、细砂, 因此应对路肩进行特别防护。路堤除了骨架做镶边的地方, 其余段落都根据材料来源和施工条件采用干砌片石或混凝土预制块护肩。这些材料坚实耐久、抗风蚀力强, 很好的达到了防风蚀的目的。
2) 坡面。对于边坡高度较低路堤, 坡面先栽种1×1m的沙柳方格防护, 然后方格内种植适宜当地生长的灌木和撒播草籽;对于边坡高度较高路堤, 根据材料来源边坡坡面先用M7.5浆砌片石或C15预制混凝土骨架防护, 然后骨架内再种植沙柳方格和灌木;对于粉、细砂层路堑边坡, 也采用种植沙柳方格的防护方式。沙柳枝条长度一般为0.45~0.5m, 埋入沙中0.3m, 露出地面0.15~0.2m, 能很好的起到防吹蚀和稳固边坡的作用。此种防护措施既克服了全坡面包坡缺少卵石土、碎石土的困难, 又节约了投资。
3.2 路基两侧平面防护
路基两侧应根据当地的治沙经验, 采取固沙、阻沙、输沙和封沙育草、保护天然植被等多种防护措施, 构成严密的、整体的防沙结构体系。
两侧防沙体系应自路堤坡脚 (或堑顶) 外依次设置防火带、防护带、植被保护带等。防护带内工程防护和植物防护措施应相互协调配合, 发挥整体效能。
防沙林和采用草类等易燃材料的防护带, 应在路基坡脚或堑顶外选用卵石土、碎石土、粗砾土等铺设防火带。防火带宽度应符合《铁路工程设计防火规范》 (TB10063) 的规定。
路基两侧应根据沙源、风况、沙丘活动情况和天然植被状况等因素, 分别按严重、中等和轻微风沙地段设置防护带和植被保护带。
例如位于毛乌素沙漠边缘, 地貌单元属鄂尔多斯高原, 地形相对开阔, 波状起伏的新建地方铁路三北羊场至新上海庙北线中路基两侧平面防护措施。
1) 防火带。自路堤坡脚或堑顶外选用卵石土、碎石土、粗砾土等铺设10m宽的防火带, 厚度0.1m。
2) 防护带。防护带采用种植灌木林带与方格沙障结合的固沙措施。灌木的株距×行距采用1.0×1.0m, 在植物防护林带未建成之前, 林带内采用方格沙障阻沙。方格沙障采用沙柳枝条, 尺寸1.0×1.0m, 沙柳枝条长度一般为0.4m, 埋入沙中0.2m, 露出地面0.2m。
一般风沙地段:迎风侧90m宽、背风侧30m宽范围内设防护林带, 林带沿线路平行布置。迎风侧设两道宽30m造林带, 背风侧设一道30m宽造林带, 林带之间设30m宽空隙带。
中等风沙地段:迎风侧200m宽、背风侧110m宽范围内设防护林带, 林带沿线路平行布置。迎风侧设三道宽30m造林带, 背风侧设两道30m宽造林带, 林带之间设30m宽空隙带。
严重风沙地段:迎风侧290m宽、背风侧170m宽范围内设防护林带, 林带沿线路平行布置。迎风侧设五道宽30m造林带, 背风侧设三道30m宽造林带, 林带之间设30m宽空隙带。
防护林带边缘设PE阻沙栅栏, 阻沙栅栏外侧10m处设置刺铁丝围栏。
4 工程防沙措施
工程防沙措施适用于无植物防沙条件或为植物固沙创造条件的风沙地区路基。防护措施应在查明风沙源头和径路的基础上前移远离线路。
防护类型应依据风沙活动特征、输沙量、地形和防护材料性质等综合确定。
例如位于柴达木盆地西北部, 东起南祁连山南缘达肯大坂山前倾斜平原顶部, 与敦格线红柳车站相接, 终点位于西台吉乃尔湖东北的一里坪的新建地方铁路鱼卡 (红柳) 至一里坪线。
根据调查的积沙分布位置, 结合规范要求的风沙整治范围, 考虑风沙与线路交角及风向移动、转变等情况, 对有积沙的地方主要采用固沙网防止扬沙, 对无积沙的地方主要采用栅栏阻沙措施拦截通过的风沙流。防护工程在风积沙范围两端沿线路方向各延伸200m。
1) 中等风沙地段:迎主导风向侧防护带宽度150~200m, 采用功能型PE防风固沙网进行平面固沙, 固沙网高0.2m, 尺寸为1m×1m方格, 方格十字中间用木制楔桩固定。平面固沙区以外5.0m分别间隔20m设置2排HDPE高立式阻沙栅栏, 栅栏高出地面分别为1.0m、1.5m。背主导风向侧防护带宽度100m, 采用PE防风固沙网进行平面固沙。两侧防护带外缘设刺铁丝网围栏。
2) 轻微风沙地段:迎主导风向侧防护带宽度100m, 采用功能型PE防风固沙网进行平面固沙, 固沙网高0.2m, 尺寸为1m×1m方格, 方格十字中间用木制楔桩固定。平面固沙区以外5.0m设置一道HDPE高立式阻沙栅栏, HDPE高立式阻沙栅栏地面以上高1.5m;背主导风向侧防护带宽度50m, 采用功能型PE防风固沙网进行平面固沙。两侧防护带外缘设刺铁丝网围栏。
5 植物防沙措施
有水源可利用或年平均降水量大于250mm地区, 应采用植物固沙;在年平均降水量为100~250mm且湿沙层含水率大于3%的地区, 宜采用植物固沙。
防护林带应根据当地造林经验和水源条件, 采用乔木、灌木、草本植物相结合, 以灌木为主的混交林或纯林, 每条林带宽度宜20~40m。每两条林带间应设林间空地, 其宽度可采用30~40m。
树 (草) 种应选择生长良好、固沙能力强的当地沙漠植物。引种外地树 (草) 种时, 应经过栽培试验, 成功后推广应用。先锋植物与后期植物应互相配合。植物应配置合理、密度适宜, 宜采用稀疏结构林带。植物的灌溉应优先采用灌溉和滴灌。植物造林初期应采取工程防沙过度措施, 同时应在距林带20m以外设置阻沙设施。
例如位于毛乌素沙漠边缘, 地貌单元属鄂尔多斯高原, 地形相对开阔, 波状起伏的新建地方铁路三北羊场至新上海庙北线中DK133+589~DK134+665段路基坡脚外迎风侧290m宽、背风侧170m宽范围内设置乔木、灌木和沙柳方格沙障的防护林带, 林带沿线路平行布置。灌木的株距×行距为1×1m, 乔木的株距×行距为1×2m。在迎风侧30m宽造林带中两边各种4行灌木, 中间种17行乔木, 其余造林带均用灌木形式布置;在背风侧第一个30m宽造林带中两边各种4行灌木, 中间种12行乔木, 其余均用灌木布置。
林带未形成之前, 先用1×1m的沙柳方格沙障固沙。沙柳方格效果较好, 能增加地面的粗糙度, 减低靠近地面的风速。根据实验, 当流沙地上高2m处的起风风速为4.5m/s, 障间风速比裸露的沙地减弱30%~40%, 同时它能截留降水, 提高砂层含水量, 有利于植物生长;灌木生长低矮, 枝条密集, 是固定沙面很好的材料;乔木树干高大, 防风能力强。用沙柳沙障、灌木和乔木结合的多层次防护的混交林, 能很好的削弱风速, 减少气流中的输沙量和固定地表沙面。
路基每侧设置一眼机井, 种植时浇水一次, 以后两年每年浇水两次, 后三年每年浇水一次, 浇水采用人工灌溉。
施工注意事项:植物栽种季节应根据当地气候条件确定, 一般宜在春季进行, 时间为清晨及傍晚, 避开阳光暴晒, 保证成活率。同时加强管理, 及时对林带补植、更新, 防治病虫害。
考虑冬天天气寒冷土壤上冻不易施工及来年春天为大风季节路基容易被埋等因素, 沙柳方格沙障的施工应在路基开工同一年的冬天前进行。
6 结束语
风沙路基工程防护设计遵循风沙运动规律, 采用固沙、阻沙等方面的措施并结合工程防护及植树造林对风沙路基段进行防护, 最大限度地改善风沙地区铁路运营环境及沿线生态环境, 效果良好, 为我国铁路事业发挥着不可磨灭的重要贡献。
摘要：了解铁路风沙路基的成因, 从风沙的运动规律及对铁路路基的危害类型出发, 详细介绍铁路风沙路基设计方法及风沙防护措施, 最大限度地改善风沙地区铁路运营环境及沿线生态环境。
关键词：铁路风沙路基,风沙防护措施
参考文献
[1]铁道部第四勘察设计院.铁路特殊路基设计规范[M].北京:中国铁道出版社, 2006.
[2]铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册[M].路基[S].北京:中国铁道出版社, 1992.
[3]铁道部第一勘测设计院.铁路工程地质手册[M].北京:中国铁道出版社, 2007.
铁路路基施工技术及防护措施分析 篇2
1 铁路路基的技术要求和施工工艺
1.1 铁路路基的技术要求
1.1.1
路基的平面宽度应该作为建设中的一项重要标准, 这不光影响着铁路在建设中的占地面积, 还决定了整个建设的工程造价。目前我国的规定中, 标准轨道的单线铁路中, 直线路段路基一般为4.9~6.7m之间, 路肩宽从0.4~0.6m不等。而双线铁路则规定两线的中心距离一般是4~4.8m之间, 在曲线路段中的路基面宽度一般都是要根据曲线半径进行适当的增加宽度。
1.1.2 路基建设中边坡的坡度问题。
路基边坡的坡度大或小, 都会给路基整体的稳定性带来影响。路基的坡度标准与边坡的高度以及路基的土质有着很大的关系。按照我国规定, 边坡高度如果小于20m, 并且地质条件符合标准, 则路堤的边坡一般采用1:1.3~1:1.75的坡度, 而路堑边坡则可以采用1:1~1:1.75这样的标准。如果边坡高度大于20m, 则应该根据岩土的物理力学性质等进行确定, 使其达到安全标准。
1.2 铁路路基的施工工艺
1.2.1 路基试验段建设。
在铁路建设中, 路基在填筑施工之前, 应该确定一段具有代表性且大于等于100m的路段作为路基的试验场所, 对其进行相关的填筑压实试验, 检定原材料配合比参数对路基整体稳定性的影响, 从而选定合理的工艺参数和压实厚度等数据, 用这些数据来作为整个路基建设的数据标准。
1.2.2
路基在填筑之前要按照设计与规范的要求对路段的地表进行相应的处理, 并且要解决好整个建设工程中的排水问题, 通行的做法是增设褥垫层与防水土工布结合, 从而减少路基基础因积水带来的路基沉降等因素的影响, 为路基的施工做好准备。
1.2.3 路基的填筑和开挖过程。
在填筑路堤的过程中, 应该把填料进行分层, 按照相应的施工流程进行实施, 对高填方路段使用强夯机增加填料强度以及增设土工格栅等手段减少路基不均匀沉降造成的变形。而路堑方面因为现场路段的地质等因素, 导致开挖时的实施方法各不相同。根据不同地质应该采用不同的施工机械进行挖掘。
2 边坡防护技术要求
2.1 以干砌片石修葺边坡
边坡防护的技术要求主要体现在边坡的制作工艺上, 首先就是片石的铺设。边坡的修筑要保证在平整的路面上进行施工, 因为平整的路面具有稳定性, 为了达到路面平整的效果, 通常施工人员都会对路面进行修整, 以符合砌坡的要求。边坡的防护, 是对路基坡面进行整理, 然后可以进行修筑。重点就是强调工人的细心程度, 维护路基性能。
片石是修筑铁路路基边坡常用的原料, 铺设片石时, 要采取自下而上的方式, 片石与片石之间应有7~8cm的距离。铺好片石之后用砂浆浇灌, 使其更具有稳定性。干砌边坡表面应平整, 如遇坚石可挖成台阶。将松动和变形处修整完好, 干砌护坡勾缝应在路堤沉降已趋稳定后进行。最后进行洒水养生。
2.2 边坡上土工格栅的修筑
土工格栅按设计要求选定, 按规定的批次进行检验。土工格栅运至工地后, 分批整齐堆放在料棚内, 施工前根据设计长度将土工格栅裁剪好。铺设土工格栅的路堤边坡下承层表面应整平、压实, 清除表面坚硬凸出物, 并适量洒水湿润。按设计铺设土工格栅时, 将土工格栅自下而上摊铺, 并使土工格栅露出坡面而后回转, 用U行卡固定于坡面上。搭接处U形卡间距0.3m, U形卡长20cm。
2.3 混凝土空心砖的铺砌
铺砌:砌筑空心砖前, 先对边坡进行修整, 夯拍, 检查验收, 达到要求后才能进行下一道工序。混凝土空心砖应自下而上铺设, 铺设时用橡皮锤击打使砖与坡面密贴, 不得使用铁锤等硬物。回填喷草:砌筑完成后, 砖的空心部分回填适宜植物生长的黏性土, 再撒播草籽或喷播植草。
3 铁路路基防护技术措施
3.1 干、浆砌片石边坡。
砌体应分层、分段砌筑, 浆砌片石采用挤浆法砌筑, 应坐浆饱满, 各砌块的砌缝应相互错开, 不得有通缝和空缝, 表面平顺整齐, 与边坡嵌接牢固密贴。砌筑完成后应及时采取有效的养护措施。骨架砌筑前应按设计型式、尺寸挂线放样, 开挖沟槽, 沟槽尺寸根据骨架尺寸而定。砌筑骨架应从衔接处开始, 自下而上砌筑, 两骨架衔接处应处于同一高度。骨架应与坡面密贴, 骨架流水面应与草坡表面平顺。骨架基础与下部侧沟平台, 浆砌片石或干砌片石与水沟连接时, 灰浆饱满不留缝隙。
3.2 边坡土工格栅防护措施
边坡上铺设土工格栅, 主要是对铁路的路基进行防护。在坡面的土工格栅里, 种植植被, 可以有效的防止水土流失, 防止风沙的侵袭。因为水土流失, 就会造成坡面角度变形, 严重危害路基的安全性。同时在土工格栅上用干浆片石来加固, 可以提高防护的效果。
4 路基质量检测
各种水泥砂浆, 混凝土的强度等级和石料的强度均应符合设计要求, 并应符合现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 (TB1O210) 和《铁路混凝土与砌体工程施工施工质量验收标准》 (TB10424) 的规定。混凝土空心砖预制应符合设计要求, 并符合现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 (TB1O210) 的规定。
对路基的质量检测需要通过高精密仪器进行, 检测地点必须在同一水平面上。观测时主要以路基面沉降和地基面沉降为勘测标准, 通过对观测到的数据进行科学的分析。同时还要检测抗压性, 在一定条件下, 是否会出现路面松动的现象。路基质量检测就是为了维护路基的安全性能, 必须一丝不苟。
结束语
随着我国经济的快速发展, 铁路发挥着越来越重要的作用。为了保证安全, 铁路路基的修建就显得更加具有建设性和重要性。路基是铁路得以稳定运行的根基, 路基修建不好, 后果不堪设想。因此必须要对路基的质量制定最高的要求。通过对路基施工工艺和技术要求的分析, 可以看出, 路基上每个组成部分都有严格的标准, 包括路基平面的大小以及路基坡度的角度都有严格的数据标准。路基工程是一项重要的技术性工程, 对路基的修建和防护都有专门的防护措施, 以维持路基的稳定性和安全性。因此对铁路路基施工技术及防护措施的研究, 具有重大的现实意义, 推动了我国经济又好又快的发展。
摘要：随着我国多元文化的发展, 铁路路基施工建设已经成为了技术工种, 这里面不仅包括了对铁路路基施工工艺的要求, 而且还包括了边坡防护施工工艺。铁路路基建设的每个步骤, 对路基的平面宽度以及边坡的坡度都有严格的规定, 以保障火车的安全运输。同样, 铁路路基的防护措施也非常重要, 是维护铁路安全的必要条件。
关键词：铁路路基,施工技术,防护措施
参考文献
[1]李晓梦.浅谈铁路路基施工技术与防护措施的施工[J].科技创新导报, 2009 (26) .
[2]刘学成.铁路路基防护与施工技术探析[J].今日科苑, 2007 (24) .
浅谈风沙地区铁路路堑边坡防护 篇3
1.1路堑内的风向、风速变化与路堑边坡坡度、路堑深度以及风向与路线交角的大小有关。路线与风向正交时, 堑内风速降低且边坡坡度越陡, 路堑深度越深, 风速降低越多, 由于背风侧的降低程度更大, 故堑内积沙一般从背风侧坡脚开始, 逐渐向迎风坡坡脚延伸, 严重时, 路堑下部可被积沙堆满;路线与风向平行时, 由于路堑有聚风作用, 故堑内一般无积沙。
路堑边坡陡于1:4时, 将在路堑内出现顺路堑方向的风流 (俗称拉沟风) 。路堑短时, 沙粒在顺沟风力的作用下, 被带至堑外堆积, 路堑长时则堆积于堑内。
路堑过深时, 积沙虽然可以通过养护清理, 但如果采用很缓的挖方边坡, 在工程上不够经济。因此, 应尽量避免采用较长和较深的路堑, 无法避免时应敞开路基或增加积沙台宽度, 以利于防沙和养护清沙。
浅路堑内顺路线方向的风力较小, 在边坡坡度陡于1:4时堑内积沙严重;当边坡缓于1:4时, 气流平顺通过路堑, 可将大部分挟沙输送至路堑以外, 因此, 浅路堑宜采用敞开式横断面。深路堑若采用敞开式横断面, 工程上不经济, 而且由于顺沟风力较大, 堑内积沙并不严重, 因此, 建造深路堑通常采用缓边坡路基横断面形式, 但坡脚需要设置积沙平台, 如此可以方便其养护。
对拥有较好水汽条件的卫士、半干旱沙地亦或是固定的沙漠区域的高速与一级公路, 路堤采用1:3~1:6的边坡, 更利于恢复生态植被。
1.2路线与风向正交时, 堑内会有不同程度的积沙, 路堑越深积沙越严重。对浅路堑, 采用敞开式路基横断面可减少积沙, 对深路堑采用敞开式路基横断面虽不够经济, 但当路堑顶宽与深度之比介于20~30时, 同样具有缓坡路堑的优点。
1.3半填半挖路基在上路风和下路风的作用下, 容易发生路面积沙和路肩风蚀。对上下两侧边坡宜采用缓边坡, 边坡转换坡点初应设置成圆弧的形态, 跑正气流的正常通过, 同时应将挖方侧路基适当加宽, 做成积沙平台, 以利于清沙, 另外对上下边坡进行加固, 降低风所带来的侵蚀。
2 风沙地区路堑边坡防护形式
大致分为工程防护、生物防护与综合治理 (工程生物防护相结合) 三种。
2.1工程防护。工程防护, 是采用较为有效的工程施工手段防治风沙所带来的侵害的工程预防体系。工程防护是根据工程所运用的材料和工程实施的目的来选取防治措施的, 其中铁路的风沙治理通常都会用沙障固沙的方法。沙障固沙是用卵石、混凝土等设置起不同形式的挡沙墙, 以达到控制风沙的运动方向、速度、结构起到组织风沙的作用的常见工程技术措施。
2.1.1若遇边坡坡度较陡、泼面沙土松软、稳定性差, 采用圬土砌体封闭进行防护:干砌片石护坡通常用于坡度缓于1:1.25的土 (石) 质路堑边坡。干砌片石护坡的厚度不可小于250mm;浆砌片 (卵) 石护坡适用于坡度缓于1:1的易风化的岩石和土质路堑边坡。浆砌片 (卵) 石护坡的厚度不宜小于250mm, 砂浆强度不应低于M5, 护坡应设置伸缩缝和泄水孔;在石料缺乏的地区可采用水泥混凝土预制块进行路基边坡防护。预制块的混凝土的强度不得低于C15, 若是严寒地区则应低于C20;铺砌层下需要设置碎石或砂砾石的垫层, 其厚度不可小于100mm。
2.1.2选用护面墙对坡面进行防护。此防护形式通常被用于一出现风化且风化严重的软质岩石或破碎较多的岩石的挖方边坡以及较容易被侵蚀的土质边坡, 边坡不可过陡大于1:0.5。护面墙的类型需要根据现场的地质情况开确定:窗孔式护面墙防护的边坡坡度不可陡于1:0.75;拱式护面墙常用于边坡下部岩层相对较为完整而上部需要防护的路段, 边坡应缓于1:0.5;单级护面墙高度不得超过10m, 并需要设置配套的伸缩缝和泄水孔;护面墙基础应设置在稳定性好的地基上, 埋置深度根据实地的地质条件来确定, 冰冻区域, 必须埋置在冰冻深度以下不少于250mm。护面墙前趾应低于边沟铺砌的底面。
2.1.3喷射素混凝土防护。通常用于坡率缓于1:0.5、易风化但尚未受到强风化的岩石边坡:喷浆防护厚度不可低于50mm, 选用的砂浆强度不得低于M10;喷射混凝土防护厚度不能低于80mm, 混凝土强度不可小于C15;喷护坡面必须安设泄水孔和伸缩缝。
2.1.4挂网锚喷防护。常被用于坡面出现碎裂的结构的硬质岩石或者承装界都断裂地层以及坡面岩石与基岩分离存在下滑可能的挖方边坡;锚杆必须嵌入稳固的基岩之中, 嵌入的深度需要参照掩体的性质来确定;钢筋网喷射混凝土 支护厚度 不得小于100mm, 亦不可大 于250mm。钢筋保护层厚度不得小于20mm;对软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡, 采用在坡面上铺设200×200 (或300×300) mm、直径6~8mm钢筋网片或土工塑料网, 垂直岩层滑裂缝或坡面向坡体内打入锚杆 (或锚钉) 将网勾牢, 向网上喷射6~12cm厚、强度不低于C20的素混凝土, 锚杆 (或锚钉) 间距1.5~2.5m, 锚杆 (或锚钉) 直径Φ20~25mm、长度1.0~4.0m。
2.2生物防护。生物防护是边坡防护的一种重要形式, 目前用于铁路边坡工程中的生物防护主要是指植物护坡。植物护坡是指通过种草种树等措施, 保护同时恢复天然植被, 它能够有效地防治流沙的移动、降低风沙带来的危害, 改善风沙地区的生态环境的一项技术防护措施。植被护坡是我国乃至世界的最主要也是效果最好的风沙防治措施。当前可选用的植物防护方法主要包括:普通喷播法、客土喷播法、挂网喷播法、植生袋法、土工格室网法、棕网固沙植草法、植物沙障防护法以及化学生物固沙防护法等。
2.2.1选择草种。在选择适用的草种时需要根据主要危害、季节气候、现场土质等来确定, 通常应选用成活率高、生长速度快、根茎发达或者有匍匐茎的错年生草种。常见的有:沙棘、柠条、油嵩、花棒、沙柳、紫穗槐、杨树、柳树等。
2.2.2湿法喷播。经常被用于土质边坡、土夹石边坡及风化严重的岩石坡率小于1:0.5的路堑与陆地边坡及中心分隔带、立交区、服务区及废弃土地绿化防护。
2.2.3客土喷播。时常被用于风化岩石、土壤稀疏的软质岩石、养分贫瘠的土壤、硬质土壤, 植物立地条件恶略的高大陡坡路面和被侵蚀严重的坡面。当坡率陡于1:1时, 宜设置挂网或混凝土框架。客土喷播可根据土质和气候条件选择薄基材3~5cm或厚基材6~10cm。
2.2.4三维植被网。通常被用于沙性土质、土夹石与被风化岩石、同时坡率应缓于1:0.75的边坡防护;三维植被网之中的回填土需要利用客土或土、肥料及换肤是土质的混合物。
2.2.5植生袋法。在严寒区 (Ⅰ区) 和温润季冻区 (Ⅱ区) 可采用植生带法的防护土质边坡。对于坡率大于1:1的较陡边坡, 宜用网孔15cm×15cm的16号铁丝挂网固定植生袋。
2.2.6土工格室网法。利用15~20cm高的土工格室网铺设在坡面上, 每隔25cm用锚钉固定, 锚固深度不小于15cm, 锚固钢钉规格Φ8mm, 网格内采用塑性指数大于12的粘性土或利于植物生长的土壤, 并在坡面上种植适合当地生长的草灌木。
2.2.7干旱地区适用的植物护坡方法。目前干旱地区常用的植物护坡方法有棕网固沙植草法、植物沙障防护法和化学生物固沙防护法 (CBFS) 等。
2.3综合防护。综合防护法是指将工程防护与生物防护结合使用的边坡防护技术。目前常用形式有:
2.3.1锚杆 (锚索或土钉) 钢筋混凝土框架梁护坡。框架内直接喷播草灌或置放三维网、植生袋、土工格室后播洒草灌。边坡最下级坡脚处设置不超过2m高的矮挡土墙支挡, 其上坡面上布设3~4m间距的圬工框架。在沙漠地区, 路堑边坡最下级坡脚处设置挡土墙支挡, 在其上裸坡上采用植物沙障防护。
2.3.2浆砌片石或水泥混凝土骨架植草护坡。通常用于缓于1:0.75的土质与全风化的岩石边坡。当坡面遭遇雨水冲刷威胁时, 坡度要缓于1:1;根据边坡坡率、土质及实地状况确定结构形式, 并融入周遭景观。框架结构内要充分利用植被或其他措施进行防护。
2.3.3多边形水泥混凝土空心块植物护坡。一般用于坡度缓于1:0.75的土质边坡和全风化、强风化的岩石路堑边坡。并根据实际情况的需要设置浆砌片石或混凝土骨架。
2.3.4锚杆混凝土框架植物防护。锚杆多选择非预制应力全长粘结型锚杆, 其间距及长度需参照边坡的实际土质形态组成确定。锚杆保护层厚度不应小于20mm;框架结构多采用钢筋混凝土结构, 混凝土的墙布能小余C25, 框架的尺寸需要参照边坡高度及地层情况来确定, 框架内宜植草。
3 结束语
铁路通过风沙地区, 路堑边坡防护技术的种类和方法是多种多样的, 但应符合“因地制宜、就地取材、经济适用、照顾景观“的原则。要将工程防护与生物防护相结合, 最大限度地改善风沙地区铁路沿线的生态环境, 使风沙对铁路的危害降到最低。
摘要：随着我国铁路建设的飞速发展, 特别是高等级铁路建设向中西部地区的推进。风沙地区路堑边坡防护技术越来越显得重要, 应用越来越多, 而且其结构形式日新月异, 设计理论也在不断发展, 下面简要谈谈铁路路堑边坡防护技术。
关键词：路堑,边坡,防护,生物,工程
参考文献
[1]李海光.红粘土铁路路堑边坡的防护[J].路基工程, 1994 (05) .
[2]韩冬卿.公路路堑边坡防护技术研究[J].公路, 2002 (09) .