酒额铁路戈壁风沙流地区沙害成因及防治措施

戈壁风沙流是西北地区一种较为常见的风沙灾害,严重威胁到铁路的建设与运营,以酒额铁路为例,采用现场调查和室内分析的方法,对该地区戈壁风沙流结构、特征、形成原因及危害形式进行分析,结合酒额铁路所经区域的自然地理、气候特征等条件,提出戈壁风沙流地区选线的基本原则,阐述以预防为主防治结合的治沙思路和植被防沙为主、工程防沙为辅的防治措施。     

风区高速铁路路基沙害防治研究与设计

研究目的:兰新第二双线通过的烟墩风区及百里风区,风速高,风沙流对高速铁路的危害严重,为有效的避免或减少沙害对无砟轨道铁路路基的危害,研究强风形成机理、风沙流活动规律、风沙两相流的特点,建立风区路基防沙对策技术体系,研究成果应用于本线的防沙设计与施工。研究结论:通过现场实测、室内试验、风洞试验以及数值分析等,研究戈壁风沙流的运动特征,得出:(1)主导风向与挡沙墙垂直时,防沙效果最佳,当挡沙墙与主导风向夹角逐渐变小时,挡沙墙的导沙作用明显;(2)挡沙墙高度2 m、透风率40%时挡沙效果最佳;(3)采用高立式挡沙墙阻沙,石方格沙障固沙的措施适宜于本线的风沙防治;(4)防沙工程有效地减轻了沙害对列车运营的影响,对于列车全天侯运行提供了技术保障;(5)该研究成果可为戈壁强风区风沙防治提供参考,为相关规范的修订提供理论技术支持。     

我国铁路的风沙灾害分析

分析风沙对铁路运输的危害形式,提出铁路风沙灾害的时空分布。风害主要发生在春季和初夏季节,沙害主要发生在春季。遭受风害的铁路线路在西北、东北和内蒙古地区,遭受沙害的线路在西北和内蒙古地区。风沙灾害主要集中在青藏铁路公司和乌鲁木齐等5个铁路局。针对风沙灾害,铁路选线应绕避流沙地段,采用防风、防沙工程,设立大风监测预警系统,确定合理车速,提高货车编组水平和采用植物治沙等措施。     

干旱地区高速铁路路基技术体系研究

研究目的:兰新客专新疆段大部分地段位于戈壁大风风沙区,戈壁土路基填料填筑、戈壁土地基处理、风区路基边坡防护、路基防沙工程、路基防风工程等一系列路基技术问题在高速铁路的建设中无成熟的经验借鉴,本文通过试验研究,旨在解决本线路基建设工程中的难题,为兰新客专的顺利建设提供技术保障。研究结论:(1)通过试验研究,提出了路基填料标准及压实质量的影响因素、戈壁土地基处理的设置原则以及不同路基边坡防护措施适应性及防护效果;(2)分析了戈壁地区铁路沿线的风沙流的主要形式以及戈壁地区铁路沿线风沙流的运动特点,提出了戈壁强风沙地区修建高速铁路的防沙对策措施;(3)提出了路基挡风结构的合理形式、位置、高度、路基挡风结构受力等参数推荐值,同时为列车安全评价、列车与防风结构表面压力波传播等提供了试验参数;(4)该研究成果应用于兰新客专设计及建设中,可为同类工程提供参考或借鉴。     

库尔勒至格尔木铁路风沙地区选线

库格铁路沿线风沙发育,影响铁路运营安全,在线路设计中做好选线工作,为铁路长期安全运营创造良好条件。本文从铁路选线需求出发,突破了只把风沙地貌划分为风蚀区和风沙堆积区的限制,首次提出将风沙地区按风沙形态划为风蚀区、风沙流区和风沙堆积区3个区域,分析了3个区域的风沙活动规律,归纳总结了3个区域内铁路不同的选线原则、工程防沙方式,并以库格铁路风沙选线为实例进行分析说明。以3个风沙形态区域为基础,确定铁路选线原则,很好地指导了库格铁路风沙地段选线,并可为其它风沙地区铁路项目和设计标准修订提供参考。     

风沙地区铁路减灾选线及防沙工程设计原则研究

风沙危害是影响沙区铁路建设运营的主要因素,风沙铁路减灾选线及防护工程科学设计能有效地减少线路风沙灾害.为进一步丰富完善风沙地区铁路选线与防沙工程设计的理论方法,通过分析风沙地区的地理环境属性和铁路沙害特征,将风沙区域划分为流沙环境、戈壁大风环境和高寒风沙环境;研究不同环境下选线设计的控制因素,基于灾害学理论和综合选线方...     

大何铁路风沙路基防护

本文介绍了内蒙古自治区鄂尔多斯市境内新建铁路大塔至何家塔铁路风沙路基的治理方案，针对内蒙地区治理风沙危害提出的一些相应的处理措施，根据自然条件和资源状况，采用工程固沙保障铁路畅通为基础，以植物固沙为根本，建立和恢复生态平衡为目标，构成具有严密性、整体性的防沙结构体系．     

戈壁风沙流地区有砟道床防沙盖板防沙效果及技术方案研究

基于戈壁风沙流地区道床防沙技术需求,建立轨道-路基及其外围空气流场模型,分析有砟轨道铺设防沙盖板对风沙流运动、沉积规律的影响;设计有砟道床铺设防沙盖板道床沙粒下渗试验,开展防沙盖板防沙效果试验研究。得出以下结论:道床增设防沙盖板有助于风吹沙跃过道床;有助于提升道床表面风速而清除表面沙粒;可增加道床光滑度和硬度,进而减少沙粒运动能量损失和沙粒沉积;有砟道床设置防沙盖板试验防治沙粒下渗效果较好。     

南疆戈壁区机械防沙措施阻沙效益的风洞测试研究

为探讨机械防沙措施对风沙流的流场和风速消减效果的影响规律,基于试验模拟的方法,依托格库铁路风沙防护工程,开展针对不同的机械防沙屏障材料的风洞模型试验.在此基础上探讨风沙流在不同类型阻沙措施下的流场分布情况,分析防沙措施的流场消减效果和阻沙效果.研究结果表明:风沙流经过不同类型阻沙措施后,流场会在沙障前后出现明显的差异,...     

中东地区某铁路风沙防治措施研究

某铁路位于波斯湾南岸沿海平原区至内陆沙漠区,根据当地风沙运动规律,通过CFD模拟来研究风沙地段路基采用的输沙体系型式,并结合运营期养护维修等,提出有针对性的防风治沙措施,以达到防沙减沙的目的。     

格库铁路塔河中下游区段植物防沙方案设计

格库铁路塔里木河中下游区段风沙危害严重,防沙体系建设是格库铁路安全运行的关键难题,有必要在现有工程防沙措施的基础上,探索建立生物防沙体系的设计方法,从而保障铁路运营安全。利用综合分析方法,分析铁路沿线风况、土壤、地下水等风沙环境特征,结合铁路沙害实地调查结果以及高矿化度水造林试验结果,分析研究区建设生物防沙体系的可行性;通过风洞试验和立地条件分类方法,构建阻固结合的铁路防护林体系结构配置模式。研究结论为：格库铁路塔河中下游区段建立植物防沙工程是可行的,铁路沿线可划分为4个立地类型、3个危害程度、5种林带布局模式;共需种植各类苗木1 755.3万株,年需水量约983万m³。     

戈壁风沙地区综合选线研究

为了使穿越戈壁风沙地区的铁路最大程度地避免戈壁大风带来的风蚀、风沙等危害,同时保证工程设置合理、防护措施经济有效,研究戈壁风沙地区的综合选线方法以及工程应对措施至关重要。本文介绍了戈壁风沙地区的特征、风害,以及线路平纵断面与各种工程措施相结合的铁路选线方法。研究结论对戈壁风沙地区铁路选线具有一定的指导意义。     

内蒙古地区风沙防护机理分析

研究目的:分析研究固沙带和阻沙带防风沙体系组成机理,分析工程防沙(机械)和植物防沙条件、防护宽度确定、植物选择依据和布置原则、养灌条件等,提出后期养护与维修工作及人员配置要求,提出新的风沙防护措施,分析植物风沙防护发展趋势。研究结论:(1)降雨量小于160 mm,地下水不能满足植物浇灌水量时采用工程防沙(机械防沙);降雨量160～280 mm,采用工程防沙+植物防沙相结合、微灌养灌;降雨量大于280 mm不需要微灌养灌、只需浇定根水。(2)植物防护采用乔灌木条带间隔布设,乔木株行距2 m×3 m、灌木采用2 m×1 m或2 m×1.5 m。(3)工程防沙:采用相应规格的方格和适应地形的数道高立式沙障相结合防护(树枝或土工网方格采用1 m×1 m;沙丘高度2～3 m,一般能远视,可以设1～2道高立式沙障,沙丘高度大于3 m,无法远视时设置2～3道高立式沙障)。(4)防护宽度:一条公路或铁路走向与风向夹角小于30°、防护宽度应按现行规范宽度L×sinβ(β为风向与线路的夹角)。(5)风沙防护新措施:地膜集水及有机植物加菌类孵化覆盖防沙。(6)植物防护风沙应与旅游、经济发展相结合,前期可适当增加投资。     

戈壁铁路沿线风沙灾害特征与挡风沙措施及功效研究

为了掌握戈壁地区线路积沙规律以及戈壁地区铁路既有风沙防治工程措施的功效与不足,对新疆戈壁地区铁路沿线戈壁风沙地貌、线路沙害的表现形式、既有防风沙流工程措施功效进行实地调查分析与现场测试。根据戈壁铁路强风现场测试数据计算大风速率残余系数和遮蔽效应系数,分析挡风墙后的风速剖面变化与流场变化特征。结果表明:对于同一高度挡风墙,其遮蔽效应随着墙后距离的增加逐渐减弱,高点位高程的速度衰减快于低点位高程的风速衰减,3 m高挡风墙在墙后距离5 m以内存在低速涡旋积沙区;根据计算,当平均风速不大于41 m.s-1且上风区没有新的沙源补充时,通常设置的3 m高挡风墙基本可以阻挡风沙流的运动。     

沙特南北铁路沙漠路基设计与施工技术

沙特南北铁路有近200 km的线路穿越沙漠地段,风积沙是沙漠段沿线最普遍的材料。介绍了该项目针对沙漠路基进行科学、合理缓解风沙影响和充分利用风积沙作为路基填料的施工图特别设计,通过材料控制、施工工艺试验、施工过程控制和质量检验等手段,保证沙漠路基施工质量的具体方法和取得的良好效果。对沙漠路基工程有效利用风积沙具有深远意义。     

风沙雪害路基防护措施探讨

风沙雪害路基防护处理一直是设计难题,文章以东乌旗至珠恩嘎达布其铁路工程为例,简述风沙雪害自然因素造成风蚀路基本体、掩埋路轨的过程,以此提出根据路堤填方高度不同,而采用不同的坡面防护形式,解决风蚀的侵害,路堑则提出展开式路堤的断面形式解决掩埋路轨的危害,并且本着"因地制宜,远阻近固,工程措施与植物措施相结合"的防沙原则,根据区域的特点采用适宜干旱严寒地区的乡土植被作为绿化植物,保证成活率,以起到防护边坡的作用。防雪墙的实施可以有效减弱风吹雪害对路基的危害,降低铁路后期维修养护工作量,保障铁路运营的长远安全。     

新建大塔至四眼井铁路沙害防护试验研究

大塔至四眼井铁路途经库布齐沙漠,沿线气候干旱,沙害严重。沙害路段23处,累计长度达19.97 km,占线路总长的22.51%,以流动沙丘为主。在典型流动沙丘路段进行现场防沙试验的结果表明,采用工程防护与植物防护相结合的综合防护措施可以较好地遏制风沙对铁路的危害。给出了乔木及灌木林带+工程防护、灌木林带+工程防护、种草+工程防护、人工补植灌木四种防护模式,可为大四铁路沙害防治提供参考。     

风沙地区高速铁路综合选线原则研究

风沙灾害威胁着沙区铁路建设运营，由于高速列车具有速度快、车体轻的特点，线路在穿越风沙地带时受到的风沙流威胁更大。为在选线设计时就将线路风沙危害尽可能地减小，通过分析风沙流对高速铁路建设和运营的影响机理，针对风沙地区特殊的自然条件，结合铁路选线基本理论与方法，提出风沙地区高速铁路综合选线原则及风沙流区、戈壁区、大风区的高铁线路选线设计要点。以兰新高铁为例，通过详细勘察风沙区和分析现有资料，从线路走向方案设计、工程投资、环境影响等方面研究风沙地区高速铁路综合选线原则在实际线路工程中的应用，并确定了高速铁路在风沙地区较为合理的线路设计方案。经过兰新高铁多年的实际运营表明：该方法具有较好的工程应用性，可为今后风沙地区高速铁路选线设计提供一定参考。     

风沙地区铁路深路堑防护形式分析

某煤运铁路部分路段穿过毛乌素沙漠。该地区分布大量固定、半固定沙丘,沉积物中粉粒含量少,砂粒含量高,结构疏松,透水性较大,导致风沙是影响线路稳定性的最大不良地质因素。本文针对一段深路堑(最深22.91 m)的特殊工程条件和风沙危害的特征,提出工程防沙与植物防沙相结合的路基防护形式,即路基本体采用水泥砂浆砌片石拱形骨架护坡,路基两侧设置植被保护带、平整带(防火带)、防护带、阻沙栅栏和围栏的风沙防护体系。     

新恩铁路风沙路基平面防护工程试验研究

新恩铁路穿越毛乌素沙漠的活动沙丘和半固定沙丘。为防止铁路路基在风季遭受沙埋,需在路基两侧设置平面防护工程。根据气象风沙监测的结果,选取有代表性的路基地段,分别进行机械固沙辅以植物防护及栽种树枝沙障固沙的现场试验研究。试验结果表明:在流动沙丘段设置规格为1 m×1 m、高度为0.25 m的经编防风固沙网格,网格内种植灌木,并于迎风侧最外侧设置2排高度为1.5 m的高立式沙障;在半固定沙丘试验段选择直径不小于10 mm、长度为55 cm的沙柳树枝沙障固沙(沙柳不小于70%的成活率),并于迎风侧最外侧设高立式沙障。经现场监测,两种措施均能有效降低风速,减少输沙量,达到防沙治沙效果。通过试验,制定了本线风沙路基平面防护的主要措施并推广应用。现铁路已通车多年,防沙效果良好。