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分析铁路路基病害原因及整治措施铁路路基病害是指铁路路基在使用过程中发生的各种缺陷和损坏状态，影响铁路线路的安全、运行和承载力。
路基病害的出现主要与以下几个原因相关：设计不合理、建设施工质量不达标、自然灾害、违法工作和路基本身结构缺陷等。
针对这些原因，可以采取一系列的整治措施来消除或减少铁路路基病害。
设计不合理是导致铁路路基病害的重要原因之一。
设计不合理主要体现在设计参数选择不当、地质勘察不到位和设计理论不成熟等方面，导致了路基结构的不稳定和存在安全隐患。
应加强对铁路路基设计的科学研究，并结合实际情况制定适用的设计规范和标准，确保合理的设计方案。
建设施工质量不达标也是导致铁路路基病害的重要原因。
建设施工质量不达标主要体现在土方开挖、填筑和压实等过程中存在的问题，如土质选择不当、压实不充分和水分控制不当等。
在施工过程中，应加强对土方开挖和填筑工艺的把控，确保每个节点的施工质量符合规范要求。
自然灾害也是导致铁路路基病害的一大原因。
自然灾害包括地震、泥石流、洪水等，这些灾害会给铁路路基结构带来破坏性影响。
在铁路路基设计和建设过程中，要充分考虑当地的地质和气象条件，并采取相应的抗灾措施，如设置防护墙、防洪闸门等。
违法工作也是导致铁路路基病害的原因之一。
违法工作主要包括违法建设、违法开采和违法凿洞等，这些行为会对铁路路基结构造成严重破坏。
应加强对违法行为的监管，加大违法行为的处罚力度，确保铁路路基的完整和安全。
铁路路基本身结构缺陷也是导致病害出现的重要原因。
铁路路基的结构缺陷可能包括材料问题、施工工艺缺陷和使用年限过长等。
在铁路路基维护和保养过程中，应加强对已有路基的检查和监测，发现问题及时修复，确保路基结构的稳定和安全。
为了整治铁路路基病害，可以采取以下几个措施：1. 加强路基设计和施工质量管理，制定相关标准和规范，提高设计和施工水平，确保路基结构的稳定和可靠。
2. 加强对土方开挖和填筑工艺的把控，提高土方处理工艺的科学性和施工技术水平，确保施工质量符合规范要求。
探究铁路路基病害的成因与整治措施摘要：路基是铁路的重要组成部分，也是铁路安全运行的基础。
它承受铁路轨道的重量以及通过轨道传来的机车车辆动力荷载。
如果铁路路基施工质量不能达标，很容易引发事故。
因此必须重视路基的填筑质量问题，在路基的施工过程中，还要十分重视路基病害的预防和整治。
关键词：铁路路基；病害；原因；措施1 铁路路基病害产生的机理路基病害的产生和发展与路基填料的工程性质、地表水与地下水、列车振动荷载、土的动力强度特性和温度及其变化有关。
主要是路基填料、水、列车荷载和温度变化等各项因素综合作用的结果，各种因素之间又相互关联，铁路路基病害发生的原因非常复杂，并且每一种病害都有自己特殊的病理，但归纳起来主要有两个方面：病害的发生取决于特定的地质环境；病害的发生与相应的气候变化和列车振动荷载息息相关。
前者是病害发生的内因。
后者是病害发生的外因。
对某一具体的线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的量，因此，在一定程度上路基病害的发生频率和程度将取决于气象水文条件和列车长期重复振动荷载的影响，路基病害的产生和发展是各项因素综合作用的结果。
观测表明，在列车轮轴荷载的重复作用下，路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形，这种塑性变形累积到一定程度将会使路基填土产生塑性流动，并产生路基病害。
研究表明：产生这些病害的原因在很大程度上依赖于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，而后者与土的饱和度密切相关。
随着饱和度的增大，土的动强度将显著降低。
处于轨道下方的路基土因反复受到挤压和固结而产生过大的累积塑性变形，从而形成所谓的道碴坑以及枕木下方的积水坑。
2 铁路路基病害的整治措施分析2.1 铁路路基滑坡病害整治措施分析针对可能发生新生滑坡问题的路基区段，需要通过实施相关工程措施的方式，避免滑坡的产生。
针对可能出现的既有滑坡区段，应当通过沿线巡查的方式及时发现隐患并加以处理，同时将分期整治与彻底根治相互结合。
铁路治沙工作年度总结摘要本文对铁路治沙工作进行了年度总结。
通过对过去一年铁路治沙工作的回顾和分析，总结了工作取得的成绩和存在的问题，并提出了改进措施和发展方向。
引言沙漠化是我国面临的重大生态环境问题之一，对交通运输系统的安全和稳定性产生了不小的影响。
为了应对这一挑战，铁路治沙工作成为了解决交通运输领域沙害问题的重要手段之一。
本文对2019年度铁路治沙工作进行了总结，旨在回顾过去一年我们的工作，总结经验和教训，为未来的工作提供参考。
一、工作回顾1. 治沙工程建设去年我们在沿线各铁路线路上进行了大规模的治沙工程建设。
我们根据沙漠化程度，结合科学研究成果，采取了深钉固沙、植被覆盖等措施，全面加强了线路的防护能力。
同时，我们与科研机构合作，推动了沙漠生态环境的恢复和保护。
2. 沙地保洁我们加强了对铁路沙漠区域的保洁工作，对铁路沿线沙地进行了定期清理，确保铁路线路的畅通和安全。
在保洁过程中，我们注重环境保护，采取了科学的清理方法，避免对沙地生态环境造成二次伤害。
3. 治理风沙灾害去年，我们遭受了多次风沙灾害的袭击，对铁路运输造成了一定的影响。
我们立即组织了专业队伍对受灾区域进行清理和修复工作，并加强了风沙监测和预警措施，提高了对风沙灾害的应对能力。
二、存在问题在过去一年的治沙工作中，我们也意识到存在一些问题，主要包括：1. 工作力量不足由于沙漠化问题的严重性，我们在治沙工作中面临着较为庞大的工作量。
然而，目前的工作力量依然相对不足，无法完全满足要求。
因此，我们需要进一步增加治沙工作的专业队伍和工作人员，提高治理效能。
2. 沙漠化治理技术有待创新当前，沙漠化治理技术还处于不断发展阶段，尚未达到完善和成熟。
因此，我们需要加强科研合作，推动沙漠化治理技术的创新和应用，提高治理效果。
3. 基础设施保护工作亟待加强沙地环境对铁路基础设施造成了严重的破坏，使铁路运输受到了一定的限制。
因此，我们需要进一步加强基础设施的保护工作，提高铁路线路的可靠性和稳定性。
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Jiuquan to Ejina Banner RailwayHUANG Yong(China Railway First Railway Survey and Design Institute Group Co.Ltd.,Xi’an 710043,China)Abstract :Gobi wind⁃sand flow is one of the typical sand disasters in northwest of China that severely threatens the railway construction and operation.With reference to Jiuquan to Ejina Banner railway,the configurations,characters,causes and harms of wind⁃sand flow in Gobi region are analyzed by means of field investigation and laboratory test.This paper puts forward basic principles for route selection in such region in view of physical geography and climate factors.Additionally,prevention is prioritized in combination with vegetation protection and supplemented engineering protection.Key words :Gobi wind⁃sand flow;Sand disaster;Route selection;Vegetation protection;Engineering protection 风沙是我国西北干旱地区一种常见的不良地质现象,戈壁风沙流作为沙害的一种形式在我国西北地区广泛分布,沙埋㊁风蚀等时有发生,危害铁路工程㊂酒额铁路位于甘肃省和内蒙古自治区西部大陆腹地,线路全长约400km,其中戈壁风沙流危害地段长约250km,主要集中在金塔境内㊂风沙地区铁路选线与风沙防治关系到铁路设计的成败,查明戈壁风沙流的特征㊁危害程度,评价其影响,并提出相应选线原则和措施建议是设计中的重中之重㊂1 自然概况1.1 自然地理基本特征酒额铁路南接兰新铁路酒泉站,北通哈临铁路策克口岸,经酒泉卫星发射中心东风航天城,位于金塔盆地㊁黑河洪积平原区,其东侧为巴丹吉林沙漠西缘,西侧为夹山㊁北山㊂戈壁风沙流危害区多属砾质假戈壁,地形平坦开阔,局部地段分布有半固定沙丘㊁沙地㊂区内地表上部为第四系洪积砂砾石,粒径为1~20mm,砾石含量达50%~60%,余为粉细砂充填,下部为粉细砂及粉土等细颗粒物质,沙源丰富㊂地下水埋深10~50m,地表植被较稀少,局部分布有自然生长的灌木㊁乔木等及零星分布有人工灌溉的杨树[1]㊂1.2 气候特征酒额铁路位于甘肃酒泉金塔地区及内蒙额济纳旗地区的大陆腹地,属温带干旱气候区,日照时间长,太阳辐射强,昼夜温差大,降水量小,蒸发量大,空气干燥,夏季炎热而短促,冬季寒冷而漫长㊂处在内蒙古冷高压控制之下,大风日多,扬沙㊁沙尘暴日数较多㊂年平均降水量31.2~86.2mm,年最小降水量7.0~ 36.2mm,年最大降水量77.3~165.6mm㊂年平均蒸发量2004.9~2794.1mm,年最大蒸发量2284.9 ~3546.2mm㊂戈壁风沙流地区(主要为金塔境内)主导风向为WNW,W,最多风向为E,年平均大风日数(大于8级) 26d,沙尘暴日数9d;大风天气主要集中在每年的3~ 5月份,年平均风速2.5~3m/s,最大风速18~ 25.7m/s㊂其多年风向频率玫瑰图见图1㊂图1 酒额铁路戈壁风沙流段累年风向频率玫瑰图2 戈壁风沙流运动规律2.1 戈壁风沙流的形成在干旱的气候条件下,当风吹经沙质地表时,由于气流运动冲击力的作用,将松散的沙粒吹起,并纳入运动的气流中,随之搬运前进,形成风沙流㊂但沙粒只有在一定的风力(即起沙风速)作用下才开始移动,颗粒越小,起沙风速越低,沙粒粒径0.1~0.25mm的沙质地表,形成风沙流的最低临界风速为4~5m/s,对颗粒较粗的砂砾质戈壁,风速需达8~9m/s[2]㊂酒额铁路特别是金塔境内所经地区为干旱地区,蒸发强烈而降水量小,常年多风且风速较大,植被稀疏而沙源丰富,这些条件使得该地区的风沙活动强烈㊂2.2 戈壁风沙流结构风沙流中沙量在垂直空间上的分布主要受高度㊁风速㊁地表组成物质等因素影响㊂在一定风速条件和地表形态下,地表高度范围内的输沙量与高度成反比,高度越高,其气流中的含砂量越低㊂研究表明,在沙质地表0~10cm高度范围内搬运的沙量占总输沙量的75%,在沙质地表0~2m高度范围内搬运的沙量占总输沙量的90%以上[3],因此,戈壁风沙流中沙粒的搬运基本是贴近地面完成的㊂在一定风速条件下,地表颗粒越细,气流中沙粒含量越大,影响的高度也越大;反之,地表颗粒越粗,其气流中沙粒含量越低,影响高度也越小[4],当地表颗粒达到一定粒径时,气流中含沙量极低,即不会起沙㊂在地表颗粒条件相同下,同一高度范围内,当风速增加时,气流中的含沙量增加[5],同时风沙影响高度也变大[6]㊂风是自然界中客观存在且难以控制,但据风沙流的结构特征,可以改变风沙地表特征㊁减弱近地表风的侵蚀力㊁增加地表抗风蚀能力而控制风沙流的产生和发展㊂3 戈壁风沙流对铁路工程的危害戈壁风沙流对铁路工程的危害主要表现在沙埋㊁风蚀两个方面㊂3.1 沙埋风沙流携带大量的沙粒在搬运过程中,遇到路堤及铁路附属建筑物阻挡,风力减弱,路堤一侧形成积沙上道㊁掩埋道床㊁扣件甚至轨头等现象,严重时造成列车停车㊁缓行或脱轨等重大行车事故㊂根据现场调查,仅一次大风过后,该区域内既有清绿铁路专线近50km铁轨被风沙掩埋,见图2㊂3.2 风蚀由于路堤长期受到风蚀作用,极易造成局部段落路肩宽度不足㊁枕木外露㊁道砟全无,严重时会致使路肩全无,危及行车安全,该区域内既有清绿军用铁路因长期受风蚀作用而路肩全无,见图3㊂4 戈壁风沙流地区选线原则戈壁风沙流对铁路工程的危害具有隐蔽性㊁突发性,容易阻截但不易根除㊂因此,在选线设计阶段,应结合工程设置及戈壁风沙流的沙害特征进行综合考虑,将风沙流的危害降到最低㊂33第7期黄 勇 酒额铁路戈壁风沙流地区沙害成因及防治措施图2 风沙掩埋清绿铁路道床图3 风蚀严重的清绿铁路路堤根据酒额铁路的地质条件及风沙流危害特点,在选线阶段应从地形地貌㊁线路走向㊁路基断面和站位布置等方面进行考虑㊂4.1 地形地貌线路应避开山地陡坡积沙地段,在山地陡坎地段基底砂层稳定性存在风险㊂宜选在山地背风侧风影部分以外的地段通过,当风沙流通过背风侧风影区时会产生涡流[7],造成积沙㊂线路应与当地防风沙规划结合,宜选择在地下水埋深较浅㊁接近水源等地㊂在有水源保障的前提下,可以采取防护林带防风防沙,形成绿色走廊㊂4.2 线路走向线路走向宜顺直,尽量减少弯道,走向尽量与主导风向平行㊂线路走向与主导风向平行后,风沙对工程的危险,只表现于路堤两侧的狭长地带,可使风沙沿路堤两侧移动,不至于产生大量积沙㊂如走向与主导风向垂直,则易将风沙流中的沙粒阻挡在路堤的上风侧,极易造成积沙;同样,线路走向垂直于主导风向,其路基受风蚀作用的影响比平行于主导风向的情况要严重得多㊂在弯道处,由于风沙流的流动受阻,不利于风沙流的移动,易造成积沙,特别在弯道内侧㊂4.3 路基断面路基宜选用路堤,路堤高度不宜过高也不宜过低,一般采用1.0~2.5m,应避免采用零断面和路堑㊂采用路堤工程且高度适宜时,当线路与主导风向平行时,风沙流沿路堤坡脚移动,坡面不易造成积沙,路堤顶面由于风速加大,砂粒也不易在路堤顶面停留,借助于风力将顶面砂粒吹散㊂但当填方过高时,背风坡风力降低导致沙粒在背风坡大量停留堆积[8]㊂当采用路堑工程时,风沙通过路堑产生明显的漩涡运动,风力显著降低导致沙粒大量停留于路堑中而产生堆积[9];零断面路基地段也易造成钢轨㊁枕木㊁扣件等部位积沙㊂4.4 站位布置站位尽量选择无风沙或是轻微风沙地段,避免有风沙活动的隘口,站房及住宅应朝向背风侧㊂5 戈壁风沙流地区沙害防治措施风沙防治坚持 以防为主,防治结合”的原则,根据戈壁风沙流地区地形地貌㊁沙源㊁风况㊁危害程度等情况,结合当地铁路㊁公路及地方防沙治沙经验,因地制宜,就地取材,综合治理㊂5.1 保护地表和植被治沙”应先从预防入手,酒额铁路戈壁风沙流地区为假戈壁,上部表层为砾石,下部为粉细砂等细颗粒物质,在铁路施工过程中应对周边地表进行保护,特别是做好取弃土场地的保护,严禁对地表随意开挖㊁堆填,特别对上风口更应如此,避免造成地表粗颗粒物质被破坏后导致下部细颗粒物质大量出露而形成新的沙源㊂如果破坏了地表粗颗粒砾石结构和植被,会导致地表抗风蚀能力降低和沙源的增加,会加大戈壁风沙流的危害㊂5.2 植被防沙根据现场调查,植被茂盛地段,戈壁风沙流危害明显降低,基本以轻微为主,仅坡脚有少量积沙,而植被稀少地段,风沙流危害严重甚至极严重,沙粒上道,掩埋轨面经常发生㊂植树造林不仅可防风,而且还能起到固沙作用㊂种植植被可以提高地表的粗糙度而降低风速[10],风沙流中的沙粒因风速降低而停留于铁路两侧,同时植物根系也可以起到改良土壤固沙作用,减少沙粒的来源㊂通过削弱风速和改变地表沙源形态,可达到长久防沙的目的,是防治铁路沙害的根本措施,而且酒额铁路走行于黑河两侧,大部分地段地下水位在10~25m,具备自然生长植被和采取人工灌溉造林的条件㊂在有水源条件且林木能成活的戈壁风沙流地段,可以优先采取植被防沙措施,根据风沙流的危害程度及风向㊁沙源特点,选择好树种,做好防沙林带宽度㊁结构㊁组成的设计㊂防护林带应根据当地造林经验和水源条件,采用乔木㊁灌木㊁草本植物相结合,以灌木为主的混交林或纯林[11]㊂轻微风沙地段,林带宽度迎主导风向侧约100m,背主导风向侧约50m;中等风沙地段,林带宽度迎主导风向侧150~200m,背主导风向侧100m 左右,见图4;严重风沙地段,林带宽度迎主导风向侧250~300m,背主导风向侧100~200m [12]㊂树(草)种选择生长良好㊁防沙能力强的当地沙漠植物,如红柳㊁拧条㊁梭梭㊁花棒㊁麻黄㊁沙枣㊂先锋植物与后期植物互相配合㊂43铁道标准设计第59卷植物的灌溉优先采用滴(渗)灌㊂地下水位较浅且水资源较丰富㊁地形平坦地段采用渠灌㊂在戈壁风沙流严重或中等地段,设置植被防护带的同时也需在外侧设置高立式沙障等阻沙栅栏,在主导方向一侧,一般在距林带20~30m以外设置阻沙栅栏,在非主导方向一侧,可在临近林带处设置阻沙栅栏㊂5.3 工程防沙酒额铁路戈壁风沙流地区中部分地段地下水位埋深大,水量较小,植物存活较为困难,无植物防护条件,需采取工程防沙措施㊂防护类型依据风沙活动特征㊁输沙量㊁地形和防护材料性质等综合确定,采用下列防护措施㊂平铺卵石土㊁碎石土㊁粗砾土等粗颗粒土㊂设置草方格㊁苇把㊁PE沙障等㊂设置高立式沙障,高立式沙障距路基坡脚或堑顶迎主导风向侧不小于200m,背主导风向不小于100m㊂在戈壁风沙流危害中等地段,其工程防沙构筑物设置见图5㊂在沙源丰富地段,可向外适当增加沙障排数,其排间距离不小于障高的20倍㊂图4 酒额铁路戈壁风沙流风沙危害中等地段植被防沙示意(单位:m)图5 酒额铁路戈壁风沙流风沙危害中等地段工程防沙示意(单位:m)6 结论(1)酒额铁路位于西北戈壁地区,干旱少雨㊁常年多风㊁植被稀疏而沙源丰富的外部条件,极易发生戈壁风沙流;戈壁风沙流具有隐蔽性㊁突发性,危害主要表现在沙埋和风蚀㊂(2)酒额铁路戈壁风沙流危害段落长约250km,该区域内主导风向为WNW,W,线路走向选择时尽量平行或与之小角度相交,避免长大段落线路走向垂直于主导风向;路基断面选择方式尽量选用路堤,路堤高度宜为1.0~2.5m,避免采用零断面或是路堑㊂(3)戈壁风沙流地区 治沙”应先从预防入手,在施工中切实保护既有地表已形成的砾石保护膜,严禁对地表随意开挖㊁堆填,避免形成新的沙源㊂(4)戈壁风沙流沙害治理采取植被防沙与工程防沙相结合的方式,以植被防沙为主,在风沙流危害极其严重地段或水源严重匮乏地段可以采取工程防沙措施,起到防风与固沙双重效果㊂参考文献:[1] 中铁第一勘察设计院集团有限公司.酒额铁路风沙灾害总结与治理措施[Z].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2013. 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浅谈南疆铁路沙害现状及整治措施南疆铁路喀什工务段管内线路沿塔克拉玛干沙漠边缘展开，最短直线距离不足5公里，特殊的地理环境决定了本地方为典型的温带大陆性干旱气候，年降雨量仅为50mm左右，而且蒸发量极大。
在每年的春秋时节受西伯利亚气流影响，经常发生铁路线路积沙甚至沙埋线路，部分地段沙害板结严重、线路质量严重不良。
对沙害地段的线路实施有效修理，一直是工务系统亟待破解的难题。
在通常情况下，如果积沙超过了轨面20毫米，并且长达数十米时，列车就容易出现掉道的情况，从而导致事故的发生。
目前南疆地区气候多风干燥，风沙遇到铁路路基后，风速减缓产生沉积、形成沙害。
由于流动沙粒长期沉积在线路道床内，灌满了石碴间的缝隙后，在雨水和列车上排出的污水混合在一起，逐渐形成了道床板结，大大降低了道床弹性和排水能力。
这些地段一旦出现线路病害，因大型养路机械无法作业，人工养护捣固质量根本无法保证，线路长平不良和顺坡率不足的问题越积越严重，是造成沙害板结地段TQI值居高不下、线路线性不良的主要原因。
一、风沙危害铁路的类型对南疆铁路来说沙害有沙埋、翻浆冒泥与钢轨和链接零件锈蚀这三种。
（一）、沙埋沙埋主要指的是铁路路基充当了沙障，桥涵成了风沙通过的唯一通道，大部分风沙直接通过了桥洞，由于桥涵处风沙方向发生变化，以致风速降低，大量的积沙堆积于桥涵两侧及桥涵底，造成桥涵的净空减小，严重地段堵塞河床，汛期洪水危害路基同时积沙堆积于桥涵两侧路基坡面及路肩上，严重时掩埋轨头，给铁路的正常维护造成极大不便，清理不及时对铁路的正常运营及上部结构都会带来极大地危害。
产生的原因一种是风沙流受的阻碍，而使得沙粒在线路上出现堆积；另一个原因就是沙丘在整体前移的过程中埋压轨道。
主要危害有：１、因为轨道积沙进而造成的列车减速、停运甚至是脱轨现象。
当钢轨被沙埋到机车难以通过时，就必须要减速缓行甚至是停止运行等待清理。
当积沙的厚度达到了20cm、长度达到了2到3m以上时，就很有可能会导致机车引导轮首先脱轨，严重的时候可能会导致翻车和线路损坏等重大事故2、因为积沙沉积在道床底部，会使得道渣被挤向道床表面，进而会导致枕木和钢轨被抬高，形成拱道，当铁轨的中部形成了拱道之后，在其接头处的高度就会先对变低，而在钢轨接头处，车轮对钢轨有着较大的冲击力，如果冲击的次数太多，就会导致接头处下沉，形成低接头，不能够保持轨面的水平标高，列车在通过时会出现车厢摇晃的现象，在严重的时候甚至是会有断钩的危险。
临策铁路防沙治沙实践与思考摘要：针对临策铁路沙害的基本情况，初期采用工程措施控制沙害确保列车的正常运行。
鉴于工程治沙措施需要经常性维护，后期的治理依据工程与植物措施相结合的原则。
在工程治沙体系的基础上逐步建立植物防护体系，以形成综合治沙体系。
总结临策铁路沙害治理实践，提出了今后防沙治沙工作的建议。
关键词：临策铁路沙害治理工程治沙维护植物防护综合治沙体系0引言临策铁路，东起内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区，西至阿拉善盟策克口岸，是国家“中长期铁路网规划”中临河至哈密铁路的东段。
铁路等级为国铁Ⅱ级，按单线铁路设计。
线路有较长的一段里程穿过乌兰布和沙漠、亚玛雷克沙漠、巴丹吉林沙漠以及岩漠戈壁区、砾漠戈壁区，共有400多公里通过无人区[1]。
临策铁路处于我国沙漠化强烈发生地区，是一条风沙铁路，沙害的研究和治理贯穿铁路的建设和运营全过程。
结合包兰线、集二线、南疆铁路等的治沙经验[2-3]，在选线设计阶段，尽量绕避了对铁路危害较大的高大流动沙丘，并首次采用明洞方案通过局部流动沙丘地段[4-5]。
在运营阶段，首先采取“清、阻、固”的工程措施治理沙害[6-7]；然后根据“近期与远期防护相结合、工程与植物防沙相结合”的原则[8]，采取植物措施防沙固沙。
1沙害概况1.1气候特征铁路线路经过的地区位于我国西北内陆高原，属于典型的中温带大陆性干旱气候。
该地区降水量少、蒸发量大，年平均降水量35.2～154.2 mm，年平均蒸发量2265.6～4217.8 mm。
常年气候干旱，夏季酷热、冬季严寒，昼夜温差悬殊。
全年大风天气较多，春秋两季尤甚，铁路沿线年平均风速2.1～4.7m/s，最大风速28.6 m/s，年平均大风日数(≥8级)4.8～61.1d，四季主要盛行西风、西北风，其次为东风及东南风[9]。
沿线地区地表水不发育，地下水资源普遍匮乏，加上沙质化土地不利于水分储存，导致该地区植物难以生长、植被稀少。
1.2 沙害形成临策线部分区域从沙漠边缘穿越而过，沙漠中的流动沙丘以及戈壁地区的风化剥蚀物提供了丰富的沙物质来源。
2012年10月内蒙古科技与经济Octo ber 2012 第19期总第269期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .19T o tal N o .269关于临策铁路沙害成因及工程治理的探讨周福成(呼和浩特铁路局临策铁路基础设备管理部,内蒙古巴彦淖尔 015000) 摘 要:通过对临策线地理环境、沙害特征及沙害现状等基本问题的研究,提出了临策铁路沙害工程治理基本途径,即:宜林地段,以建立防护林为主;干旱地段,以工程治沙为主。
经过2年综合治理,通过采用“清、阻、固、造(播)、封”的方法,临策铁路沙害初步得到遏制。
关键词:临策线;沙害现状;工程治理途径 中图分类号:U 216.41+3 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)19—0064—021 临策铁路自然特征1.1 地形地貌临策铁路处于沙漠边缘,全长702km,其中沙害地段462km 。
此线沙害极其严重,是目前我国乃至世界受沙害影响最烈铁路之一。
铁路由东至西依次经过黄河河套平原区、山前洪积平原区、阴山山脉的狼山中山区以及巴彦淖尔——阿拉善剥蚀平原区。
在狼山中山区与黄河河套平原区的交接地带,多分布着大型冲积洪积扇和丘陵,在巴彦淖尔——阿拉善剥蚀平原区中夹杂分布有低山丘陵、山间洼地。
临河至太阳庙段和额济纳旗一带分布有农耕地。
1.2 水文地质线路通过地区位于我国内陆高原干旱地区,沿线河流水系不发育,除黄河附近外,均为内陆河流区。
地下水资源十分贫乏。
1.2.1 地表水沿线地表水不发育,水系主要有黄河以及内陆河系的额济纳河。
黄河位于临策线东段黄河河套平原区,线路不跨越黄河,仅通过河套灌区及狼山南坡的支沟。
额济纳河发源于祁连山北麓,水量来源于祁连山的冰雪融水和雨季洪水,属季节性内陆河。
通过调查,地表水在全线沙害整治中,不具备利用条件及价值。
1.2.2 地下水沿线地下水的分布随地域的不同有不同的分布特点,地下水类型可分为第四系空隙潜水区及基岩裂隙水区。
1.2.2.1 第四系空隙潜水。
沿线第四系空隙潜水主要分布于临河至敖伦布拉格河套平原及山前洪积平原中,在其余地段大型沟床中呈条带状分布。
在巴彦淖尔-阿拉善剥蚀平原区的现代沟谷中也有分布,由于分布范围较窄,富水性较差,不具有供水意义。
在额济纳河冲积平原区,第四系地层深厚,期间蕴藏有丰富的第四系空隙潜水、承压水。
一般潜水含水层厚5m ～30m ,水位埋深小于5m ,承压水含水层大于20m 。
k86～k91处于河套灌区边缘、k650～k680处于额济纳河,地下水位高、水量大,通过建设深水井、滴灌设施或灌溉系统,可以解决上述两段严重沙害。
1.2.2.2 基岩裂隙水。
沿线基岩裂隙水主要分布于狼山中山区及剥蚀平原区基岩中,由于本区位于我国内陆高原干旱区,年降水量少,基岩分布地段河流水系不发育,基岩裂隙水补给来源贫乏,沿线基岩裂隙水水量较少,对于临策线治沙不起任何作用。
1.3 气象沿线地区地处亚洲大陆腹地的内陆高原,远离海洋,周围群山环抱,为典型的中温带大陆性干旱气候。
沿线光照充足,热量丰富,降水量少,蒸发量大,干旱少雨,春秋两季大风弥漫,风大沙多,夏季酷热,冬季严寒,无霜期较长,昼夜温差大,四季气候特征明显。
年平均气温7.3℃～9.2℃,极端最高气温44.8℃,极端最低气温-31.6℃;雨季多集中在每年的6月～8月份,年降水量35.2mm ～154.2m m ,年最大降水量267.9m m,年平均蒸发量2265.6m m ～4217.8mm ,年最大蒸发量3598.1mm ～4523.7mm ;年平均风速3.5m /s ～4.9m /s ,最大风速27.0m /s ,主导方向WNW 、W 等,年平均大风日数(≥8级)40d ～62d,土壤最大季节冻土深度120cm ～163cm 。
2 沙害现状及产生原因临策铁路大部分线路穿越乌兰布和沙漠、雅玛雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和广袤的岩漠、砾漠(戈壁)分布区,沿线植被稀少,降水量少,蒸发量大,干旱少雨,风力强劲、风沙活动剧烈,是我国北方沙漠化强烈发生地区。
2.1 沙害现状临策线2009年12月26日开通之后,随即因沿线沙害严重,影响列车运行安全而停运。
2010年5月12日试运营时进行的沙害调查统计,在临策线开通的702km 线路中,受沙害影响区段有462km,占线路总长度的65.8%,其中沙害严重地段有303.2km ,占线路总长的43.2%。
试运营期间,因冒险涉沙行车,发生2次列车脱轨事故。
因几乎每天都发生沙害断道、涉沙行车等危及行车安全等情况,临河至额济纳列车运行单程需要25h,平均速度仅仅为28km /h 。
而且沙害的严重程度和区段有逐步发展扩大趋势。
临策线除狼山低中山区外(k 0+000-k 67+000;k160+000-k208+000段),各地貌单元均有长大地段风沙。
沙害主要表现在:风沙侵入道心覆埋轨道;堵塞涵洞;沙进隧道;掩埋侧沟,路堑成为集沙槽。
2.2 沙害产生原因・64・收稿日期:2012-06-21作者简介:周福成(1967-),男,助理工程师,从事铁路防沙治沙工作5年,负责临策基础部绿化、治沙技术管理工作。
周福成・关于临策铁路沙害成因及工程治理的探讨2012年第19期 临策铁路通过乌兰布和、巴丹吉林两大沙漠地带,秋冬季以西北风为主,春夏以东南风为主,在风力的反复作用下,沙害非常强烈。
全线大部分地段以风化剥蚀为主,沙物资来源丰富,为本线沙害提供了充足的物资条件。
铁路位于内陆高原干旱气候区,常年干旱少雨,风作用强烈,风沙流明显。
根据调查取样颗分试验,沿线起砂风速约为4m/s,常风状态下就可能起风,是沙害的基本条件。
戈壁地貌的风沙饱和度不高,但流速快,风沙流弹跳高度大,具有突发性和隐蔽性,短时间内不易发现,如有建筑物修建,将很快造成危害或被掩埋。
k380-k580段之间大部分沙害为戈壁风沙流,周边无明显沙源,但路基两侧已布满沙物资。
临策线施工初期因投资原因,设计时未考虑沙害影响或防沙治沙设计深度不足,完工后即形成沙害;有些地段防沙治沙设施施工晚于路基施工,沙害已形成,但未做处理,强行铺轨;已完工程保护不力,草方格成为骆驼饲料。
3 工程治理临策铁路沙害治理采取清、阻、固、造(播)、封相结合的综合治理措施。
“清”:人工和机械清除线路积沙,特别是路堑内积沙、隧道口积沙要彻底清除,同时清除路堑上面积沙;“阻”:设置高立式沙障(土工网格、树枝沙障或荆芭沙障),阻挡远方流沙,使流沙在距离线路一定范围内堆积;“固”:砂夹石或黏土覆盖、设置土工网格或草方格沙障,固定线路两侧积沙,增加地面粗糙度,减少起沙条件;“造”:植树造林,应用滴灌技术营造铁路防护林,改善生态环境,从根本上治理沙害;“播”:适时播种草籽,增加植被覆盖度。
“封”:围栏封育,恢复自然植被,保护治沙实施。
3.1 组织领导临策线沙害工程治理项目多、工程量大,需要大规模投入资金,而临策线因沙害影响严重亏损,无力支付。
为解决资金来源问题,铁路局加强组织领导一是成立了以主管工务副局长为组长的临策线治沙工作领导小组。
二是成立路局临策线治沙指挥部,负责实施临策线沙害治理工作,并组织局管内等单位全力抢修,为临策线早日开通运营创造条件。
临策基础设备管理部成立专业治沙队伍。
设置9处看守点,驻守沙害现场,发生沙害及时清除;组织人员随车清沙,发生轻微沙害下车及时清除;组织施工队伍,沙害严重地段进行全面整治施工。
3.2 工程治沙3.2.1 高立式沙障在离铁路线路120m～150m之间,采用高立式沙障阻沙,达到降低风速,使流动沙丘或风沙流减缓推进速度或停留下来的目的。
设置沙障应与主风向垂直,或与线路平行。
通过试验及现场观察,高度在1.2m～1.5m,孔隙度在35%～40%范围内的PE高沙障,不仅具有很好的阻沙作用,而且对底层气流的削弱也很明显。
施工时P E沙障绑扎在立柱或铁丝上时,应注意进行线型固定,点状绑扎时会在风力的反复作用下,绑扎点处破裂从而使沙障脱落,失去阻沙作用。
临策线2年共设置高立式沙障900km,个别沙害严重地段设置3～5道。
积沙超过沙障高度后,在原沙障上加高,增加阻沙能力。
线路两侧范围内积沙明显减少,为治理轨道沙害奠定了基础条件。
3.2.2 土工网格距离路基坡脚10m～15m开始设置,要给线路清沙施工机械留出足够作业条件。
土工网格高度有0.25m、0.3m、0.5m3种,网格尺寸对应1m×1m、1.5m×1.5m、3m×3m3种,网格按照正方形连续布置在沙障与线路之间,可以起到增加地面粗糙度、拦截风沙流、固沙等效果。
2年实践总结出:在移动沙丘、风力较弱地带,0.25m、1m×1m网格固沙效果最好;风力强劲、沙物质来自远方的风沙流地段,后两种高度尺寸固沙效果好,但4角支撑需使用直径不小于4cm的木立柱,而不是竹竿,方能抵御风力吹袭。
临策铁路沿线紫外线强、酷热严寒,沙障、土工网格材料必须满足抗老化不低于10年要求。
否则,完成后的设施将很快老化从而失效。
3.2.3 围栏封育沙害严重地段迎风侧200m～300m,背风侧100m～150m进行围栏封育,设置刺线网围栏防护。
沙害一般地段迎风侧150m～200m,背风侧100m进行围栏封育。
沙害轻微地段迎风侧100m～150m,背风侧100m进行围栏封育。
设置围栏防护: 保护自然植被,为自然植被提供休养生息的条件,恢复自然植被; 保护封育范围内其他治沙设施不受破坏。
在封育范围内,雨前适时播种沙生植物物种,增加植被盖度。
在土工网格内播种成活率较高,植物要采用本地、耐寒、耐旱植物,例如:籽蒿、花棒、沙拐枣、小叶锦鸡儿、柠条等。
3.2.4 滴灌造林临策线k86-k91段处于狼山冲级扇区与河套灌区过渡段,风力强劲,沙害严重。
此段地下水位较高,非常适合滴灌造林治沙技术的应用。
滴灌利用100m深水井作为水源,通过过滤器、 110PE供水主管道、 75PE供水支管道、滴灌毛管实施完成种植用水的输送。
在主风向铁路北侧布置19条、南侧布置11条毛管,共分为9个灌区,每个灌区长度450m。
滴灌毛管使用木桩固定,保证滴头与树木位置的准确。
灌区内积沙先用土工网格固定,再播种沙生植物,用已增加植被盖度。
4 工程治沙效果临策线沙害通过以上所述工程项目治理,取得了非常好的成果。
目前全线严重沙害里程92km,一般沙害264km。
列车运行速度达到70km/h,做到了严重沙害地段不断道、一般沙害地段不慢行,保障了大动脉的畅通。
临策线沙害治理综合防护体系示意5 结束语临策铁路沙害治理需要长期、持续投入,需要建立完整的综合防护体系,即:工程治沙与生物治沙相结合,设置阻沙带、固沙带、防护林带和封育带。
