太中銀鐵路風沙災害治理措施及防護體系建立研究.pdf

1、太中銀鐵路穿越毛烏素沙地西南緣,沿線分布有高大流動沙丘、半固定沙丘、沙地,降水相對較少,蒸發(fā)強烈,風沙活動頻繁且劇烈。太中銀鐵路在開工建設末期及開通運營之初即遭受了較嚴重的風沙災害,亟待治理。
　　太中銀鐵路穿越風沙災害的區(qū)段年平均氣溫7.2℃左右,年平均降水量280mm左右,全年降水的75％集中出現(xiàn)在7、8月份;沿線年平均風速2.8m/s,起沙風速4.46m/s,年平均大風天氣49.8d。太中銀鐵路沿線在自然條件及人為因素的共同

2、作用下,形成了近處沙源、遠處沙源、農(nóng)田沙源、高大流動沙丘、平坦流沙地等沙源形式,危害線路運營安全的主要形式為掩埋防護欄、線路積沙、掩埋排水溝等。
　　太中銀鐵路沿線沙粒粒徑在0.075mm—0.25mm之間,在氣流中以躍移為主;干沙層厚度在3.8cm—20cm間變化;東南風對線路的危害較大。太中銀鐵路沿線氣流中的沙物質(zhì)主要分布在距松散沙面0—10cm的高度范圍內(nèi);流動沙丘在雙主導風向作用下呈往復運動,總體向線路方向逼近,移動速度在

3、0.5cm/d—3.44cm/d之間。太中銀鐵路沿線以ES、ESS、S三個風向的輸沙量最大,應對此三個風向重點防御。
　　針對太中銀鐵路沿線風沙流活動特點,采用Fluent軟件及現(xiàn)場建立試驗帶的方法研究沿線風沙災害區(qū)段的防護與治理措施。通過Fluent軟件模擬分析,太中銀鐵路沿線復式阻沙柵欄的最優(yōu)高度為1m,最優(yōu)疏透度為35%—45%。在太中銀鐵路沿線建立了半隱蔽式草方格沙障試驗帶、尼龍格狀防沙網(wǎng)試驗帶及植物固沙試驗帶并實地監(jiān)測各

4、種固沙試驗帶的防風固沙效果,監(jiān)測結果表明,各種固沙措施試驗帶均能有效地達到降低風速、固定流沙的預期效果;針對阻沙措施試驗帶及各固沙措施試驗帶出現(xiàn)的問題,在太中銀鐵路梅花井段建立了四種固阻結合試驗帶,通過實地監(jiān)測發(fā)現(xiàn),由草方格沙障固沙帶與緊密型復式阻沙柵欄形成的沙障緊密式固阻結合帶及由尼龍格狀防沙網(wǎng)與緊密型復式阻沙柵欄形成的格網(wǎng)緊密式固阻結合帶的防風固沙效果較好。針對太中銀鐵路沿線部分風沙災害區(qū)段沙丘高大、流動性強的特點,在梅花井段沿線實