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来源:《城市建设理论研究》2013年第16期
摘要:本文以中铁六局呼和铁建承建的新建铁路大塔至四眼井DK19+000-DK84+724.63段为工程实例,简要概括工程概况,明确施工特点,特别是针对沙漠地区地表广布风积沙,且风蚀现象严重,流动性较大,表层无植被覆盖;气候干燥、降雨稀少、日照强烈、冷热剧变、风大风多的特殊自然环境,在大风作用下,形成活动或半固定的沙丘、沙地及沙垅,且每年沿主导风向缓慢前移动,为防止铁路被风沙掩埋、侵蚀,对路基本体进行的防止风蚀的加固措施。风沙路基本体及平面防护相互结合的措施,消弱了风沙的运动,改善生态环境,发挥了防止风沙危害的效果,保证了路基本体的稳定,对周围环境起到改善作用。根据风积沙填料的自然特点,探索风沙路基施工最佳方法,从而科学合理的指导施工。
关键词:风沙路基 施工 防护
中图分类号:U418文献标识码: A 文章编号:
1工程概况
中铁六局呼和铁建公司承建的新建铁路大四线吴四圪堵至四眼井段位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗和杭锦旗境内,线路走行于鄂尔多斯高原、库布齐沙漠之南缘,海拔1100~1300m,相对高差2~20m,为高原风沙地貌属沙漠地区铁路。正线全长65.626公里。固定沙地植被覆盖率50%~70%。地表广布风积沙,包括流动沙丘、半固定沙丘和固定沙地,其中沙害严重地段沙丘链、沙垄密布,沙海连绵,表层无植被覆盖。全线路基对边坡进行防护,采用路肩混凝土预制块、全坡面圆砾土包坡、边坡铺设混凝土块板、浆砌片石骨架护坡等措施。
2、施工特点
2.1本方法适用性广,工艺流程清晰,施工过程中可操作性强、可控制性强、效果明显。
2.2符合工程实际情况,保证了路基边坡稳定性,减少了铁路运营和设备维修养护等费用。
3、适用范围
本方法适用于铁路风沙路基防护施工。
4、工艺原理
沙漠地区一般都具有气候干燥、降雨稀少、日照强烈、冷热剧变、风大风多的特殊自然环境,在大风作用下,形成活动或半固定的沙丘、沙地及沙垅,且每年沿主导风向缓慢向前移动,为防止铁路被风沙掩埋、侵蚀,主要工艺原理为:即对路基本体进行的防止风蚀的加固措施,对沙丘或沙流侵向路基一侧或两侧的
防止沙埋的固沙措施。
5、主要施工方法及工艺流程
通过风沙对铁路的种种危害来看,风沙地区路基防护工程包括两部分:即对路基本体进行的防止风蚀的加固措施和对沙丘或
沙流侵向路基一侧或两侧的防止沙埋的固沙措施。
5.1路基本体防护施工方法
5.1.1路堤
路堤坡面和坡脚外2m范围铺设0.2m厚粗圆砾土。
(1)当边坡高度H﹤5m时,路肩混凝土预制块下沿坡面铺设四块0.5m×0.5m×0.08m的C15混凝土预制块板,并于每块斜铺预制块板下垂直坡面插入一块0.5m×0.5m×0.08m的C15混凝土预制块板,如下图所示:
(2) 当边坡高度H﹥5m时,边坡设2.0m×2.0m方格型M7.5浆砌片石骨架护坡防护。
5.1.2 路堑
路堑坡面铺设0.2m厚粗圆砾土包坡至堑顶外2m。路堑高度H﹥4m时根据堑坡的岩性、规模、地质水文条件等,采用浆砌片石骨架护坡,风沙流地段路堑骨架内铺设预制混凝土块板防护。
5.2 路基本体防护基本施工工艺流程
5.2.1 边坡混凝土预制块板防护施工工艺流程
施工准备→测量放样→路基刷坡→圆砾土包坡→垂直坡面板沟槽开挖→铺设垂直坡面预制块板→斜铺预制块板→路肩块铺设→修整边坡→种植紫穗槐及种草。
5.2.2 骨架护坡防护施工工艺流程
施工准备→测量放样→路基刷坡→圆砾土包坡→骨架脚墙基础开挖→浆砌片石脚墙施工→确定骨架位置、尺寸→骨架施工→伸缩缝设置→踏步施工→边坡培土、种植紫穗槐及种草。
5.2.3 骨架护坡防护施工操作要点
(1)测量放样
由测量人员用全站仪在施工场地附近布置控制桩,放出路基设计边线及路基护坡基础边线,钉好桩位。
(2)路基刷坡
路基按设计边坡坡度(1:1.75)进行刷坡,路基边坡主要采用挖掘机进行刷坡,刷坡时预留20cm采用人工进行。
(3) 圆砾土包坡
选择级配良好的圆砾土进行包坡,并夯填密实。
(4)骨架护坡脚墙基础施工
脚墙由测量人员进行放样,并用白灰洒出开挖轮廓线,采用小型挖掘进行开挖,基底预留20-30cm,采用人工进行开挖,基底浮土全部清理干净,同时保证原土不受扰动。
(5)浆砌片石骨架施工
骨架嵌入路堤边坡深0.4m, 采用挂线挤浆法砌筑,砂浆饱满,无瞎缝、通缝,勾缝采用平缝压槽工艺。骨架边缘应回填好,夯填密实,防止表水侵入冲毁骨架。
(6)伸缩缝的设置
沿线路方向每15米设一道伸缩缝,缝宽0.02m,缝内全断面填塞沥青麻筋。
(7) 踏步
为便于养护,在边坡每50m设宽0.6m,高0.2m的踏步,踏步两侧的骨架的流水面宽度均为0.4m。
5.3 路基两侧平面防护
5.3.1 路基两侧防沙体系及其防护宽度
路基两侧防沙体系包括设防带与植被保护带。设防带是采用工程防沙或植物防沙。以阻止流沙越过该区而掩埋路基或轨道。靠近线路是加强防护区。不允许流沙侵入;远离铁路地段可允许少量流沙侵入加强设防区的外缘。植被保护区,禁止放牧牲畜,让其在自然环境下恢复植被减少流沙量。防沙体系宽度主要根据风沙严重程度确定,见下表:
路基两侧防沙体系宽度(m)
5.3.2 路基两侧平面防护措施
依据大四线气候条件及自然环境等因素,先在严重和中等风沙段防护林带内设置红柳枝方格沙障,然后再设植物平面防护。植物防护带布置:采用乔木(速生杨、群众杨)、灌木(沙柳、红柳)条带相结合的措施,每条防护带宽度40m,在植物防护条带内设置间距1.0m×1.0m红柳枝方格沙障防护;每两条植物防护带间设隔离带,宽30m,在隔离带内设置树枝方格沙障及撒草籽,乔木按4m行距、2m株距;灌木按4m行距、0.6m株距,乔灌相间的方式。植物防护带数量:
(1)严重风沙地段,主导风向侧设4条植物防护带,背主导风向侧设2条植物防护带。
(2) 中等风沙地段:主导风向侧设4条植物防护带,背主导风向侧设2条植物防护带。
(3) 轻微风沙地带:在路基本体两侧外补种沙蒿或沙柳、紫穗槐等灌木,主导风向侧100m,背主导风向侧50m,补种灌木按裸露面积3-4株/m2。
(4) 局部零星流动沙地,采用工程防沙,设红柳枝网格,4月-6月期间播种草籽。
(5) 在长大段严重、中等流动沙丘和沙地的主导风向侧距最
外林带15m处设置1-2m排高立式沙障。防护林带三周设刺铁丝栅栏,靠铁路侧与铁路防护栅栏相连。
(6) 灌溉措施:风沙路基地段的植物防护的灌溉优先利用附近沟、川和湿地的水,当无地表水可利用时:
严重及中等风沙地区:长大段且处于风沙活动腹地的严重及中等的活动沙丘、沙地,植物防护林带的养护浇灌采用打井抽水滴灌,乔木、灌木均滴灌,水井间距1km左右设一口井;流动沙丘、沙地长度连续约1.0km的植物防护及流动沙丘、沙地长度较短,中间夹有固定、半固定沙地的植物防护采用喷灌,打井取水。 下载本文