高原區(qū)鐵路沿線風(fēng)沙的形成機(jī)制及治理措施

xxxx沿岸風(fēng)沙的形成機(jī)制及治理措施xx（鐵道xx院地質(zhì)路基處xx710043）【摘要】本文重點(diǎn)闡述了xxxx沿岸半固定沙丘、新月形沙丘的分布特征及形成機(jī)制。結(jié)合施工階段的具體措施,總結(jié)出了對(duì)高原風(fēng)沙的工程治理措施，為以后高原地區(qū)鐵路施工對(duì)風(fēng)沙的治理和環(huán)境保護(hù)提出了較為詳實(shí)的依據(jù)。【關(guān)鍵詞】半固定沙丘新月形沙丘形成機(jī)制治理措施石方格沙障1概況xxxx活動(dòng)沙丘位于xx自治區(qū)xx地區(qū)xx縣xx東岸，呈扇形分布，面積約2km2。xx縣地處藏北高原，平均海拔高程在4500m以上，氣候寒冷、空氣稀薄、高寒缺氧，人煙稀少，地表草皮較發(fā)育，無木本植物生長(zhǎng)，自然條件惡劣。新建青藏鐵路格爾木至拉薩段DK1553+200～DK1562+950，長(zhǎng)度8333米，以NE向通過沙丘區(qū)，線路距xx1～2km。附近發(fā)育河流主要為巴索曲河，該河為常年流水性河流，雨季水量較大，冬季河水凍結(jié)，河流出口位于xx東岸，從沙丘中通過；河床兩岸半固定、新月形沙丘呈不連續(xù)狀分布。2地形地貌本段線路位于xx東岸洪積平原上，海拔高程約為4600m?？諝庀”?，高寒缺氧。地勢(shì)東高西低，地形起伏較大，地表植被稀少，半固定沙丘、新月形沙丘較發(fā)育。3沙丘分布及特征3.1半固定沙丘分布范圍在xx東岸洪積平原、北桑曲東岸桑卡日崗山麓，分布里程為DK1553+200～DK1556+510、DK1556+680～DK1557+390，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾15°～75°W。改段地層主要為細(xì)圓礫土及xx東岸的粉細(xì)砂。由于顆粒較細(xì)，在風(fēng)力作用前進(jìn)中遇到迎風(fēng)面山坡阻擋，沉積在左岸山麓形成沙地。改段風(fēng)沙厚度約為0.5～3m，其間植被有零星發(fā)育，覆蓋率約為20％。3.2新月形沙丘分布范圍低山區(qū)西側(cè)坡面及巴索曲河兩岸均有不同程度的分布。分布里程為DK1560+690～DK1561+450、DK1561+980～DK1562+530。沙丘高度一般為1～5m，間距10～50m。迎風(fēng)坡長(zhǎng)度10～30m，坡度8°～15°；背風(fēng)坡度30°～50°。表面無植被生長(zhǎng)。地層主要為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積粉細(xì)砂，稍濕～潮濕。3.3沙丘的物質(zhì)組成風(fēng)積沙物質(zhì)組成主要為松散狀細(xì)砂，青黃、灰黃色。表層0.2m稍濕，以下潮濕，從地表至2m深度范圍內(nèi)天然含水量為4.3%～6.8%。風(fēng)積沙砂質(zhì)較純凈，顆粒較均勻，礦物成分為石英、長(zhǎng)石等，一般粒徑為0.1～0.25mm，大于0.1mm的顆粒超過全重的90%，粉、粘粒含量很少。4沙丘的形成機(jī)制4.1主導(dǎo)風(fēng)向及最大風(fēng)速進(jìn)本段最大風(fēng)速網(wǎng)為后38錦m咱/爸s竊，大風(fēng)季節(jié)為形每癢年睜1殲0顏、停1配1畫、挪1梳2褲月及次裂年偶1嘩、果2痛、徒3庭月。而在本段晃由于線路東側(cè)燦山體對(duì)來風(fēng)具繡阻擋作用、巴榆索曲河谷對(duì)風(fēng)獨(dú)向具有疏導(dǎo)作們用，使主導(dǎo)風(fēng)源向在此產(chǎn)生變留化。通過現(xiàn)場(chǎng)色觀察和量測(cè)，頓本段主導(dǎo)風(fēng)向眨為更NW丸，與本段活動(dòng)白的新月形沙丘作的軸向一致。與附：主要?dú)庀蠼顿Y料窯xx敲氣象站氣象資懲料傷臺(tái)站名稱及建嗚站時(shí)間噸xx糖（躬1965詞年烤11尸月）難地理位置海拔而高程糟N襯：此32°21腸′厚高程醉m掠4800慕E客：禁91°06五′謊數(shù)值及統(tǒng)計(jì)年狂限仁數(shù)值弓統(tǒng)計(jì)年限及出柿現(xiàn)日期涌氣得溫獵℃像年游燦平墓彩均酸-2.9舍3勁4愉年錯(cuò)奪極端種最高齡23.3蟻3浙4淘年對(duì)1972.6敲.19夸最低單-36.7蘭3爭(zhēng)4紡年解1968.1習(xí).17潔最熱月平均辨7.5興3默4淚年廉7冶月估最冷月平均辱-14.7瞧3傍4瀉年剃1妨月邊最大月平均日本較差喬16.7彩3曲4附年斤12丹月汁降水量首mm絕年平均煉417.5抽3轎4滔年態(tài)晝年最大屠604.6明3縮4返年寨1971組年最小直292.3助3黨4農(nóng)年更1972序月最大析199.6航3香4溫年樣1970.7擊日最大溝35.0蹤3睛4傳年裕1983.7證.18茶一次最大及延鐘續(xù)時(shí)間陳149.6采3宵4性年雙1974.8蓄.9園漏19層天羅年平均降水日售數(shù)旨87.0脾3掀4協(xié)年奴哈蒸發(fā)量墾mm牌年平均琴1782.9世3肚4許年塞玩年最大炸1941.1理3宇4比年蛛1984閃風(fēng)速醒m/s鉤平均風(fēng)速及主齡導(dǎo)風(fēng)向芒4.3WSW壩3濁4需年縮胃水各季平均風(fēng)速識(shí)及主導(dǎo)風(fēng)向援春攪5.8WSW端3怖4住年罷莖夏婚3.6NE五3稅4泡年鴿作秋止3.9NNE甘3蛋4奔年搜疊冬計(jì)5.3W滲3位4產(chǎn)年伶直年平均大風(fēng)日晉數(shù)謹(jǐn)（盈≥旅8陸級(jí)）惱147.1笛3脫4疤年儉涼最大風(fēng)速及其訴風(fēng)向?yàn)I定時(shí)姐35.0WS較W狐3顆4搞年北1976.2價(jià).26團(tuán)瞬時(shí)蒼38.0W期3換4瓜年旬1977.1團(tuán).11首4.2損譯活動(dòng)沙丘的形陳成機(jī)制獨(dú)新月形沙丘分滅布地段主導(dǎo)風(fēng)吹向版為昏N泡60°懇～伙70煙°鏡W語。據(jù)延xx枕縣氣象資料，秋本段最大風(fēng)速羽為鄉(xiāng)38爬m(xù)泰/村s截。線路左側(cè)山乖坡出露上古生血界花崗片麻巖獄，表層風(fēng)化極朝嚴(yán)重，風(fēng)化物泡中的細(xì)顆粒被寨地表水搬運(yùn)沉訪積到巴索曲河己谷中，雨季經(jīng)幣河水搬運(yùn)再沉當(dāng)積至凳xx誓東岸，風(fēng)季又劈經(jīng)風(fēng)力作用使犁沉積在湖邊的洞細(xì)砂同沿娘S60°柏E癥方向搬運(yùn)，由絲于線路左側(cè)山譽(yù)體的阻擋，使而風(fēng)速減小，風(fēng)潤(rùn)力搬運(yùn)能力降葡低，細(xì)砂在山朋前平原、巴索家曲河谷及緩坡被地帶沉積而形枯成新月形沙丘上。由于巴索曲厭河谷及緩坡地廈帶的風(fēng)積沙受抹地表水及河水聽的沖刷、搬運(yùn)嘗，使多xx仍東岸沙源得到坊補(bǔ)充。因此，舞本段風(fēng)沙活動(dòng)道規(guī)律具有循環(huán)廳性特點(diǎn)。側(cè)5述侵沙丘的特點(diǎn)及歪危害鐮調(diào)查發(fā)現(xiàn)本段塔活動(dòng)沙丘運(yùn)移矩速度在余2鈴m吧/臉年以上。沙丘住的危害性主要翼表現(xiàn)為風(fēng)蝕、代風(fēng)積（沙埋）旁。歸5.厲1鼠風(fēng)蝕作用講由于本區(qū)蒸發(fā)韻量遠(yuǎn)大于降雨注量，在蒸發(fā)作縫用下，沙丘表浮層細(xì)砂呈干燥?；蛏詽駹顟B(tài)，爛在一年多達(dá)內(nèi)近晝6棕個(gè)月大風(fēng)的作態(tài)用下，風(fēng)力對(duì)罪沙丘表層細(xì)砂竿的剝蝕搬運(yùn)作潮用強(qiáng)烈。因此垂，除活動(dòng)沙丘稍表層細(xì)砂移動(dòng)僑頻繁，大風(fēng)造升成的風(fēng)沙流也趣表現(xiàn)了很強(qiáng)的浮風(fēng)蝕能力。壞5.2饅商風(fēng)積作用溉風(fēng)力作用將地尊表細(xì)砂隨風(fēng)沙歸流搬運(yùn)并沉積壩，風(fēng)力大小決莊定搬運(yùn)距離，虹由于起沙風(fēng)速拳大小、頻率及技風(fēng)力衰退時(shí)間吃隨地形地貌的沾變化而變化，薄從而導(dǎo)致在一菊定的范圍內(nèi)產(chǎn)叨生不同的程度是的積沙現(xiàn)象。過該段由于線路柴東側(cè)山體的阻啟擋，使風(fēng)速減攏小，風(fēng)力搬運(yùn)聞能力驟減，從球而導(dǎo)致從沙源凈到坡腳積沙現(xiàn)優(yōu)象越來越嚴(yán)重累。在巴索曲河熔谷、河床兩岸碧形成不連續(xù)狀積分布的新月形桿沙丘。舉每年冬春兩季抵為大風(fēng)季節(jié)，罪同時(shí)也為枯水藍(lán)季節(jié)，風(fēng)力將營(yíng)細(xì)砂搬運(yùn)、沉奏積到巴索曲河密谷而掩埋部分盞河床。在洪水偷季節(jié)，河水對(duì)配河床中的風(fēng)積棚沙進(jìn)行沖刷、賺搬運(yùn)，使河床袋及兩岸出現(xiàn)約舒4闖m勁高的陡坎。風(fēng)辣積還使已完工清路基遭到掩埋杏覆蓋。位200祥3嘩年板9但月時(shí)路基本體組基本成型，但濱兩側(cè)治沙措施綠當(dāng)年沒有施工毯，廊200鴿4賣年春季施工時(shí)鋸發(fā)現(xiàn)路基兩側(cè)鐮積沙嚴(yán)重桐。墓抄治沙凝前餡DK1562筐+50吊0宣～輩+90勢(shì)0請(qǐng)路基左側(cè)底（愚200醋4春年潔1印月）進(jìn)治沙撥前訂DK1560舟+30與0謊～外+60世0碑路基左側(cè)牛（涂200閣4嚇年啞6撕月）亡6舍損沙害治理措施癢6.捏1嫩沙害治理趨本段線路走向潛與主導(dǎo)風(fēng)向夾桂角耀近鐵70勞°碌，風(fēng)沙對(duì)鐵路收路基工程危害構(gòu)較大，若不采威取合理的治理克措施，將會(huì)導(dǎo)追致風(fēng)沙掩埋道剝床、軌枕的惡國(guó)果，嚴(yán)重威脅銀鐵路的正常運(yùn)投營(yíng)及安全。只怎有采取合理的恰治理措施，才栗能減小其對(duì)工糟程的危害性。葛因地制宜，充癥分利用當(dāng)?shù)刭Y受源及材料，以鼻減少工程投資順，是沙害治理姿的主導(dǎo)思想。摧以下對(duì)幾種常予用治理措施進(jìn)雅行探討和評(píng)價(jià)跌。⑴植物固沙奇本地區(qū)海拔高泉、空氣含氧量摔低、寒季時(shí)間捷長(zhǎng)，植被不宜尋成活，據(jù)青藏烈公路管理局要xx狂養(yǎng)路段及刺xx垮地區(qū)畜牧局介廁紹，本地區(qū)不藝宜種植植被、獻(xiàn)樹木，糟xx惰地區(qū)畜牧局曾亮經(jīng)引進(jìn)抗高寒恭、缺氧樹種，子在免費(fèi)提供樹膨種、技術(shù)支持威條件下，對(duì)種探植該樹成慢活宣3有年者，給積與央1掀萬元獎(jiǎng)勵(lì)，但同至今還未有人哈達(dá)到此要求。油鑒于此，植物裂固沙不宜在該跑工點(diǎn)使用。⑵化學(xué)固沙期由于本段沙丘宏分布范圍較大篇，風(fēng)力作用強(qiáng)濃勁，對(duì)沙丘表渠面噴灑化學(xué)試脂劑或粘土泥漿渾，不但成本較奔高，而且很難戶達(dá)到有效的固充沙目的。因此婦，化學(xué)固沙措辨施對(duì)本段沙丘鑒治理也不宜使定用。⑶機(jī)械固沙照機(jī)械固沙在該此工點(diǎn)使用后效被果良好。具體臟做法是于路堤告兩側(cè)坡腳外右日側(cè)殼500m沙、左側(cè)律300m副范圍內(nèi)設(shè)風(fēng)沙蠅平面防護(hù)工規(guī)程等,望先于左右側(cè)各掙50m悟范圍內(nèi)平鋪疏0.20m孕厚卵礫石魂土美,樸再于納50m慣外設(shè)石方格沙棗障防禽護(hù)匹,礦寬度使50m橋,順欠平鋪虹0.20m鋒厚卵礫石土、棄石方格沙障依村次交錯(cuò)設(shè)茫置秋,威并于右側(cè)郊500m集外魔設(shè)礎(chǔ)3腸道高立式沙較障長(zhǎng),抗其間距為豪30m騰一們排據(jù),撫正左側(cè)非300m藥外清設(shè)寫2顧道高立式沙伐障仙,酒其間距為肆30m抗一排。具體設(shè)跟計(jì)見下圖：粱治沙前的誦xx偷路基半（犁200子4鄙年煩1咸月）筍治沙后的冶xx糊現(xiàn)場(chǎng)映（磚200篇5謙年戚5盲月）7結(jié)束語豎風(fēng)沙地區(qū)勘測(cè)復(fù)應(yīng)主要做好以巾下幾個(gè)方面的溉調(diào)查：散⑴紗帆沙源調(diào)查。應(yīng)譯重點(diǎn)做好氣候鷹條件、水文條賢件、下伏地貌架及相關(guān)的巖芯怎特征。厭⑵處凝氣象調(diào)查。應(yīng)跟收集勘測(cè)地區(qū)冤氣象站歷年觀貫測(cè)記錄。重點(diǎn)犧對(duì)氣溫、降水難及風(fēng)的性質(zhì)進(jìn)諷行詳細(xì)分析。穿⑶鼓把地貌調(diào)查。應(yīng)酸重點(diǎn)做好風(fēng)蝕摧、風(fēng)積地貌和字形態(tài)調(diào)查以及脖沙漠化土地的姻地貌調(diào)查。道⑷之醒水資源調(diào)查。扔應(yīng)重點(diǎn)查明地慚表水和地下水魯?shù)脑敿?xì)情況。諸⑸抹乓植物、林業(yè)調(diào)驟查。應(yīng)詳細(xì)查所明區(qū)域內(nèi)植物而分布情況。楊⑹夫馳土壤調(diào)查。重場(chǎng)點(diǎn)從土層厚度來、質(zhì)地，并結(jié)趕合地貌及植被鎖情況，查明可偏利用程度。贏⑺緊最社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查首。罪當(dāng)然，以上所臺(tái)述是風(fēng)沙地區(qū)眨調(diào)查的普遍調(diào)婚查范圍，針對(duì)冰具體工點(diǎn)，應(yīng)太該有針對(duì)性的拆做好調(diào)查。針灌對(duì)高原地區(qū)高兆寒缺氧，植被苗稀少的特點(diǎn)，肚，應(yīng)著重從氣血象方面，尤其蹈是從風(fēng)的性質(zhì)校入手，再結(jié)合細(xì)地形、地貌等軋其他方面進(jìn)行鼓調(diào)查、分析較墾為合適。灑xx裂沿岸是目xx豈全線風(fēng)沙活動(dòng)匹最為強(qiáng)烈的地己段