沙漠地区公路设计与施工指南¶
Guidelines for Highway Design and Construction in Sandy Desert Area¶
2008-05-13 发布
2008-07-01 实施
中华人民共和国交通运输部发布¶
中华人民共和国交通运输部 公告¶
2008年第7号
关于公布《沙漠地区公路设计与施工指南》(JTG/T D31—2008)的公告
现公布《沙漠地区公路设计与施工指南》(JTG/T D31—2008),作为公路工程行业推荐性标准,自2008年7月1日起施行。
该指南的管理权和解释权归交通运输部,日常解释和管理工作由主编单位新疆交通科学研究院负责。请各有关单位在实践中注意总结经验,若有修改意见请函告新疆交通科学研究院(地址:新疆乌鲁木齐经一路17号,邮政编码:830000),以便修订时研用。
特此公告。
中华人民共和国交通运输部
二〇〇八年五月十三日
主题词:公路 指南 公告
2008年5月15日印发
前言¶
我国是沙漠分布面积较广的国家。近10年来,为满足经济发展的需要,全国不少地区和单位相继开展了沙漠公路修筑技术研究工作,尤其交通部西部交通建设科技项目管理中心组织新疆交通科学研究院等30多个科研单位立项开展的《沙漠地区公路建设成套技术研究》(以下简称沙漠公路成套技术)取得多项重要成果,并在此基础上建设了多条沙漠公路,积累了许多工程实践经验,初步形成了有特色的沙漠地区公路修筑技术。为了适应沙漠地区公路建设发展的需要,进一步总结沙漠地区公路修筑的研究成果和工程实践经验,交通部委托新疆交通科学研究院开展了《沙漠地区公路设计与施工指南》(以下简称指南)的编制工作。
本指南共有12章及3个附录,内容包括了沙漠地区公路勘察、设计、施工及质量检验,系统总结了全国沙漠地区多年来的筑路经验和科研成果,结合了部颁规范中有关沙漠地区公路勘察、设计、施工方面的内容,经过多次讨论修改而成。
为使本指南更符合沙漠公路的建设特点,便于不断完善,请各有关单位将使用过程中发现的问题或修改意见及时函告新疆交通科学研究院(地址:新疆乌鲁木齐市经一路17号,邮编:830000),以便修订时研用。
主编单位:新疆交通科学研究院
参编单位:新疆交通建设管理局
新疆公路规划勘察设计研究院
新疆公路管理局
主要起草人: 李志农 陈晓光 金昌宁 陈杰
目 录¶
1 总则 ..... 1
2 术语、符号 ..... 2
2.1 术语 ..... 2
2.2 符号 ..... 4
3 调查与勘测 ..... 5
3.1 一般规定 ..... 5
3.2 调查 ..... 5
3.3 勘察 ..... 6
3.4 测量 ..... 7
3.5 勘测要点 ..... 9
4 路线设计 ..... 13
4.1 一般规定 ..... 13
4.2 选线原则 ..... 13
4.3 选线要点 ..... 14
4.4 线形设计 ..... 15
4.5 路线交叉 ..... 17
4.6 公路用地 ..... 17
4.7 沿线设施 ..... 18
5 路基设计 ..... 19
5.1 一般要求 ..... 19
5.2 路基横断面设计 ..... 20
5.3 填方路基 ..... 21
5.4 挖方路基 ..... 22
5.5 沙漠路基顶面加固 ..... 23
5.6 特殊路基处理 ..... 23
5.7 路基取土弃土 ..... 23
6 路面设计 ..... 24
6.1 设计原则 ..... 24
6.2 路面结构组合设计 ..... 24
6.3 路面结构层材料 ..... 25
6.4 设计参数确定 ..... 26
6.5 路肩设计 ..... 26
7 路基路面排水设计 ..... 27
8 防沙设计 ..... 28
8.1 一般规定 ..... 28
8.2 防沙工程体系配置原则 ..... 29
8.3 防沙工程设计 ..... 30
9 路基工程施工 ..... 36
9.1 一般规定 ..... 36
9.2 施工准备 ..... 36
9.3 路基填筑施工 ..... 37
9.4 路基压实 ..... 38
9.5 土工布或封层施工 ..... 39
9.6 施工机械化组织 ..... 40
9.7 路基整修、维修(护)及检查验收 ..... 41
10 路面工程施工 ..... 42
10.1 一般规定 ..... 42
10.2 天然级配砂砾底基层 ..... 42
10.3 水泥(石灰)稳定沙底基层 ..... 43
10.4 土工格室加固沙底基层 ..... 44
10.5 级配砾石基层 ..... 45
10.6 水泥稳定砂砾基层 ..... 45
10.7 沥青表面处治面层 ..... 45
10.8 热拌沥青混合料面层 ..... 46
10.9 透层、黏层 ..... 46
11 防沙工程施工 ..... 47
11.1 一般规定 ..... 47
11.2 阻沙设施施工 ..... 47
11.3 固沙设施施工 ..... 48
11.4 输沙段施工 ..... 51
11.5 防火隔离带施工 ..... 51
11.6 边坡防护 ..... 51
11.7 施工期养护 ..... 52
12 工程质量检验评定标准 ..... 53
12.1 一般规定 ..... 53
12.2 路基工程 ..... 53
12.3 路面工程 ..... 54
12.4 防沙工程 ..... 56
附录 A 沙漠公路区划 ..... 61
附录 B 沙漠公路路面典型结构组合 ..... 72
附录 C 漫水法测定干燥风积沙密度试验方法(试行) ..... 75
本指南用词说明 ..... 78
附件 《沙漠地区公路设计与施工指南》(JTG/T D31—2008)条文说明 ..... 79
1 总则 ..... 81
3 调查与勘测 ..... 82
4 路线设计 ..... 87
5 路基设计 ..... 90
6 路面设计 ..... 94
7 路基路面排水设计 ..... 97
8 防沙设计 ..... 98
9 路基工程施工 ..... 104
10 路面工程施工 ..... 107
11 防沙工程施工 ..... 110
12 工程质量检验评定标准 ..... 112
1 总则¶
1.0.1 为指导沙漠地区公路的勘测、设计、施工,提高设计、施工质量和技术水平,制定本指南。¶
1.0.2 本指南适用于沙漠地区各级公路新建与改建工程,养护、大中修工程可参照使用。¶
1.0.3 采用本指南未包括的新材料、新结构、新技术、新工艺,应通过试验并报主管部门批准。¶
1.0.4 具体工程项目路基、路面正式施工前,宜修筑试验路段,以验证采用本指南指标合理性,更好地检验设计,指导施工。¶
2 术语、符号¶
2.1 术语¶
2.1.1 沙漠 sandy desert¶
荒漠(desert)是指气候干旱、降水稀少且多变、土地贫瘠的自然地带。沙漠是荒漠的一部分,指沙质荒漠,其地表覆盖着大片的风成沙与沙丘。
2.1.2 风积沙 wind deposited sand, aerolian sand¶
风力作用下形成的沙物质。从工程角度来看,风积沙一般为细沙或极细沙,颗粒集中,级配不良,粉黏粒含量少,基本上为松散状。
2.1.3 沙地 sandy land¶
在荒漠地带以外,地表有沙丘覆盖的地带。
2.1.4 固定沙丘 fixed sand dune¶
2.1.5 半固定沙丘 semi-fixed sand dune¶
沙丘表面稳定固结,基本上不存在风蚀。国内外一般以植被覆盖度作为判定指标,认为植被覆盖度在50%以上者即为固定沙丘。
也可称半流动沙丘,沙丘整体基本固定或移动量不大,但局部仍处于活动状态,并在风力较大时能产生较强的风沙流活动。以植被覆盖度为判定指标时,覆盖度为10%~50%。
2.1.6 流动沙丘 mobile sand dune¶
沙丘完全裸露或只有稀少植被,在起沙风作用下,不仅有较强的风沙流活动,且沙丘整体也会顺风前移。以植被覆盖度为判定指标时,覆盖度小于10%。
2.1.7 沙漠化土地 sandy desertified land¶
沙漠化(sandy desertification)是指在干旱、半干旱及部分半湿润地区内,在气候变化和人类活动等因素作用下,所产生的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程。其中包括风力作用下的土地风蚀、风沙流、流沙堆积、沙丘活化与前移等一系列过程,受这些过
程影响而引起退化的土地,称之为沙漠化土地。
风速和起沙风 threshold wind velocity and effective wind for mobilizing sand 使地表沙粒脱离原静止状态而进入到运动状态的临界风速称为起动风速。等于或超过起动风速的风称之为起沙风。
2.1.9 风沙流 windblown sandflow¶
含有沙粒的运动气流称为风沙流,是气流及其搬运的固体颗粒(沙粒)的混合物。
2.1.10 过境风沙流 non-deposited windblown sandflow¶
在戈壁、光板地、盐碱地等地区,无沙质地表或地表沙已被盐碱等固结。这些地区的风沙流,其沙源多来自于附近的沙丘或沙地,则称此为过境风沙流或风沙流过境。
2.1.11 粗糙度 roughness length¶
下垫面之上平均风速减小到零的某一几何高度(以 cm 为单位),用以表示下垫面粗糙程度。
2.1.12 下垫面 underlying surface¶
针对风沙运动而言,能与大气发生热量和水分交换,产生相互影响的表面,如地面、草面、树冠、水面等。粗糙度大的下垫面能大大影响空气的流动。
2.1.13 输沙率 rate of sand transport¶
单位时间内,通过单位宽度断面的气流所搬运的沙粒量。其单位常用 \(g/(cm \cdot min)\)。对较长时段单位面积的输沙量称直接输沙量,对较长断面(例如一段公路)的输沙量也称沙通量。
2.1.14 阻沙沙障 sand fence¶
阻沙沙障亦称高立式沙障,其类型以孔隙度大小来区分,分为紧密型(孔隙度0%~10%)、疏透型(孔隙度20%~40%)、透风型(孔隙度50%~70%)3种。一般常用的为疏透型与紧密型。
2.1.15 工程防沙措施 control of windblown sand with physical treatment¶
利用柴草、树枝、砂砾、黏土等惰性材料设置障碍或覆盖沙面,分别对沙体或风沙流产生固沙、阻沙、输沙作用的各种措施及其综合运用。
2.1.16 化学固沙措施 sand stabilization with chemical treatment¶
化学固沙有两种:一种是在沙表面喷洒化学加固剂,使其在沙面的表层结成薄膜;另
一种是在沙面喷洒化学黏结剂,渗入沙表后,使沙表沙粒相互结合成一体。
2.1.17 植物治沙措施 control of windblown sand by vegetation planting¶
以人工方式促进植物生长,提高植被覆盖度,从而控制或固定流沙,减轻或消除沙害的措施。
2.1.18 防护带宽度 width of shelter belt¶
防护带外缘至路肩边缘的水平距离(与道路垂直)。有上风侧防护带宽度、下风侧防护带宽度、总防护带宽度之分。
2.1.19 防沙体系 control system of windblown sand¶
不同的防沙措施在不同的区域发挥不同的功效,并相互联系,构成一体的综合体。防沙体系的概念要求各种防沙措施既要发挥其应有的功效,又要能相互配合,以形成完整的体系。
2.1.20 土工格室 geotextile grid¶
采用高密度低压聚乙烯制成宽约15cm、厚1.2mm板材,再用焊接方式将多个板材按一定距离连接,展开后呈多个菱形格状的立体土工材料。用风积沙填充这些空格后即形成约15cm厚的加固层。由于格室从侧向约束了风积沙,从而大大提高了整体强度,其抗压回弹模量提高很多。
2.2 符号¶
\(\alpha\)——道路走向与主导风向的夹角 \((\alpha\leqslant90^{\circ})\);
\(H\)——阻沙沙障(栅栏)露于地表以上的高度。
3 调查与勘测¶
3.1 一般规定¶
3.1.1 本指南适用于固定、半固定、流动沙漠和沙地地区的公路调查与勘测。¶
3.1.2 本指南要求之外的工作方法、测量精度、勘测质量控制、各种勘测仪器及其检测、保养、维护和校正、勘测成果的保密等按《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)中有关规定进行。¶
3.1.3 沙漠公路勘测工作应在前期阶段工作的基础上,认真分析公路对周围环境可能产生的影响,通过合理布线和采取相应措施保护沿线生态环境。¶
3.1.4 沙漠公路勘测,应按有关规定进行全过程质量控制,勘测成果资料应通过主管单位验收并能满足内业设计的需要。¶
3.2 调查¶
3.2.1 一般要求¶
根据不同的勘测阶段,应查明沿线气象、地形地貌、工程及水文地质条件、植被、风沙灾害、沿线筑路材料等情况。
3.2.2 调查工作内容¶
1 收集沿线不同时期、各种比例的地形图、航测照片、卫星照片。
2 收集沿线工程地质、水文地质,气候、植被、土壤等资料。
3 收集公路、农林、环境等部门的有关地方法规、规划、设计、科研成果。
4 收集沿线附近气象台站的常规气象资料,包括连续 3 年的气温、地温、降水、相对湿度、风及风沙天气、蒸发等资料,重点收集风向、风速、风频率、起沙风的多年观测资料。
5 测定起沙风速、沙丘移动速度、各地貌部位输沙量和垂直梯度风速及风沙流结构特征,特别要测量大风和高频率起沙风的方向并调查其季节分布。
3.2.3 工程地质调查¶
1 地形地貌调查
1) 风蚀谷地、洼地、残丘地貌的形态特征及沙漠类型和分布范围。
2) 沙丘、沙堆、沙垄、沙山的平面形态和分布状态及横断面各部的数据。
3) 沙丘固定程度、移动方式和速度。
4) 王风向和沙丘、沙垄移动方向及与路线走向的关系,同时查明沿线沙害类型及严重程度。
2 生态环境调查
1) 调绘植被的生态特征及其覆盖程度、耐旱和耐盐碱植物种类、群落分布规律和生长条件等情况,了解植被繁衍、更新的可能性和手段,确定可用来固沙的乡土植物种类。
2) 调查沿线水环境、土壤、动物等分布和种类。
3 公路病害调查
1) 风沙危害程度的判断及划分。
轻度沙害区:沙丘密度小于10%,高度小于1m的淤土平地、微波状粗沙地。
中度沙害区:沙丘密度10%~50%,高度2~10m的沙丘、沙丘链地区。
严重沙害区: 沙丘密度大于 50%, 高度大于 10m 的沙丘链、沙垄、高大复合型沙山地区。
2) 路基盐胀的可能性、路段分布、程度判断和防治措施。
3) 路基水毁、沉陷、冻胀、翻浆的可能性、路段分布、程度判断和防治措施。
3.2.4 公路建设材料调查¶
4) 地区性降雨程度和造成地表径流状况,判断汇水面积、径流距离及边坡冲刷情况。
沙漠地区筑路材料十分缺乏,应做好整个区域可用来修筑路基、路面和防沙等材料的调查,包括砂石料、芦苇、柴草、土工材料、沥青、化学加固剂、风积沙、工程用水、生活用水的来源,查明其品质和数量。
3.3 勘察¶
3.3.1 路线勘察¶
1 应根据气象、水文、地质等资料,结合沙漠类型特点,研究风沙地貌成因和分布情况,追索沙源,研究风沙运动规律,正确选择路线方案。
2 应调查当地治沙经验,结合不同沙漠类型和公路工程特点,因地制宜,确定有利于风沙流顺畅通过的路线线位和路基横断面形式及防止路基被风沙吹蚀和积沙掩埋的工程或生物防护措施。
3.3.2 岩土工程勘察¶
岩土工程勘察包括以下内容:
1 风蚀和风积地表及下层的地层、岩性、地质构造。
2 地表组成物质的物理、力学、化学性能,如风积沙的颗粒级配、矿物成分、结构特征、胶结物、含水状态、成层性、天然密度等。
3 土的易溶盐含量、盐渍化类型及在水平和垂直方向的分布规律。
3.3.3 水文地质勘察¶
水文地质勘察包括以下内容:
1 地表水系、沼泽、盐碱地、地下水埋藏深度,含水层等分布规律。
2 地下水、地表水的化学成分,判断其利用条件。
3 不同风沙地貌单元地下水储存条件、水质状况、补给、径流及动态变化。
4 地下水露头位置、出露条件、有无饮用此水的动物蹄印。
5 公路工程用水、生物固沙用水、供人生活用水条件调查。
6 钻探、取样分析。对浅层地下水的探坑,按地貌单元进行,探坑深度应达地下潜水位,深层地下水每10km设1个钻孔,并采集水样进行分析。
3.3.4 勘探取样规定¶
1 按地貌单元设置勘探坑点,当地貌单元简单时,平均每公里设1个探坑点,地貌单元复杂时,平均每公里设2个探坑点。取样分析沙土层颗粒组成、盐类和总盐含量、沙层含水率。
2 土层勘探以洼地为主,勘探深度以达地下潜水位或地面下 \(2 ~m\) 为宜;非含盐沙土层 \(80 ~cm\) 取样 1 个。
3 填筑路基的沙土,每 \(5 \sim 10 \, km\) 取沙样进行物理力学性能试验。
3.3.5 盐渍土勘察¶
沙漠地区盐渍土勘察,应按照《盐渍土地区公路设计与施工指南》相关规定进行。
3.3.6 提交资料¶
1 风沙工程地质、水文地质调查、勘探、试验资料及说明书。
2 路线沙害情况调查及不良工程地质评价资料。
3 公路沿线气象调查分析资料。
4 筑路材料试验分析资料。
3.4 测量¶
3.4.1 测量标志¶
1 固定及半固定沙漠公路测量桩志的埋设按《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)中规定设置。
2 流动沙漠公路测量桩志应根据沙漠的流动性特点进行埋设,要求如下:
1) 控制测量桩及水准点桩志应为钢管桩,其规格为直径 \(3 \sim 5 ~cm\),长度 \(150 ~cm\) 以上,埋入或打入地下,桩顶高出地面 \(10 \sim 50 ~cm\),加挂说明铁牌并设立指示红旗。
2) 路线控制桩志应为钢筋桩,其规格为直径 \(1 \sim 2 ~cm\),长度 \(100 ~cm\) 以上,埋入或打入地下,桩顶高出地面 \(5 \sim 10 ~cm\),加挂说明铁牌并设立指示红旗。
3) 标志桩应为铁钎桩,其规格为直径 3~5mm,长度 30cm 以上,插入地下,桩顶高出地面 5~10cm,上系红布条书写桩号。
3.4.2 一般要求¶
1 沙漠公路测量宜采用 GPS 等先进技术手段和方法进行控制测量。路线平面控制网为主控网,应全线贯通、统一平差,沿线各工点控制网应联系于主控网上。
2 测量包括平面控制、高程控制、中桩、横断面、地形等测量工作。
3 准备沙漠特种车辆和导航、卫星电话及适合沙漠的生活必需品等。
4 在室内根据地形图研究路线可能比选的方案,拟定需勘测的路线方案和勘测重点。
3.4.3 路线平面控制测量¶
1 沙漠高速和一级公路应采用一级小三角;二级公路宜采用二级小三角或导线;三级及三级以下公路可采用导线和假定坐标系。
2 平面控制测量主要技术规定和精度应满足《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)中有关规定要求,二级及二级以下公路用导线或小三角有困难时,可采用“现场定线法”测量导线或中线。
3 应利用沿线国家和有关部门的平面控制资料对控制点进行检测、联测、换算及加密,在满足要求的情况下进行平差。
3.4.4 高程控制测量¶
1 高速和一级及二级公路高程系统,宜采用1985国家高程基准,三级及三级以下公路联测困难时,可采用假定高程;高程控制精度宜满足《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)中的要求。
2 水准点宜布设于公路中心线两侧 50~100m 范围之内。水准点间距宜为 1~1.5km,风沙地貌地形复杂、沙丘高大地区宜为 0.5~1.0km。
3 中桩高程测量应起闭于水准点,其允许误差:高速和一级公路为 \(\pm30\sqrt{L}\) (mm);二级及二级以下公路为 \(\pm50\sqrt{L}\) (mm),中桩高程可观测 1 次,读数取至 cm。
中桩高程检测限差: 高速和一级公路为 \(\pm 5cm\); 二级及二级以下公路为 \(\pm 10cm\)。对沿线特殊控制的建筑物、管线、铁路轨顶等, 应按规定测出其标高, 其检测限差为 \(\pm 2cm\)。
3.4.5 中桩测量¶
1 在路线纵横向地形变化点、沙丘坡顶和坡脚、植被分界、土质变化及不良地质地段
等处都应设加桩。
2 路线中桩间距不应大于表 3.4.5-1 的规定。
| 直线(m) | 曲线(m) | ||
| 平缓沙地 | 沙山沙垄 | 平缓沙地 | 沙山沙垄 |
| ≤ 50 | 20 | 20 | 10 |
3 中线量距精度和中桩桩位限差,不得超过表 3.4.5-2 的规定。
| 公路等级 | 距离限差 | 桩位纵向误差(m) | 桩位横向误差(cm) | ||
| 平缓沙地 | 沙山沙垄 | 平缓沙地 | 沙山沙垄 | ||
| 高速、一级公路 | 1/2 000 | S/2 000 +0.05 | S/2 000 +0.1 | 5 | 10 |
| 二级及二级以下公路 | 1/500 | S/500 +0.20 | S/500 +0.2 | 15 | 20 |
注:表中 S 为转点或交点至桩位的距离,以 m 计。
4 曲线测量闭合差,应符合表 3.4.5-3 的规定。
| 公路等级 | 纵向闭合差 | 横向闭合差(cm) | 曲线偏角 | ||
| 平缓沙地 | 沙山沙垄 | 平缓沙地 | 沙山沙垄 | 闭合差(") | |
| 高速、一级公路 | 1/2 000 | 1/1 000 | 10 | 10 | 60 |
| 三级及二级以下公路 | 1/500 | 1/300 | 15 | 20 | 120 |
3.4.6 横断面测量¶
横断面测量宽度,应结合沙漠地区特点,根据地形、地质和设计要求满足路幅及边坡防护布置需要,一般平缓沙地单侧不小于30m,沙山沙垄单侧不小于50m。
3.4.7 地形测量¶
地形图测绘宽度,应考虑防沙、固沙的需要,在路线上风侧测绘200~300m,下风侧测绘100~200m。
3.5 勘测要点¶
3.5.1 初步设计¶
1 现场踏勘
1) 现场核查。
(1)核查所搜集的影响区地形图及航片与沿线风沙地貌的变化情况,对拟定的路线方向有无影响,变化大者应提出相应的路线调整方案。
(2)核查沿线各种地上和地下管线、旅游风景区、自然保护区等与沙漠公路之间的联
系,力求路线布设使各种管线、林木、自然植被、水源地、土地资源、野生动物等得到有效保护。
(3)核查路线附近筑路材料和水源地情况,在路线偏离总控制方向线不远的前提下,路线应尽量靠近有筑路材料和水源的地方,对筑路材料和水源缺乏处应提出解决的办法。
(4)核查道路地质病害情况,对严重积沙、水毁、沼泽地、盐渍化等地段,应逐个核查其位置、范围、危害程度与防治措施的设置条件。
2) 路线总体方案布设。
(1) 沙漠公路路线布设,涉及路线走向、路基稳定、路面工程、防沙规模、公路造价、有关政策等多方面综合因素,既要把握技术标准又要密切结合风沙地貌特点,始终注意贯彻工程经济与营运经济相结合的指导思想。
(2) 沙漠公路路线总控制方向线,在荒漠地区是路线起点与终点的连接线,应根据风沙地貌特点选定好路线中间控制位置,中间控制点应尽量靠近总控制方向线或按距此线离而不远的原则选定。路线经过有人文活动及重要地物的地段是路线的中间控制点,从起点经中间控制点至终点的连线,就是路线基本走向。
(3) 沙漠公路路线中间控制点(交点)的选定,应尽量靠近总控制方向线,充分利用有利地形布设,合理避绕,尽量使路线短捷、舒顺、整体线形协调连续。
(4) 沙漠河流地段布线,应因地制宜,对跨河路线应符合在稳定河段设桥的原则,沿河路线宜远离河岸,应注意洪水泛滥范围的调查和河床变迁及河床淤积、河床风沙堆积的调查。
(5) 现场踏勘过程中, 应根据实际情况对可研报告和室内初拟的路线方案及比较方案进行调整和修正, 确定有价值的路线比较方案后进行比较。
2 路线定线
1) 纸上定线。
(1) 纸上定路线总控制方向线。
应用风沙地貌地形图、卫星影像图及航片,标出测得的路线起终点及中间重要控制点的经纬度坐标,用直线依次相连,确定沙漠公路路线的总控制方向线及路线基本走向线。
(2)纸上定路线中线交点。
应用图上标有总控制方向线和基本走向的沙漠地貌地形等图纸,在路线基本走向两侧1 000m范围找出适于布设沙漠公路的有利地形,选出中线交点,标到大比例地形图上。
2) 现场定线。
(1) 路线基本走向选定。
利用风沙地貌、地形图等资料,手持 GPS 卫星定位仪、望远镜、对讲机、 \(50\,cm \times 50\,cm\) 幅面红旗,基本依附路线总控制方向线,寻找经济合理路线,选取能代表当地自然特征的位置为路线控制点,测出坐标及地面高程,将坐标刺到地形图或航片上,校对控制点与路线总控制方向线的距离,偏离较多者,应重新选定。连接各控制点确定路线的基本走向。
(2) 路线中线放线。
利用标有路线总控制方向线、基本走向和路线中线走向的地形图、经纬仪、光电测距
仪、GPS 定位仪、望远镜、对讲机、30cm × 30cm 幅面红白旗,按图上标出的交点位置,结合实地风沙地貌特征、公路工程地质条件,采用多跑、多看、多比较方法,逐点、逐段优化后放到实地,校对路线交点与总控制方向线的偏离距离;对选好的中线交点,测定坐标,进行相关测量,描述沿线风沙地貌特征、植被分布、工程地质状况等,通过内业平、纵、横综合检查后确定线位。
3) 路线平面控制等测量应符合第 3.4 节有关规定。
4) 小桥涵勘测。
沙漠地区风沙堵塞桥涵孔径情况严重,小桥涵与主风向的交角、结构类型、孔径、涵长、进出水口形式及栏杆的选定,应与风沙运动规律相适应。
5) 路基、路面、排水、大中桥、路线交叉、沿线设施、环境保护、概预算资料等调查应符合《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)规定。
6) 工程地质与水文地质调查,植被、材料调查应符合第 3.2 节的规定。
7) 内业工作按《公路勘测规范》(JTG C10—2007) 和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007) 规定进行。
3.5.2 施工图设计¶
1 一般要求
1) 应根据批准的初步设计文件及确定的修建原则和工程方案,进行具体贯彻和深化,最终确定工程数量、图表资料、施工组织计划和施工图预算。
2) 结合沙漠自然条件与环境,经过优化设计后对路线中线、高程、横断面、桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等进行实地勘测和资料调查,准确测定路线线位和构造物位置。
2 测量
1) 在初步设计线位的基础上,根据实地风沙地貌特征、风力、风向、风沙运动规律、区域工程地质和公路等级等因素按《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)要求进行路线实地作业,携带轻便仪器设备和桩志,选定线位,布设或修订控制点,结合沙漠特点埋设标志。
2) 中桩测量:沙漠公路中桩测量可采用链距法,应用经纬仪对方向,钢卷尺量距,平曲线上中桩可采用支距法和偏角法设定;当有条件时宜采用 GPSRTK 动态放样测量技术。
沙漠地区路线中桩和加桩,应按第3.4.1条的要求,采用特制中桩,并注意中桩及加桩的保护。
中桩测量的精度,应满足第3.4.5条要求。
3) 高程测量: 对初测水准点进行检查, 被风蚀和沙埋的应重新补设, 不符合要求的应迁移。
中桩高程测量的精度,应满足第3.4.4条要求。
4) 横断面测量:沙漠公路横断面测量,可采用水平仪或手水准皮尺法。横断面测量宽度应满足路基填挖方取弃土及防沙工程设计需要。
横断面测量其他方面应满足第 3.4.6 条的要求。
5) 地形测量:地形测量的宽度应满足第 3.4.7 条防沙工程设计宽度要求。其他应满足《公路勘测规范》(JTG C10—2007) 和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007) 有关要求。
3 其他现场勘察
路基路面排水、桥涵、路线交叉勘测与调查、沿线设施勘测与调查、环境保护、其他勘测与调查、内业工作等应按《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/TC10—2007)有关规定进行。
4 路线设计¶
4.1 一般规定¶
4.1.1 应根据公路等级合理利用地形,正确运用技术标准,保证线形的均衡性,在条件允许的情况下,应尽量选用较高的技术指标。¶
4.1.2 路线设计中应妥善处理远期与近期、整体与局部的关系,结合地形、地质、水文、气象、筑路材料等自然条件,综合考虑农业、环保、防沙及与其他运输方式的关系,通过不同方案的工程造价分析、环境影响评价,力争达到技术经济和环境效益的统一。¶
4.1.3 应进行公路平、纵、横线形组合设计,保持线形在视觉上的连续和心理上的协调,并且注意与公路周围环境的配合,保持线形美观、安全舒适。¶
4.2 选线原则¶
4.2.1 安全舒适和经济快捷相结合的原则¶
兼顾防沙和行车两方面安全,做到安全选线。在不过多增加造价的情况下,尽量提高线形标准,确保交通安全,取得最佳综合经济效益。
4.2.2 环境保护和可持续发展的原则¶
力求在沙漠公路建设中既改善环境又得到防沙收益,保持公路畅通,在生态敏感区做到环保选线,取得最佳生态效益和良好的社会效益。
4.2.3 技术指标与地形条件相互协调的原则¶
使路线和自然环境及宏观地貌相适应、相协调,使沙漠公路顺应自然、融入自然。
4.2.4 直穿与合理避绕相结合的原则¶
沙害严重地段应宏观避绕,微观治理;必须穿过时,应选合适位置,缩小穿越范围,并采取必要的防沙措施。
4.2.5 路线设计与防沙工程相结合的原则¶
路线平纵面线形应平顺,尽量使线路走向与主导风向平行或锐角相交,路基高度不宜过高,横断面尽量做成缓边坡或流线型,使沙害程度减至最低;同时应结合不同沙漠类型、水源情况,采用适宜的工程或植物防沙措施,确保运营安全。
4.3 选线要点¶
4.3.1 微丘区¶
沙漠微丘区地貌,一般指丘陵状态的地貌。其形态特征是:沙丘连绵、丘坳交错、此起彼伏、垄低脊宽、丘垄谷洼相对高差较小。
平面线形宜以短捷顺适的长直线为主。路线由一个控制点到达另一个控制点,一般不避绕转弯,但必须转折处,以设长而缓的平曲线为宜。
纵面线形,应顺应宏观自然地形之变化,以低路堤为主。
4.3.2 重丘区¶
1 垭口的选定
沙漠重丘区地貌一般指垄(丘)高坡陡、沙丘叠置、谷深脊窄的地貌。沙丘地貌地形复杂,路线平、纵、横三方面都受到约束。
垭口是路线穿越高大复合型沙丘群的重要控制点,可能为直线的转点或为路线的交点,要注意防止形成视距不良的平纵组合线形。在依附路线基本走向的情况下,应结合风沙地貌地形状况,选择高程较低、纵坡较小、横断面比较开阔的垭口布设。
2 翻越高大沙丘区段选线
1) 在平面线形上,应尽量使路线走向与主导风向平行或锐角斜交。在此条件下,路线纵断面以顺应自然地形之大势为宜。
2) 尽量使填挖方平衡,在防沙工程及时到位的情况下,只要弃方容易,挖方可略大于填方。
4.3.3 高大复合型沙垄或沙山之间谷地¶
这类谷地内普遍分布着较低沙丘、沙丘链、小沙垄及粗沙平地,这是重丘区中布设路线的最有利地形,一般穿越垭口后就是谷地。
1 平面上路线应靠近路线总控制方向线。
2 路线合理位置应在谷地中心附近。
3 谷地宽度较小时,路线应在高大沙丘之迎风坡脚前,避免将路线设在高大沙丘背风坡脚,更不能将路线放在高大沙丘的落沙坡上。
4 路线必须穿越高大沙丘背风坡时,应以最短路线长度通过。
4.3.4 固定或半固定沙地及植被带¶
1 尽量保护各种植被的生存条件。
2 通过植被区的选线,能绕则绕,不能绕的选植被稀疏的空隙穿过。
3 通过低矮草本植被及短命植物段落,路基形式以路堤为主,将土方填挖数量减至最少,以利植被保护。
4 对植被赖以生存的淤土地、风蚀洼地、盐渍化平地及粗沙平地,应予以保护,要多设低路堤,使其破坏面缩小到最低限度。
4.4 线形设计¶
4.4.1 路线平面设计¶
1 设计原则
1) 沙漠公路的平面线形,应按公路等级并结合沙漠地区的特殊环境进行设计,最佳的平面线形是汽车行驶舒顺、协调安全,且能获取较高经济、社会效益的长直线接大半径平曲线线形。
2) 平面线形应直捷、连续、均衡,并与风沙地貌地形、地物相适应,与周围环境相协调。
3) 为减轻平曲线段的公路沙害,应尽量选用较大半径的平曲线。
4) 同向曲线间应设足够长度的直线,其长度以不小于实际行车速度的 6 倍为宜,不得以短直线相连。
5) 两反向曲线间夹有直线段时,其最小长度以不小于实际行车速度的 2 倍为宜。
2 直线
1) 选用直线线形时,应根据路线所处地段、风沙地形地貌情况,并考虑驾驶者视觉、心理状态合理布设。
2) 长直线最大长度不宜超过 10km。当采用长直线时,为弥补景观单调乏味的缺陷,应在长直线内适当位置增设醒目标志,减轻驾乘人员的疲劳困倦。
3) 微丘区风沙地形地貌和重丘区的梁窝状沙地,其沙丘(沙垄)相对高差小于20m时,为争取路线短捷和减轻沙害,以采用长直线形式为宜。
4) 当采用长直线时纵坡不应过大;长直线或长纵坡尽头的平曲线半径不应过小,并应采取增设标志、增强路面抗滑能力等安全措施。
3 平曲线
1)沙漠公路圆曲线各项技术要求应按表4.4.1执行。
| 设计速度(km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 | |
| 不受限路段 | 最小半径(m) | 1 000 | 900 | 700 | 600 | 500 | 500 | 500 |
| 不设超高最小半径(m) | 5 500 | 4 000 | 4 000 | 3 500 | 2 500 | 2 500 | 2 500 | |
| 受限路段 | 最小半径(m) | 1 000 | 700 | 400 | 200 | 100 | 65 | 30 |
| 不设超高最小半径(m) | 5 500 | 4 000 | 2 500 | 1 500 | 600 | 350 | 150 | |
注:受限路段指地形条件受到工程量或环保等限制的路段。
2) 在风沙地形地貌中, 其沙丘(沙垄) 相对高差小于 \(20 ~m\) 的地段, 应选用较大的圆曲线半径。
3) 在确定圆曲线半径时,应同前后线形要素相协调,使之构成连续、均衡的曲线线形要素。
4) 平曲线应尽量设在开阔平坦的地区,在地形复杂的沙山顶部应尽量避免设平曲线。
4 缓和曲线按《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)有关规定进行设计。
5 平曲线超高、加宽、长度、视距按《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)有关规定进行设计。
4.4.2 路线纵断面设计¶
1 设计原则
1) 纵断面线形应与风沙地貌地形相适应,设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形,避免在短距离内出现频繁剧烈的起伏。
2) 路线通过高大的复合型沙山沙垄时,应顺应自然地形之大势,多填少挖,并控制挖方路堑长度以不超过 200m 为宜。
3) 路线通过中等高度沙丘、沙垄分布段的纵坡,尽量顺应自然地形,采用填挖方平衡或填方略大于挖方的设计,其路堤高度以高出地面线平均高度 50 ~ 100cm 为宜。
4) 路线通过移动速度较快的低矮新月形沙丘或沙地分布地段, 其路堤高度以高出沙丘平均高度 \(0 \sim 50 \, cm\) 为宜。
5) 路线通过强度和稳定性差的淤土平地或盐渍化平地地段,不能使用就地土,应填筑风积沙,路堤平均高度以大于80cm为宜。
6) 路线通过胡杨林地及其他植物生长地段,路堤不宜太高,应尽量维护各种植物的生存条件,集中取土,利用附近裸露的风积沙丘。
7) 纵坡设置应注意顺应自然地形,防止频繁变坡,造成纵坡零碎,起伏过多。
2 最大纵坡和最小坡长应符合表 4.4.2-1 的规定。
| 设计速度(km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 |
| 不受限路段最大纵坡(%) | 3 | 3 | 5 | 5 | 6 | 6 | 7 |
| 受限路段最大纵坡(%) | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 8 |
| 不受限路段最小坡长(m) | 300 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| 受限路段最小坡长(m) | 300 | 250 | 200 | 150 | 120 | 100 | 60 |
3 最大坡长应符合表 4.4.2-2 的规定。
| 设计速度 (km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 | ||||||||
| 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | ||
| 纵坡坡度(%) | 3 | 900 | 800 | 1000 | 900 | 1100 | 900 | 1200 | 1000 | ||||||
| 4 | 700 | 500 | 800 | 600 | 900 | 700 | 1000 | 800 | 1100 | 1000 | 1100 | 1000 | 1200 | 1000 | |
| 5 | 600 | 400 | 700 | 400 | 800 | 600 | 900 | 600 | 900 | 700 | 1000 | 800 | |||
| 6 | 500 | 600 | 400 | 700 | 500 | 700 | 500 | 800 | 600 | ||||||
| 7 | 500 | 500 | 600 | 400 | |||||||||||
| 8 | 300 | 300 | 400 | ||||||||||||
4 竖曲线应符合表 4.4.2-3 的规定。
| 设计速度 (km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 | |||||||
| 地形 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 | 受限段 | 不受限段 |
| 凸曲线最小半径 (m) | 11 000 | 17 000 | 6 500 | 10 000 | 3 000 | 10 000 | 1 400 | 4 500 | 1 400 | 4 500 | 1 400 | 4 500 | 1 400 | 4 500 |
| 凹曲线最小半径 (m) | 4 000 | 6 000 | 3 000 | 4 500 | 2 000 | 4 500 | 1 000 | 3 000 | 1 000 | 3 000 | 1 000 | 3 000 | 1 000 | 3 000 |
| 最小长度 (m) | 100 | 100 | 85 | 85 | 70 | 70 | 50 | 70 | 50 | 70 | 50 | 70 | 50 | 70 |
注:竖曲线段积沙现象较普遍,以凹形竖曲线为重,竖曲线半径宜尽量放大。
4.4.3 平纵线形组合¶
1 应在视觉上自然诱导驾驶员视线,保持视觉的连续性。
2 平曲线与竖曲线重合时,应使平曲线与竖曲线顶点对应,并使竖曲线包括在平曲线内。
3 平、纵面线形组合设计应注意线形与风沙地貌环境和景观的密切配合。
4.5 路线交叉¶
按《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)第10章有关规定执行。
4.6 公路用地¶
沙漠公路除按一般公路用地考虑外,应根据生物或工程防沙范围确定公路用地范围。
沙漠公路景色单调,容易引起视觉疲劳,为保证行车安全,应按规定设置必要的交通安全设施。
4.7 沿线设施¶
4.7.1 交通安全设施¶
1 在高路堤、陡坡、视距不良的急弯等地段应设置标志、护柱或路边线轮廓标。
2 在竖曲线视距不良地段和平曲线小半径处,路中心线应用黄实线进行分隔。
3 为保证夜间行车安全,标志、标线应为反光材料。
4 为保证行车安全,减少高温爆胎,方便检修和驾驶员休息,应在路线单侧每隔10km设停车区1处。
4.7.2 交通管理设施¶
应根据公路等级的相应规定要求,设置必要的交通标志、标线等交通管理设施。
1 应设置必要的警告标志、禁令标志、指示标志及指路标志,标志的名称、设置位置、规格尺寸、颜色按《道路交通标志和标线》(GB 5768—1999)的有关内容执行。
2 交通标线应设置齐全,包括边线和中心线按《道路交通标志和标线》(GB 5768—1999)的有关内容执行。
3 应设置必要的防火、防爆胎、保护环境等公路信息标志。
4 应设置严禁超载、限速等管理标志。
5 路基设计¶
5.1 一般要求¶
5.1.1 沙漠公路路基设计前应做好调查研究,收集沿线地质、水文、地形地貌、气象、筑路材料等设计资料。¶
5.1.2 应充分贯彻因地制宜、就地取材的原则。由于风积沙具有水稳性好、易振动压实、整体抗压强度高等特点,应充分利用其做路基材料。¶
5.1.3 风积沙路基、路肩和边坡部分应采取必要措施进行加固,以避免或减少车陷和风蚀,保证公路整体稳定和行车安全。¶
5.1.4 沙漠路基高度应遵循满足强度、减轻沙害、保证安全、经济合理等原则,总体采取填方略大于挖方的设计原则。¶
5.1.5 在沙漠路基顶部宜设置土工布加固层或封层。¶
5.1.6 在平沙地路段,路基应采取流线型横断面,不得在路边设计取土坑,应在路基两侧 300 ~ 500m 外沙丘、沙包处设计取土场。¶
5.1.7 流动沙漠地区路基一般不设置边沟,但对固定沙漠或流动沙漠边缘受两侧地表径流影响的路段,可考虑设置排水设施。¶
5.1.8 沙漠地区高速和一级公路中央分隔带宽度宜为8~10m,不设防撞护栏。¶
5.1.9 沙漠公路中央分隔带可采取铺卵石或混凝土板等措施进行加固,有条件的也可植草。¶
5.1.10 沙漠高速和一级公路设置为缓边坡的路段,路基两侧可不设防撞护栏。¶
5.2 路基横断面设计¶
5.2.1 沙漠公路路基横断面应根据公路等级和技术标准,结合风沙地貌、填挖情况、土质条件等选定。¶
5.2.2 路堤横断面如图 5.2.2 所示。对流动沙漠地区,高速和一级公路边坡可不设平台。¶

a) 高速、一级公路;b) 双车道公路
5.2.3 半填半挖路基横断面如图 5.2.3 所示。对流动沙漠地区,公路挖方侧可不设边沟。¶

5.2.4 路堑横断面如图 5.2.4 所示。对流动沙漠地区,公路两侧可不设边沟。¶

a) 高速、一级公路;b) 双车道公路
5.2.5 在非沙漠区利用风积沙做路基时,宜用砾石土或当地土设置包边。路基断面形式如图 5.2.5 所示。¶

5.3 填方路基¶
5.3.1 沙漠公路路基高度原则上可按第 4.4.2 条相关内容掌握。¶
5.3.2 平沙地路段路基宜采用低路堤,高度 \(\leqslant50cm\)。若平沙地表面存在盐渍化层,路基应适当提高,以80cm为宜。¶
5.3.3 路线通过淤积粉土层地段时,路基高度应大于 \(80 \, cm\)(回填风积沙厚度 \(\geq 50 \, cm\))。¶
5.3.4 路堤压实度应符合表 5.3.4 的规定。对路基采用干压实工艺压实的情况,也可结合具体施工工艺不分区检测,只对路基表层压实度进行控制。¶
| 填挖类型 | 路面底面以下深度 (m) | 压实度(%) | ||
| 高速、一级公路 | 二级公路 | 三、四级公路 | ||
| 路床 | 0~0.3 | ≥96 | ≥95 | ≥93 |
| 0.3~0.8 | ≥96 | ≥95 | ≥92 | |
| 上路堤 | 0.8~1.50 | ≥94 | ≥94 | ≥92 |
| 下路堤 | 1.50以下 | ≥93 | ≥92 | ≥90 |
注:路基用风积沙标准干密度采用重型击实试验法确定。
5.3.5 沙漠公路路堤边坡坡度见表5.3.5。¶
| 路基高度(m) 平沙地 | 路堤类型 | 边坡坡度(1:m) | ||
| 高速、一级公路 | 二、三级公路 | |||
| h≤0.5 | 1:3~1:6 | 1:3~1:6 | ||
| 不同沙 基高度 | 0.5| 1:3~1:5 | 1:3~1:4 | | |
2| 1:2.5~1:4 | 1:2~1:3 | | ||
5| 1:2.5 | 1:2 | | ||
5.4 挖方路基¶
5.4.1 挖方路基压实度应符合表 5.4.1 的规定。¶
| 填挖类型 | 路面底面以下深度 (m) | 压实度(%) | ||
| 高速、一级公路 | 二级公路 | 三、四级公路 | ||
| 路床 | 0~0.3 | ≥96 | ≥95 | ≥93 |
5.4.2 路堑边坡坡度见表 5.4.2。¶
| 路堑深度(m) | 边坡度度(1:m) | |
| 高速、一级公路 | 二、三级公路 | |
| h≤0.5 | 1:4~1:8 | 1:3~1:8 |
0.5| 1:4~1:6 | 1:3~1:5 | |
2| 1:4~1:5 | 1:3~1:4 | |
5| 1:4 | 1:3 | |
5.4.3 挖方路基横断面应设置积沙平台,一侧宽度以1~2m为宜。其形式如图5.4.3所示。¶

5.5 沙漠路基顶面加固¶
5.5.1 对于干燥的沙漠路基,其顶面一般采用土工布加固,土工布可采用聚丙烯编织布,其质量应符合《公路工程土工合成材料有纺土工织物》(JT/T 514—2004)的规定。¶
5.5.2 为方便冬季停工期间施工车辆通行,可在沙漠路基顶面设置封层。封层可采用天然砂砾、石灰土等材料,厚度一般为15~20cm,宽度7m。¶
5.6 特殊路基处理¶
5.6.1 沙漠地区盐渍土路基设计,应按照《盐渍土地区公路设计与施工指南》相关规定进行。¶
5.7 路基取土弃土¶
5.7.1 沙地及丘间洼地路段严禁沿线就地取土,应设置集中取土场,主要利用周围的沙丘、沙包作取土场,对有粗沙层的地表严禁随意取土。¶
5.7.2 对通过沙丘、沙包分布密集的路段,可就近取土,但应合理设置取土场,便于防沙工程的实施。应尽量将挖方移作填方利用。¶
5.7.3 严禁将分布有植被的地方用作取土场。¶
5.7.4 对路基弃方应将其运(推)至下风侧一定距离外。¶
6 路面设计¶
6.1 设计原则¶
6.1.1 沙漠公路路面设计应根据公路等级及使用要求,沿线气候、水文、土质、风沙地貌及筑路材料等条件,并结合当地实践经验,进行路基、路面综合设计。¶
6.1.2 路面设计应进行多方案比选和技术经济论证,根据具体情况选择技术可靠、施工简便、经济合理、便于在沙漠地区大规模机械化施工、质量易于控制的结构类型。路面结构层次不宜过多。一般采用沥青面层,为便于风沙流通过,上面层宜采用细粒式沥青混凝土;高速和一级公路可采用半刚性基层,二级及二级以下公路可采用柔性基层。¶
6.1.3 若选用化学加固风积沙作结构层,应在充分试验论证的基础上,结合施工工艺和设备,慎重选用。¶
6.1.4 为使层间结合尽可能紧密,防止产生层间滑移,应在结构中设置透层和黏层。¶
6.1.5 沙漠公路路面不宜分期修建。¶
6.1.6 沙漠公路路面设计以现行的路面设计理论为依据,结合沙漠的特点,着重进行路面结构组合设计、材料设计及设计参数特别是风积沙路基 \(E_{0}\)值的论证选择。¶
6.1.7 路线穿越流动性沙漠里程较长时,宜选择较平坦地形设置临时堆料场,以方便施工。临时料场大小根据二次倒运料的多少确定,其上铺筑20cm厚砂砾层。¶
6.2 路面结构组合设计¶
6.2.1 沙漠公路路面结构组合及推荐厚度应满足《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)中的基本要求。¶
6.2.2 应结合沙漠中的环境和施工条件、风积沙路基的性能以及公路等级等进行路面结构组合的选择。对于二级以下公路路面基层宜采用柔性路面结构;对于高速和一级公路路面基层可采用半刚性路面或柔性路面结构。¶
6.2.3 水泥(石灰)加固沙具有良好的力学性能和板体性,可用作二级及二级以上公路底基层。¶
6.2.4 高速和一级公路路面面层宜采用沥青混凝土;对于二级以下各级公路(不包括二级),面层可采用沥青表处结构;对于二级公路可根据交通量等情况选择沥青混凝土或沥青表处结构。面层应不少于两层,亦可采用沥青碎砾石混合料作面层结构。¶
6.2.5 可用土工格室材料加固沙漠路基顶层用作底基层,其上应设置厚度大于或等于12cm的级配砂砾层。¶
6.2.6 沙漠公路推荐路面结构见附录 B,供设计时参考。表 B-1 中厚度为经验值。实际设计时,可根据累计当量轴次,经计算初步拟定,并结合当地实践经验论证确定设计厚度。¶
6.3 路面结构层材料¶
6.3.1 各类结构层材料规格和质量应符合《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的规定。¶
6.3.2 沥青面层应具有良好的抗滑、防渗、耐疲劳性能及抗高温变形、抗低温开裂的温度稳定性。沥青混凝土下面层可采用粗粒式或中粒式沥青混凝土,上面层宜采用细粒式沥青混凝土。¶
6.3.3 沥青表面处治适用于二级及二级以下各级公路,宜采用拌和法施工。材料规格和用量可参照《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的有关规定,并结合当地经验选用。¶
6.3.4 基层材料采用无机结合料稳定类(也称半刚性型),包括水泥稳定类、石灰稳定类(石灰稳定沙漠沙、石灰稳定砂砾等)、粒料类[级配碎(砾)石和天然级配砂砾等]。¶
6.3.5 底基层材料包括级配碎(砾)石、天然砂砾、土工格室加固沙漠沙、水泥或石灰稳定沙漠沙。¶
6.3.6 级配碎(砾)石和天然级配砂砾用作基层时,最大粒径不应超过 40mm;用作底基层时,最大粒径不应超过 50mm。¶
6.3.7 天然砂砾用作底基层时其最大粒径不应超过60mm。¶
6.3.8 土工格室的质量应符合《公路工程土工合成材料土工格室》(JT/T 516—2004)的规定,单元展开尺寸推荐:二级以上公路宜为 \((4 \sim 5)\,\mathrm{m} \times 7.6\,\mathrm{m}\),其他等级公路可参照此设计。土工格室高度根据使用要求推荐尺寸为80~150mm,焊点间距以300~360mm为宜。¶
6.4 设计参数确定¶
6.4.1 路面面层设计参数¶
1 沙漠公路路面设计以双轮组单轴载 \(100 \, kN\) 重型标准为标准轴载。
2 路面面层通用材料设计参数根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)选用;热拌沥青碎(砾)石材料抗压回弹模量取700MPa。
6.4.2 路面基层通用材料设计参数¶
路面基层通用材料设计参数根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)选用;其他材料设计参数见表6.4.2。
| 材料类型 | 抗压回弹模量 | 抗弯拉强度 |
| 柔性路面基层材料 | 级配砾石 | 160~250 |
| 天然砂砾 | 150~220 | |
| 土工格室+砂砾* | 220~260 | |
| 半刚性路面基层材料 | 水泥加固沙 | 360~420 |
| 石灰加固沙 | 300~380 | |
注: \(^{*}\)表示土工格室长×宽为 \(20cm\times20cm\),加固沙层15cm厚,上铺12cm天然砂砾层的结构类型的抗压回弹模量选取范围。
6.4.3 沙漠路基的设计参数¶
抗压回弹模量按表6.4.3选取。
| 沙土类型 | 路基干湿状态 | ||
| 干燥 | 中湿 | 潮湿 | |
| 沙漠边缘及半固定、固定沙漠风积沙 | 80~100 | 70~90 | 60~80 |
| 流动沙漠风积沙 | 90~120 | 80~100 | 70~90 |
6.5 路肩设计¶
6.5.1 各级沙漠公路的路肩结构形式与厚度应根据使用要求、防风蚀、方便施工及节省投资等原则选用。对于高速和一级公路,可采用硬化路肩,对于一般道路,可采用厚度10~15cm的天然砂砾加固路肩,并在下部设置一层土工布。¶
7 路基路面排水设计¶
7.0.1 高速和一级公路,对路基高度在 2m 以上的平曲线内侧和竖曲线低凹处易形成集中冲刷的段落,应设拦水带和急流槽,具体可参考相关规范进行设计。急流槽出口处应设置在坡脚外 2m 处,从坡脚到出口设置成缓坡。二级公路可根据具体情况设置。¶
7.0.2 流动沙漠公路一般情况宜不设或少设涵洞。路线经过固定、半固定沙漠、沙地,以及沙漠边缘区域,通过水文地质调查,路基两侧可能产生较明显的集中汇流的段落,可选择横向沟槽合理设置小桥涵。涵洞进水口应设置沉淀池,出水口3m范围内应铺砌。¶
7.0.3 高速和一级公路,在填挖交替的边坡处,当高差大于 \(4 ~m\) 时,应对积沙平台首尾处 \(3 ~m\) 范围进行加固,并在端部设置喇叭形拦水带,下设急流槽。¶
7.0.4 在流动沙漠区,高速和一级公路中央分隔带表层可铺筑6~10cm厚卵石,既利于雨水下渗,也可防止冲刷和风蚀。在超高段可采用在卵石层下铺土工布或其他措施进行封闭。其他沙漠区可视降雨大小,采用封闭、铺卵石、植草等措施处置中央分隔带。¶
8 防沙设计¶
8.1 一般规定¶
8.1.1 全面系统地收集沿线气象、地形地貌、工程及水文地质条件、植被、风沙灾害、沿线筑路材料等防沙工程设计所需的各种资料情况。¶
8.1.2 贯彻预防为主、防治结合的原则。通过合理布设路线和优化路基断面形式等,将潜在的沙害尽可能减少。¶
8.1.3 根据不同的自然条件、各种防护措施的适用条件、范围、优缺点等,因地制宜,因害设防;采用先治标、后治本、标本兼治的原则;综合采取“阻、固、输”相结合的措施,建立“经济、合理、有效”的防沙体系。¶
8.1.4 贯彻重害重防,轻害轻防,无害不防的原则,使防沙工程规模安全合理。¶
8.1.5 尽可能与当地治沙规划相结合,尤其在植被保护等方面,更需要依靠地方政府及农林等部门的协作与支持。¶
8.1.6 对路基施工完成后原有地形地貌可能的改变做出预测,评价由此导致的新的沙源出现及风沙的变化,并在设计中加以考虑。¶
8.1.7 设计中应包括对防沙工程养护的管理方式、养护水平、难易程度、费用多少、周转年限及防沙材料的重复利用等的建议。¶
8.1.8 就近取材时,应注意保护环境。不得由此造成生态环境的破坏,产生不利影响。¶
8.1.9 注意新材料、新结构、新技术、新工艺的引进与运用。¶
8.1.10 防沙工程设计要保证在正常施工及维护水平下,使其在公路基本设计使用年限内正常运营。¶
8.2 防沙工程体系配置原则¶
8.2.1 在半干旱的干草原地带,以植物治沙为主,工程防沙或化学固沙为辅,植物治沙宜采用乔、灌、草相结合。在干旱的半荒漠地带,宜采用工程防沙或化学固沙为主,配合植物治沙,固沙植物以灌木和半灌木为主。在干旱的荒漠地带,宜采用工程防沙或化学固沙措施;但在丘间地下水位较高或有引水灌溉条件的地方,可进行植物治沙,营造防沙林带。¶
8.2.2 防沙工程设计应有总体布置,并形成完善的防护体系。总体布置时,尽量利用自然状态下已有的各项有利因素,将其纳入防护体系的组成,再根据风沙活动特征、输沙量、地形、防护材料性质及公路等级和使用要求等确定需要采取的各种人工措施的范围和部位。¶
8.2.3 不同公路风沙危害应采取的防治措施。¶
1 路基风蚀
2 路面积沙
将路基表面进行封固,并保持平顺。
1) 风沙流积沙: 在路基附近分别采取“固”、“阻”措施或与其他措施结合, 防止风沙流出现。也可将路基附近的障碍物清除, 形成合理的路基断面形式, 增加风沙流的输沙能力, 使其从路上吹过。
2) 沙丘前移:采取“固”、“阻”措施加以控制,既阻止沙丘前移,又防止风沙流出现。也可“阻”与“输”措施结合,以“阻”来控制其前移,并将其沙丘前移化解为风沙流运动,或当沙丘较少时,可将其运走或推平,再以“输”的方法,使风沙流从路上吹过。
8.2.4 不同的风沙地区,应采取不同的防沙工程体系,主要为:¶
1 在流动性沙漠或沙源丰富、风沙流强烈的路段,应设完整的防护体系,一般应包括:
1) 防护带外缘阻沙。
2) 路基附近(也就是防护带内侧)固沙。
3) 路基边坡防风蚀。
4) 合理的路基断面形式及较为平顺光滑的路面以使风沙流非堆积越过(输沙)。
2 在固定沙丘为主或以风沙流过境为主的段落,仅对局部零星沙害进行治理,并宜以输沙措施为主,包括:
1) 封固路基附近的零星沙丘,或铲除沙丘及地上的凸起物(包括灌丛),以形成平整带。
2) 路基边坡防风蚀。
3)合理的路基断面形式及较为平顺光滑的路面以使风沙流非堆积越过(输沙)。
3 其他地区应视其风沙流强度及沙害的具体情况设置防护体系,防护体系的建设规模应介于上述两者之间。
8.2.5 根据地形特征及风沙危害程度合理确定防沙工程防护宽度及更新周期。防护宽度的最低取值:上风侧不小于50m;风向较单一时,下风侧不小于20m。¶
8.2.6 在适宜植物生长的地区,应优先选用植物固沙。有条件的地区宜采用种草、灌木和乔木相结合,先期树种与后期树种相结合,以及乡土树种与引进树种相结合的原则进行栽植。无条件栽种植物或植物固沙未起作用之前,应利用工程措施或化学措施固沙。¶
8.2.7 在不适宜植物生长的地区,如有必要,可采用滴灌、渗灌等措施人工补水,人工种植生态林,进行植物固沙,但应进行技术经济比较。¶
8.2.8 在以固沙为主的路段,高立式沙障距路肩边缘的距离一般应大于50m。在风向单一,公路走向与主风向夹角 α<60^{∘} 地区,公路下风侧可不设高立式沙障。防护带内的活动沙丘与沙面应采取固沙措施封固,以形成固沙带。固沙带内的流沙视其裸露状况,采用全封闭或斑状封闭。¶
8.2.9 在采取输沙措施的路段,路基两侧20~30m范围内的地面应保持平顺,地上的凸起物或灌丛均应铲除,并予以整平,形成平整带。¶
8.2.10 为根治沙害和保护防护带,应在两侧防护带之外,根据风沙严重程度设置植被保护带。植被保护带宽度一般在路基上风侧不应小于300m,在下风侧不应小于100m。植被保护带内的植物应严加保护,禁止伐垦和放牧。在人类及家畜活动较多的地区,植被保护带宜用铁丝网等封闭,但必须留有足够的通道,以方便通行。¶
8.3 防沙工程设计¶
8.3.1 固沙设计¶
固沙措施方法很多,各有优缺点及一定的使用条件,设计时可依据当地的自然状况、材料来源与品质、施工条件、管养水平与难易程度、经济成本等,选定下列一种或几种措施组合。
1 覆盖物固沙
1 ) 柴草类覆盖沙面
(1) 层铺防护: 采用麦秸、稻草、棉秆、苏丹草、沙蒿、野麻、芦苇或其他草类, 以层铺形式覆盖沙面。层厚 5~10cm。
(2)平铺植物束或芭块:采用各种枝条、麦秸、稻草、棉秆、芦苇、芨芨草等,扎成束把
或纺织成芭块,以平铺形式覆盖沙面。
(3)平铺或叠铺草皮:挖取草皮,平铺或叠铺,覆盖沙面。
2 ) 土类覆盖沙面
(1)黏性土覆盖沙面:采用塑性指数大于7的黏性土覆盖沙面。厚度为2~10cm。为增加抗冲蚀强度和避免干裂,可掺10%~15%的沙或20%~30%的砾石(体积比)。
(2) 盐盖覆盖沙面: 采用打碎成 5cm 的盐块, 以平铺形式覆盖沙面, 厚 \(2 \sim 10cm\)。
(3)砂砾、卵石覆盖沙面:以平铺或格状形式覆盖沙面,厚2~10cm。后者先用10cm以上的卵石在路基边坡上做成1m×1m或2m×2m的方格,并与路肩边缘成45°,再在格内铺粒径较小的砾石。
2 沙障固沙(矮立式工程沙障,俗称固沙方格或条带状沙障)
1) 矮立式沙障一般为防护工程中的主体。其材料有各种枝条、麦秸、稻草、棉秆、芦苇、芨芨草、苏丹草等;土工沙袋和土工格室;也可以采用塑料方格或瓦楞板方格等。固沙材料质量要求见表8.3.1-1~表8.3.1-4。
| 种类 | 序号 | 技术项目 | 技术指标 |
| 芦苇 | 1 | 质量 | 水生芦苇秆,不能采用早生芦苇(当年或上一年产) |
| 2 | 外观 | 无变色、霉变,有弹性 | |
| 麦秸、稻草、棉秆 | 1 | 质量 | 当年产 |
| 2 | 外观 | 无变色、霉变,有弹性 |
| 序号 | 技术项目 | 聚丙烯材料 | 聚乙烯材料 |
| 1 | 环境应力开裂 F₅₀(h) | — | ≥800 |
| 2 | 低温脆化温度(℃) | ≤-23 | ≤-50 |
| 3 | 维卡软化温度(℃) | ≥142 | ≥112 |
| 4 | 氧化诱导时间(min) | ≥20 | ≥20 |
| 序号 | 技术项目 | 技术指标 |
| 1 | 丝网覆盖率 | 范围:25%~50%, ±5% |
| 2 | 经向断裂强度(N) ≥ | 600 |
| 3 | 纬向断裂强度(N) ≥ | 400 |
| 4 | 经纬向断裂伸长率(%) ≤ | 50 |
| 5 | 梯型撕破强力(N) ≥ | 40 |
| 6 | 顶破强力(N) ≥ | 500 |
| 7 | 网孔隙度 | 30%~45%, ±5% |
| 8 | 单位面积质量(g/m ²) | 65,185 |
| 9 | 抗化学腐蚀性 | 能抵抗自然存在的所有酸碱环境 |
| 10 | 抗紫外线强力保持率 | 沙漠化自然环境使用10年 |
| 序号 | 技术项目 | 技术指标 |
| 1 | 材质 | PP |
| 2 | 长度(mm) | 2 100(+15,-10) |
| 3 | 有鳍沙袋折径宽度(cm) | 23.7(+15,-10) |
| 4 | 无鳍沙袋折径宽度(cm) | 15.7(+15,-10) |
| 5 | 质量(展开单层,g/cm²) | ≥150 |
| 6 | 密度(目) | 10 |
| 7 | 网孔隙度 | 30%~45%,±5% |
| 8 | 拉伸负荷(N/50mm) | 经向≥150,纬向≥650,缝底向≥350 |
| 9 | 耐热性(90℃) | 无黏着、融痕等异常现象 |
| 10 | 抗化学腐蚀性 | 能抵抗自然存在的所有酸碱环境 |
| 11 | 抗紫外线强力保持率 | 沙漠化自然环境使用10年 |
2) 矮立式沙障的外露高度以 \(5 \sim 20 ~cm\) 为宜。可采用立式植入或扎成束后平放并固定。
3)固沙方格规格有多种,一般路基两侧的固沙带以 \(1m\times1m\)为宜,路肩及边坡以 \(1m\times0.5m\)为宜,在丘顶强烈风蚀部位也应采用 \(1m\times0.5m\)规格。
4) 在主导风向明显或风向单一的流沙地区,可采用条带状沙障,沙障走向必须与主导风向垂直,间距不小于 \(0.8 \, m\)。
3 化学固沙
1) 用化学合成材料均匀喷洒沙面,使之形成固结层。目前我国已采用过的化学固结材料主要有乳化原油、乳化沥青、高分子聚合物等。
2) 化学固沙所形成的沙面结皮易破裂或被风掀起,故宜与其他机械固沙措施、生固沙措施相结合(镶嵌),以形成更加稳固的体系。
3) 由于化学固沙可能造成环境污染,设计时应综合比选,谨慎采用。
4 生物固沙
1) 生物固沙是根本的固沙措施,但因限制因素较多,选用时要“因地制宜”。
2) 为确定生物固沙的适用条件, 应进行公路沿线自然环境, 特别是生态环境的综性调查。
3) 生物固沙与工程固沙配合时,应首先进行工程固沙稳定沙面,为生物固沙提供地条件。
4) 应结合风沙地貌、土壤类型、地下水埋藏深度及其水化学特征等,划分固沙植同生活环境。
5) 固沙植物应以根系发达、耐旱、耐盐碱、耐贫瘠、耐风沙、固沙能力强,发芽迅速,当地植物为主。引进植物应进行引种试验。
6) 确定适宜的植被结构,可草、灌、乔结合或草、灌结合;采用合理的株距、行距、混交方式(带内混交、行内株间混交和带状混交)。
7) 制定整地方式、栽种季节、种苗规格及抚育、补植、更新的规定。
8) 年降水量在 100mm 以上的地区,可先播种耐旱的草种,待草生长后再种植灌木,最后再种植适宜生长的乔木。在有条件的地区,可适当进行人工浇灌,保证草木生长良好。
9) 年降水量小于 100mm 的地区, 如有充足的地表水或地下水资源, 可引水营造乔灌防风林带。如地表水与地下水资源不足, 可先实施沙障, 再采取滴灌等措施适时种植固沙植物。
10) 封沙育林保护天然植被。在受风沙危害的路段,公路两侧应设立标志,严禁樵采和放牧等一切有碍天然植被生长的活动,保护好原有的天然植被,并进行必要的培育,尽可能扩大植被面积。
11) 植物固沙的效果取决于植物株高及其覆盖度。植物固沙带的宽度可参照工程固沙带的宽度适当减小。
8.3.2 阻沙设计¶
阻沙沙障设置在防护带外围,主要用于阻挡外侧来沙,并将沙丘的前移运动转化为较弱的风沙流。阻沙措施方法很多,各有优缺点及一定的使用条件,设计时可依据当地的自然状况(包括风况、风沙流强度等)、材料来源与品质、施工条件、管养水平与难易程度、经济费用等选择不同的阻沙沙障。在风力较大的地区,靠立桩支撑而直立的沙障,应加密立桩,并应将立桩钉入而不是埋入沙中,且楔入深度应不小于50cm。
1 确定合理的阻沙沙障类型、制作材料、设置形式及布设数量。
2 合理确定阻沙沙障的实施方法, 应能抵抗 8 级大风或当地最大风力(当地最大风力小于 8 级时)。
3 在外侧来沙较多,积沙在短期内就能达到饱和的地貌单元或部位,应考虑沙障的定期拔高或重设,及固沙材料的再利用方法。
4 阻沙栅栏的设置。
1) 阻沙沙障所在位置与固沙带边缘之间应设 \((8 \sim 15)H\) (H 为栅栏外露高度) 空留带,用于停积外侧来沙。
2) 流沙地中较大的淤土平地或以输沙措施为主时,可不设阻沙沙障。平沙地或沙丘高度小于障高的沙地,阻沙沙障可沿直线布设。
3) 在沙丘密集、地形起伏较大的地区,阻沙沙障不能按连续直线布设,应围绕防护带宽度所确定的位置适时调整,但调整幅度不宜过大。尽量使阻沙沙障一直处在相对较高处,以充分发挥其阻沙的效能,加速人工阻沙堤的形成。当阻沙沙障布设方向与沙丘运动方向近于一致时,阻沙沙障应沿沙丘迎风坡横向较高处至坡顶,然后直穿落沙坡,以使其在落沙坡处的延伸长度尽量短,如落沙坡处有副梁,宜从副梁顶处穿过。当阻沙沙障布设方向与沙丘运动近于垂直时,阻沙沙障应设置在沙丘迎风坡坡顶最高处,并距沙丘脊线应大于1m。
4) 阻沙沙障不应斜向穿越,更要禁止将阻沙沙障沿沙丘落沙坡方向设置在落沙坡中。
5) 局部风沙流活动较强烈的地区,应考虑设两道阻沙沙障。两道阻沙沙障的间距以栅栏高度的 10~15 倍为宜,不应大于所防御沙丘的最大尺寸。
6) 防护宽度变化时,应有渐变带,渐变带应设在风沙活动相对较弱的地貌单元内。
7) 柴草类阻沙沙障及尼龙网沙障等的固定立柱,一般在地形平坦时每 \(3 \sim 4 ~m\) 设 1 根,地形起伏大时应加密至 \(2 \sim 4 ~m\) 。
8) 阻沙沙障的外露高度以 \(1.2 \sim 1.5 ~m\) 为宜,柴草类及尼龙网的固定立柱埋入深度在沙地上一般为 \(40 \sim 50 ~cm\) 。固定立柱两侧宜用垂直于栅栏平面与立柱呈 \(45^{\circ}\) 左右夹角的牵引铁丝拉紧。
9) 在风蚀强烈的部位,阻沙沙障迎风侧根部应采取适当的固沙措施,以防掏蚀,一般可扎制 1~3 道草方格 \((1\mathrm{~m}\times1\mathrm{~m})\) 。
10) 当阻沙沙障被埋至外露高度仅剩 \(40 \, cm\) 时,应将其拔起或原地重设,以恢复其阻沙效能。
8.3.3 输沙设计¶
输沙措施虽可大幅度节约成本,但其限制因素较多,且在考虑不周时反倒容易引起更加严重的沙害,因此在采用时一定要慎重。
1 在沙源相对不丰富,一般只有过境风沙流,道路两侧一定范围内为戈壁、淤土平地或盐碱地时,宜采用输沙断面输沙。平缓沙地也可酌情采用。
2 输沙设计要点:
1)采用低路堤,路堤高度0.5~1m。
2) 输沙式路基断面,路基边坡缓于1:4,路肩边缘均为流线型。
3) 硬化路肩,采用粗糙度较小的路面,以使风沙流非堆积越过。
4) 路肩硬化,边坡可采用化学固沙、黏性土等覆盖下垫面。
5) 修筑路旁平整带。将路基两侧 20~50m 范围内的一切凸出物整平,并用固沙材料封固。有取土坑的,可将坑修成有利于输沙的弧形浅槽。
8.3.4 路肩及边坡防护¶
路肩及边坡防护措施主要为“固”、“输”,且对防护效果要适当提高,具体要求见表8.3.4。
8.3.5 防火隔离带¶
1 植物秸秆、枝条等易燃材料设置的工程防护体系及生物固沙带应设置横向防火隔离带。
2 防火隔离带每公里设置 2~4 条。在沙丘密集区,应沿丘间低地蜿蜒设置,在平坦沙地上,应与主合成风向垂直设置。
3 工程固沙带中防火隔离带宽度为 \(2 \sim 3 ~m\),生物固沙带的防火隔离带宽度为 \(3 \sim 4 ~m\) 。在防火隔离带内应经常清理地表的柴草,并用其他惰性材料,如黏性土、砂砾石及喷酒化学固沙剂等固定防火隔离带中的流沙。
| 分类 | 防护类型 | 材料 | 防护厚度(cm) | 适用范围 | |
| 路肩 | 边坡 | ||||
| 柴草类防护 | 层铺 | 麦秸穗草、芦苇、棉秆、沙蒿等 | 5~10 | 5~10 | 可用于 |
| 平铺植物束或芭块 | 枝条、芦苇、棉秆、芨芨草等 | 5~10 | 5~10 | ||
| 平铺或叠铺草皮 | 草皮 | 10~15 | 10~15 | ||
| 土类防护 | 摊铺黏土 | 塑性指数大于10的黏质土 | 10~15 | 10~15 | 二级及二 |
| 平铺盐盖 | 碎石、盐盖 | 10~15 | 5~10 | 级以下公路 | |
| 矮立式沙障 | 固沙方格或条带状沙障 | 柴草、土类、砂砾卵片石等 | 方格0.5m×1m,条带状沙障间距0.5~0.8m | ||
| 砾石、卵石片 | 平铺砾石、卵石 | 碎石、卵石 | 10~15 | 5~10 | 可用于高速公路、一级公路 |
| 石类防护 | 裁砌格状砾石、卵石、片石 | 砾石、卵石、片石 | 10~15 | 5~7 | |
| 化学类防护 | 喷洒化学加固剂或黏结剂 | 化学加固剂或黏结剂 | — | — | |
| 沥青类防护 | 平铺沥青沙 | 沥青沙 | 5 | 5 | |
| 格栅防护 | 平铺土工格栅 | 聚合物土工格栅 | — | ||
9 路基工程施工¶
9.1 一般规定¶
9.1.1 沙漠地区公路施工,应贯彻“安全生产、质量第一”的原则,确保人身安全和工程质量,公路路基施工必须实现高效的机械化作业,科学地组织,积极采用新技术、新设备、新工艺,不断提高劳动生产率,缩短工期,节约人力、物力,提高经济效益。¶
9.1.2 风积沙路基以振动干压实为主要压实方法,适宜路基振动干压实的风积沙天然含水率 \(<2\\%\);如条件许可或风积沙路基天然含水率偏大,也可采用洒水压实。采用重型击实试验方法确定标准干密度。¶
9.1.3 路基正式施工前应做试验路,以取得施工必需的参数。¶
9.1.4 沙漠地区路基施工,应根据设计,结合当地施工经验,采取必要措施防治路基沙害,以保证公路路基有足够的强度和稳定性。¶
9.1.5 路基施工前,必须清除地基上的植被,挖除草木根等杂物。¶
9.1.6 路基土方调配应以挖作填,尽力减少调配距离,做到填、挖、借、弃合理。¶
9.1.7 路线通过高大复合型沙垄或复合型沙丘链地段,路基填挖应集中力量完成一段,防护一段。¶
9.1.8 路线主要控制桩、护桩、水准基点桩、路基施工边桩等要认真保护,并设有明显标志,以防被沙掩埋或施工时被破坏。¶
9.1.9 粗沙平地一般不得取土,并应加以保护。沙漠地区植被稀疏,在施工作业中应妥善保护,不得随意损坏,注意保护沙漠环境。¶
9.2 施工准备¶
9.2.1 施工组织准备¶
1 路基开工前,施工单位应熟悉设计文件,组织施工技术人员进行技术交底,现场核对和施工调查。
2 根据工程内容、工期要求,编制施工组织(方案)设计,并做到劳动力、材料、设备、临时工程、通信电台、生活供应、安全保障等全面落实。
9.2.2 施工测量¶
1 路基开工前,应在现场恢复和固定路线主要控制点,包括交点、转点、平曲线和缓和曲线的起讫点,以及起控制作用的百米桩和加桩。对主要控制点,应视当地的地形条件,采用有效的固定方法,如延长切线法或交汇法。
2 中线恢复测定后,应复核沿线水准点,其标高应符合精度要求。
3 重新测定中桩地面标高,并根据施工图设计中给出的设计标高,计算出实际施工时的中桩填挖高度。
9.2.3 路基放样¶
1 根据路线中桩、设计图表定出路基边缘的具体位置,设置标志来标识,并注明设计标高。
2 机械施工中应注意保护填挖标志,发现被风刮倒、碰倒或丢失的应立即补上。
9.2.4 试验路基施工¶
1 各级公路在正式进行路基施工前宜采用不同的施工方案修筑试验路段,从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。
2 试验路段位置应选择在风沙地貌、地质条件、断面形式具有代表性的地段,路段长度不得小于100m。
3 试验路所用的风积沙材料和各类机具应当与将来施工所用的材料和机具相同,通过试验来确定适宜的路基推筑工艺、适宜的松铺厚度和相应的压实厚度、最佳的机械组配,土工布铺筑,施工组织方案等。对于采用洒水压实的路基还应确定最佳含水率。
4 试验路段施工及完成后,应加强对指标的检测,完工后,应及时出具试验报告。
9.3 路基填筑施工¶
9.3.1 路堤填筑采用水平分层填筑方式,填筑时按照横断面全宽推筑,根据压路机的吨位确定填筑及压实厚度,每层平均厚度30~50cm。路堤填筑宽度每侧应宽出设计宽度50cm。¶
9.3.2 每层填筑完毕后,用推土机沿纵向大致整平,并分层碾压。¶
9.3.3 路堑土方开挖方式,根据具体情况可采用横挖法、纵挖法或混合式开挖法3种。横¶
挖法即由挖方段路中线向垂直路线方向两侧推土,一般在挖方段落较长时采用;纵挖法即由挖方段落沿路线纵向向两侧填方处推土,一般在挖方段较短时采用;同时采用这两种方法即为混合式,一般在挖方深度较大时采用。根据地形情况,弃方宜推至下风侧,并大致整平。
9.3.4 在连续沙丘段挖取土坑时,取土坑应设在下风一侧距路堤坡脚处至少 \(5 \, m\)。当两侧必须取土时,上风一侧的取土坑应予封闭或推平。路堑挖方地段,弃土堆应设在下风侧低洼处。¶
9.3.5 达到设计路基高度后,用推土机进行调平,并进行复压之后,用平地机进行精平。¶
9.3.6 路基横坡度应留有一定余量,按设计增加1.5%~2%。¶
9.3.7 粉质土淤积路段路基施工,在高程允许时,直接填筑风积沙;在高程较低时,须将粉质土推除,然后回填风积沙,回填厚度应大于或等于50cm。风积沙中小于0.075mm颗粒含量应小于10%。¶
9.3.8 路基填筑完毕后,应将路基边坡部分按设计坡度用机械或人工整平,并应立即开始防沙工程的施工,及时防护路基边坡。¶
9.3.9 对非沙漠区利用风积沙填筑路基的施工,应先用砾石土或当地土填筑路基两侧的包边并压实,其后在路槽内填筑风积沙。¶
9.3.10 临时堆料场推平后,铺筑 20cm 砾石土层。¶
9.4 路基压实¶
9.4.1 振动干压实方法¶
1 风积沙路基可在天然含水率状态下压实(或称干压实)。如有条件也可以采用洒水压实。
2 路基从底层至顶层每层初压由推土机在分层推筑整平过程中碾压两遍完成。每层终压可根据情况采用下列两种方法进行:
1) 若采用的压路机能直接在沙漠路基上行走,一般用压路机振动碾压两遍。
2) 若采用的压路机无法直接在沙漠路基上行走,一般用推土机碾压三遍。
3) 顶层终压采用振动压路机进行。
每层压实后应进行压实度检测,对不满足要求处,应及时补压,直至达到设计压实度。
3 用于路基干压实的压路机应具备以下技术性能。
1) 10 ~ 20t 铰接式自动振动压路机:
2) 振动频率在 30~45Hz 之间,振幅在 0.4~0.1mm 之间。
3) 碾压速度不大于 \(6 \, km/h\)。
4 采用压路机直接进行振动碾压时,碾压遍数为:填方路段3~4遍,挖方路段2~3遍,碾压速度以2~4km/h为宜。
5 当压路机不能直接上沙漠路基时,路基表层的碾压可在铺完编织布和砂砾底基层后,与天然砂砾层一同进行振动碾压,碾压3~4遍。
6 风积沙路基振动干压实工艺流程如图 9.4.1 所示。

9.4.2 洒水压实¶
1 本法适用于沙漠边缘,且水源较充足、供水方便、沙漠路基含水率大于2%的路段。
2 风积沙路基洒水压实工艺流程如图 9.4.2 所示。

9.4.3 路基碾压完毕后,应按本指南第12章的有关要求及附录C给出的压实度检测方法(适用于干压实沙漠路基),或《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 059—1995)(适用于洒水压实沙漠路基)对路基进行压实度检测,不符合要求处,应及时采取措施,直至满足要求。特别对按第9.4.1条第6款压实后的沙漠路基,应将砂砾层和土工布剥离,直接测定沙漠路基的压实度。¶
9.5 土工布或封层施工¶
9.5.1 土工布采用聚丙烯编织布,幅宽根据路面宽度而定,允许采用工业机缝制加宽,一般采用2~4幅,幅长以每卷500~1000m为宜。¶
9.5.2 土工布的质量要求。¶
1 土工布的物理机械性能必须符合《公路工程土工合成材料 有纺土工程织物》(JT/T 514—2004) 之规定。
2 土工布的质量检验方法按照《土工合成材料 塑料扁丝编织土工布》(GB/T 17690—1999)进行,见表9.5.2。
| 项目 | 经向拉力≥(kN/m) | 纬向拉力≥(kN/m) | 经纬向断裂伸长率≤(%) | CBR顶破强力≥(kN) | 单位面积质量(g/cm2) |
| 标准值 | 30 | 22 | 28 | 2.4 | 160 |
3 土工布外观应质地均匀,编织规整,不得采用粘档、断丝、缺经少纬的次品。
4 为提高土工布的抗老化能力,在生产时应加防老化剂。
5 土工布在储运过程中,均不应靠近火源、热源,并避免受日光直接照射。
6 土工布应放于阴凉室内储藏,储藏期从出厂日期算起不得超过18个月。
9.5.3 土工布铺设。¶
1 路基精平后,将土工布按设计幅宽沿边线纵向铺开,每次展铺长度 100 ~ 500m,可用人力或沙漠车、压路机等牵引展铺,展铺后严禁非作业设备在其上行驶。
2 土工布应拉紧张平。为防止被风掀起,可在边缘搭接处撒少许风积沙或天然砂砾压住。
3 相邻两幅土工布,搭接宽度大于或等于 \(40 \, cm\)。并用尼龙绳每隔 \(2 \, m\) 做一绑扎。
4 对铺好的土工布必须在当日用底基层结构材料覆盖。
5 施工期间,现场未用完的土工布应尽快遮盖,日照时间不得超过 36h。
9.5.4 封层施工参照路面施工中的相关内容实施。¶
9.6 施工机械化组织¶
9.6.1 沙漠路基的施工组织应最大程度机械化,应选择功率大、密封好、耐高温的施工机械。¶
9.6.2 路基土方机械组配应贯彻“适应环境、实用先进、经济合理、安全可靠”的原则。¶
9.6.3 路基综合机械化施工,应把握施工组织计划实施,作业要点如下:¶
1 推土机分层填挖路基和碾压。
2 压路机振动干压实或洒水压实。
3 平地机整平沙漠路基。
4 压路机振动干实压或洒水压实沙漠路基顶面。
5 沙漠车运送材料、配件、油品等。
6 边坡整修可用平地机配合少量人工。
9.6.4 路基土方机械化施工技术管理。¶
1 制订机械使用与管理制度。
2 提出土方机械运输的措施。
3 对机械保修和定期检修,及时供应机械配件和油料等。
4 编制机械施工生产组织的技术方案、综合机械化流水作业程序等。
5 布置临时房屋和机械停修场地,安排照明、安全防护措施。
9.6.5 所有用于路基土方工程的机械,均应保持非常良好的技术状态,为保证工期和施工质量,应保证有按进度和规定、能正常执行此项工程所必需的各种类型的机械数量,作为最小的数量。¶
9.6.6 主要工程机械作业方法、规定,按照《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)执行。¶
9.7 路基整修、维修(护)及检查验收¶
9.7.1 路基整修、维修(护)¶
1 路基工程基本完工后,施工单位应会同监理,按设计文件进行检查。根据检查情况,施工单位编制整修计划、措施,并进行路基整修。
2 路堤整修时,应将其两侧超填宽度切除,超填宽度的允许值为 \(20 \sim 40 \, cm\)。边坡缺土时应用人工或机械补土,并及时进行边坡防护。
3 路堑边坡整修时,应自上而下刷坡。
4 路基因风沙影响造成路基积沙和风蚀缺陷等,应会同现场监理做好记录,并办理工程量变化签证手续,及时清除和填补。
5 路基工程完工后,在路面未施工前或计量支付使用前,如有损毁,施工单位应负责维修(护)。
9.7.2 检查验收¶
1 路基施工严格按照批准的设计图纸、文件、施工方案施工,中间交接或竣工及交工的验收,应按本指南第 12.2 节执行。
2 应对路基场地进行清理。特殊土质地段处理、防护加固工程基础开挖等项目,进行隐蔽检查验收和中间验收。
10 路面工程施工¶
10.1 一般规定¶
10.1.1 在沙漠路基上铺筑天然级配砂砾底基层和水泥(石灰)稳定沙路面基层对施工设备和工艺有一些特殊要求,本指南给出了具体要求。其余在底基层以上施工的各结构层属常规工艺,仅列出供参照的相关规范。¶
10.1.2 当出现明显的风沙天气时,应停止沥青面层的铺筑。当出现较大风沙天气时,其他结构层也应停止施工。¶
10.1.3 用于二次倒运路面材料临时料场砂砾层的施工同第 10.2 节的相关规定,用 20cm 砂砾铺底。¶
10.1.4 在路面各层施工时,应禁止车辆随意通行。¶
10.2 天然级配砂砾底基层¶
10.2.1 在铺有土工布的沙漠路基或土工格室加固沙层上铺筑天然级配砂砾底基层,其材料要求、施工放样、洒水碾压等按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中第7章的有关规定执行。¶
10.2.2 铺筑砂砾料。¶
1) 工艺 1:
(1)用双后轴自卸车装料后,直接慢速开上(或掉头倒行至)铺好编织布的沙漠路基,直行边走边卸成长带状,然后空车按原路倒出后再掉头返回。
(2) 禁止卸料车在编织布上掉头、转弯,以及非作业车辆、机械在编织布上行驶。
(3) 用平地机将砂砾料整平,采取先外侧后中间的摊铺方法。平整路边时,应将平地机铲刀向内倾斜,以免造成材料浪费。
(4) 施工过程中,应保证编织布良好的搭接。平地机作业时,操作手应谨慎小心,避免刀片把编织布划破。
2) 工艺 2:
(1) 自卸车在端头掉头将砂砾料卸至铺有土工布的沙漠路基上。
(2) 然后用推土机摊开,再用平地机整平。
10.2.3 对在土工格室加固沙层上铺筑砂砾料的工艺可按一般路基对待。¶
10.2.4 应事先通过试验确定集料的松铺系数(或压实系数,它是混合料的松铺干密度与压实干密度的比值,其值约为1.25~1.35)。¶
10.2.5 洒水后先静压后振动碾压。¶
10.3 水泥(石灰)稳定沙底基层¶
10.3.1 一般规定¶
1 施工中应遵守下列规定:配料准确;无机料必须摊铺均匀(路拌法);洒水、拌和必须均匀;严格控制基层厚度,其路拱横坡度与路面一致;应在混合料含水率大于最佳含水率时进行碾压,直至达到要求的压实度。
2 水泥(石灰)稳定沙的水泥、石灰剂量及拌和时的含水率应通过混合料的组成设计来确定,具体方法见《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的有关规定。
3 水泥(石灰)稳定层应用 15t 以上振动压路机碾压, 压实厚度 \(\leqslant 20cm\)。碾压工作在水泥终凝时间内完成。
4 水泥(石灰)稳定层施工时,应按“宁高勿低”和“宁刮勿补”的原则施工。
10.3.2 材料¶
1 水泥必须由正规的生产厂家生产,有产品合格证和化验单,并应对品种、强度等级、包装、数量、出厂日期等进行检查验收。
2 对石灰必须经过试验方可进场。其技术指标应符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000) 表 4.2.2 的规定。
3 对现场材料应妥善保管,雨季应有必要的防雨措施。
10.3.3 施工¶
1 路拌法施工(湿拌)
1) 路基表层整平后,均匀洒水。进水深度应大于加固层设计厚度,含水率应大于最佳含水率2%~3%。
2) 水泥(石灰)用量计算:
(1)根据各路段稳定基层的宽度、厚度及预定的干密度(试验室做出的干密度),计算各路段需干料数量,根据现场集料的含水率和运输车辆的吨位,计算每车料堆放的距离。
(2) 根据预定基层厚度和预定压实度及材料含量, 计算每平方米用量, 并计算每袋材料摊铺面积。
(3) 最后计算摆放原料袋的行数及间距。
3) 摊铺:
(1)用压路机将路基碾压1遍,使其表面平整。
(2) 材料用汽车或其他运输工具运至施工路段,按事先计算好的行、间距摆放,并打开袋将料倒在路基上。用平地机将集料均匀摊平,力求摊铺均匀一致。
(3) 摊铺的速度应迅速,摊铺一段拌和一段,否则会造成集料吸收沙漠路基中的水分凝成团,造成拌和难度增大。
4) 拌和:
(1)拌和应采用路拌机,具有自动洒水功能,拌和时应及时检测含水率,不足地段在第二次拌和前在沙漠路基上洒水。
(2) 每拌和 1 次振动压路机应及时碾压 1 次,否则路拌机无法进行下一次拌和。
5) 整型、碾压:
(3)拌和均匀的标志是:混合料色泽一致,没有灰条、灰团和花面,且含水率合适、均匀。
(1)混合料拌和均匀后,立刻用平地机初步整平和整型,随着碾压的进行,进一步调整。
(2)用振动压路机振动碾压两遍,静压1遍,平地机调整标高、平整度,再用胶轮压路机稳压2~3遍,及时在表面洒适量水,力求表面平整光洁,压实度必须 \(\geqslant93\\%\)。
6)该类材料的施工温度应高于 \(10^{\circ}C\)。
(3) 碾压工作应在材料初凝之前完成,最迟不得超过终凝时间,终凝后严禁进行碾压。
2 养护
1) 碾压成型后的基层,采用覆盖式养护。养护期内保证基层表面湿润,养护期一般为 3d。
10.4 土工格室加固沙底基层¶
2) 施工工序应安排紧密,基层做完后应尽快铺筑沥青面层,时间以不超过 3d 为宜。
10.4.1 一般规定¶
1 沙漠路基按规定施工至设计标高,其压实度≥90%。土工格室铺设前,必须清除杂质、杂草等,沙漠路基表面应平整。
2 土工格室搬运至施工现场,按土工格栅单元设计张拉长度为摆放间距,单个摆放。
3 土工格室因材质不同分为两类:聚乙烯土工格室,夏季在沙漠腹地施工时,应避开中午炎热高温时间段;聚丙烯土工格室,冬季施工时,应避开清晨低温时间段。要采取遮盖措施防止土工格室材料暴晒。
10.4.2 材料¶
1 产品必须有厂家合格证书。
2 土工格室用的塑料片材应加工平整,无扭曲,板边不得有毛刺、飞边现象,板材具有抗老化能力。
3 土工格室每个小的单元大小尺寸必须一致,边长误差不超过 \(\pm 5mm\)。
4 塑料片间焊缝应采用超声波法焊接,焊缝宽度误差不超过 \(\pm 2mm\)。
10.4.3 施工¶
1 放线,以路中线为基准,放两条边线,两边线距离为网格张拉后的宽度。
2 土工格室就位后张拉至格状,并用细铁丝进行各单元间连接。
3 土工格室加固沙层可采用碾压法或填充法施工。建议主要采用碾压法。
4 碾压法:用压路机将土工格室压入沙中,达到格室充沙的目的。在压路机作业前先用人工在土工格室起点位置填一部分沙或楔入木桩,将土工格室固定,随后用压路机作业。压路机碾压要先沿路两侧进行,碾压时应安排人工对土工格室进行横向张拉,以免出现“收缩”现象。先两侧碾压,再进行中间部分的碾压。
5 填充法:土工格室张拉完毕,用装载机配合少量人工往网格中填沙,填沙后用压路机碾压。
6 土工格室加固沙层施工完毕后,应测定压实度。对达不到要求的段落要进行补压,使之达到规定的压实度。
10.5 级配砾石基层¶
10.5.1 级配砾石基层的材料要求、施工放样、洒水碾压按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的有关规定执行。¶
10.6 水泥稳定砂砾基层¶
10.6.1 水泥稳定砂砾基层用材料及施工均按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的有关规定执行。碾压成型后的基层,宜采用塑料膜覆盖养护。¶
10.7 沥青表面处治面层¶
10.7.1 沥青表面处治面层宜采用热拌热铺法施工,其材料规格、沥青用量和施工方法按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的有关条款执行。¶
10.7.2 当出现明显的风沙天气时,应停止沥青表面处治路面铺筑。¶
10.8 热拌沥青混合料面层¶
10.8.1 热拌沥青混合料面层应采用机械化连续铺筑,其集料规格、沥青用量和施工方法按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的有关条款执行。¶
10.8.2 热拌沥青碎砾石混合料中的碎石比例 \(\geqslant40\\%\)。¶
10.9 透层、黏层¶
10.9.1 透层、黏层所采用的有关材料、设备及施工技术要求按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中的有关条款执行。¶
10.9.2 透层、黏层在铺筑前应将下承层的浮沙和灰尘清扫干净,铺筑后应尽快铺筑面层。¶
11 防沙工程施工¶
11.1 一般规定¶
11.1.1 在通行条件较好的地区,上风侧防沙工程的施工宜先于公路施工,施工时可先空留路基附近需要推筑的部分,等路基施工完成后,立刻补齐;下风侧防护工程的施工,宜在路基施工完成后,立即进行。在无通行条件的地区,防沙工程施工应与路面施工大体同步进行,在路基施工完成后,路面施工应尽快进行,为防沙工程施工创造通行条件,防沙工程施工仍然是先上风侧,后下风侧。¶
11.1.2 风沙地区防沙工程施工宜在少风、风速小或有雨季分段集中施工,并在大风前配套完成。若当地风力较强或需在风季施工,且防护工程无法完全跟进时,应采取临时防护措施过渡。¶
11.1.3 防沙工程施工时,应注意线路两侧的地形地貌是否因公路施工而发生了较大的改变,尤其是地表的原有植被和地表硬壳。若后者改变较大,已明显地影响到防沙工程措施的效能,则应重新设计。¶
11.1.4 阻沙工程施工应先于固沙工程施工,或二者同时进行。施工到路基附近时,应注意路基边坡与路肩的施工是否已完成,一般应在边坡、路肩及路面上的积沙已清理完毕后进行。¶
11.1.5 防沙工程施工时,应采取必要的措施保护好所在区域内的各种桩志,如交点桩、护桩、水准点桩、路基边桩等,不得人为破坏。¶
11.1.6 施工期间应注意保护环境,不得在设计范围以外地区采挖防沙材料。¶
11.1.7 防沙工程除化学固沙外,目前尚无机械施工手段,故本规定根据人工施工制定。¶
11.2 阻沙设施施工¶
11.2.1 阻沙沙障应按设计文件或图纸要求布设。¶
11.2.2 阻沙沙障所用材料、品质及数量等应满足设计要求。¶
11.2.3 阻沙沙障施工应避开大风期。¶
11.2.4 阻沙沙障通常采用芦苇栅栏、尼龙网栅栏及枝条栅栏等。¶
1 芦苇栅栏用原状芦苇,宜为疏透式的,孔隙度 20% ~ 40%,但栅栏面上芦苇的间距不得大于 1cm。使用尼龙网栅栏时,尼龙网的目数等于 1.5/D(D 为粒平均粒径),丝径以 0.3mm 为宜。枝条栅栏宜编织成篱笆使用。
2 栅栏必须沿沙丘主梁或副梁,设置在迎风坡距脊线 1~1.5m 处。
3 栅栏立柱间距一般为 3~6m,两桩间地形起伏较大时应加桩,使栅栏下部与地面之间不出现空隙。并按设计要求在栅栏两侧根部设置草方格防掏蚀带。
4 详细施工流程见条文说明。
11.3 固沙设施施工¶
11.3.1 固沙设施应按设计文件或图纸要求布设。应根据具体情况,布设在流沙面上。¶
11.3.2 固沙设施所用材料、品质及数量等应满足设计要求。¶
11.3.3 固沙设施集中施工,速度较快,应在施工前做好材料准备。¶
11.3.4 以下重点介绍目前常用的固沙设施的施工方法,其他类型的可参照执行。¶
11.3.5 覆盖沙面¶
1 柴草类覆盖沙面
覆盖前应适当平整沙面。
1) 层铺防护:采用麦秸、稻草、棉秆、苏丹草、沙蒿、野麻、芦苇或其他草类,将其枝秆截成30~50cm短节,从坡脚开始向上每层按5~10cm厚度层铺、灌沙、捣实。如采用沙蒿等带有根系的野牛植物时,可将其根茎劈开,并使根系向外,按上述方法进行层铺。
2) 平铺植物束或芭块: 采用各种枝条、芦苇、芨芨草等, 扎成直径 \(5 \sim 10 \, cm\) 的束把, 或纺织成芭块, 沿路基坡脚向上平铺, 以桩钉固定。
3) 平铺或叠铺草皮: 以 \(40 \, cm \times 50 \, cm\) 为一块挖取草皮, 其厚约 \(10 \sim 15 \, cm\), 沿路基坡脚向上错缝平铺或叠铺。
2 土类覆盖沙面
覆盖前应适当平整沙面。
1)黏土覆盖沙面:将黏土人工摊铺,平坦沙地上可用机械摊铺;黏土块不要求拍碎,
保持 \(2 \sim 10 \, cm\) 厚度为宜;黏土成粉状或粉状成分较多时,应适当洒水,使其结块。
2) 盐盖覆盖沙面: 用破碎成最大粒径在 5cm 左右的盐块层铺沙面, 松软的盐盖可直接平铺而形成硬壳。
3) 砾、卵石覆盖沙面。
(1)平铺卵石防护:用人工或机械分散卸料,再摊洒、平铺、整平,厚2~10cm,用于路肩时还应夯实。
(2)格状砾卵石防护:先用直径10cm以上的卵石在边坡上做成1m×1m或2m×2m并与路肩边缘成45°的方格,格内平铺粒径较小的砾石;路肩平铺砾石时,应进行整平并夯实。
11.3.6 沙障固沙¶
1 柴草类固沙方格
其施工流程如下:
1) 用铡刀将材料按设计要求截成一定长度的节。
2) 将截裁好的材料沿布设位置线均匀地平摊在沙面上,材料走向与位置线垂直,材料中点应落在位置线上。
3) 测量画线,布设草方格位置。
4) 用平头铁锹沿位置线将材料插入沙中,插入深度 10~15cm 或为其外露高度的 1/2。
5) 方格形成后用脚向草茎的基部培沙并踩紧,使方格中间沙面成浅洼状。
2 土类固沙方格
1) 施工前适当平整沙面。
2) 将黏土或砂砾人工摊撒,平坦沙地上可用机械摊撒。
3) 用平头铁锹将黏土或砂砾刮成方格(应满足设计的规格要求),方格内无黏土或砂砾,刮出的土埂高度应符合设计规定。
11.3.7 化学固沙¶
1 沥青类固沙
平铺沥青沙:平铺前应平整沙面,铲除凸起物,使地面变得平顺,然后采用10%~20%热沥青与80%~90%(质量比)的风积沙混合物热料,平铺并拍实。
2 固沙剂固结沙面
1) 宜在静风或微风天气施工。
2) 小面积固沙用手摇泵施工,大面积固沙用喷洒车施工。
3) 施工流程:
(1) 平整沙面或形成沙埂,确保固沙剂能均匀渗透,形成均匀厚度的结块。
(2) 沙面喷水,渗透厚度以 \(1 \sim 3 ~cm\) 为宜。
(3) 喷洒固沙剂。
(4) 沙面固结前后严禁踏踩、碾压。
11.3.8 土工沙袋、土工格室固沙¶
利用直径 10~20cm 的土工袋装满风积沙或采用 1m×1m 的土工格室等其他材料形成活动沙障,实现自由调节规格和移动,便于养护,在沙障被流沙埋压后可以提起,恢复固沙效果。其形式有:有鳍或无鳍沙袋沙障、土工方格沙障。
11.3.9 生物固沙¶
植物固沙受自然与人为因素影响很大,也很复杂。不同地区的沙生植被,以及不同固沙植物所需要的生存环境、生活习性、人工栽植、固沙效果评价及其演替规律等均有较大的差别。故在某一地区要进行生物固沙,一般应先进行相应的试验研究,在取得了一定的成果及总结成败经验的基础上才能较大规模地推广。在进行生物固沙时,应聘请有关专家在现场进行统一指导与规划。需要遵循的共性原则主要有:
1) 在植物种子不易着床的流沙区,应先机械固沙,为植物生长提供立地条件。
2) 基本施工流程:
3) 为防沙埋,应设阻沙沙障阻挡外侧来沙。
(1) 在已稳定的沙面上,挖坑栽植,乔灌木宜植苗造林,草本可直播或移根栽植。
(2) 立即浇水,随后要按时浇水,直至根系扎入潜水毛管层。
11.3.10 采用滴灌等措施建造人工生态林¶
(3)选择合适的季节,宜在春天苗木未发芽时或深秋落叶后施工。
(4)采集插条或移苗与扦插,栽植应紧密衔接,不得脱节。
在能够抽取地下水的地区,如有必要,可采用滴灌等措施建造人工生态林,进行植物治沙。
1 滴灌系统以井为单元,各成独立灌水体系。系统由首部和管网系统及附属设施组成。首部包括水源井、井房、动力系统、过滤系统、施肥罐及配套设施。管网系统由干管、支管和毛管三部分组成。滴灌系统的施工质量应满足设计要求。
2 供电系统可视情况选用全线架设高压线路的供电方案,或太阳能供电方案,或柴油发电机供电方案。供电系统的施工质量应满足设计要求。
3 苗木种植。
1) 苗木准备。当工程确定后要尽快落实苗源,或建立专门的苗木基地。对苗木和插条的采集更要加强技术措施,插条采集和起苗都必须严格按技术规程操作,保证造林苗木的质量,同时苗木的供应要与种植施工组加强联系密切配合,形成一条龙作业,以减少苗木供应的中间环节及假植时间。对于假植时间较长的苗木要注意补充水分。
2) 苗木种植。春季和秋季均可种植。在苗木种植时要严格按照操作规程,从苗木培育、苗木质量、运输保湿及现场假植、保水剂使用、苗木种植等每一个环节都要严格要求,保证种植质量。种植苗木时,避免长时间暴露,不能立刻栽植的,应浸泡于水中,以防止苗木根系水干。在灌足底水的情况下再栽植苗木,苗木应栽植在滴头旁。苗木栽植可采用
穴植方式、隙植法、扦插造林等。
4 养护管理。
1) 灌溉。灌溉周期不宜大于 15d。每次灌溉时,应提前开启相关闸阀,禁止未开放支管水口而开启水泵。灌溉以井为单位,在四通、三通处两侧分为两区灌溉,每次灌溉一侧。灌溉时从距首部最远的支管沿公路两侧同时开始,依次向回推进。灌溉时要充分利用控制阀门,保证灌区安全。入冬前要灌足冬水,一般在 10 月底至 11 月初进行,以不上冻为标准,灌完冬水后要打开各井排水阀门排水。
2) 施肥。在造林当年待苗木稳定成活进入生长期后,根据具体情况追施两次速效肥(尿素)。施肥通过施肥罐溶解注入灌水中,施肥时要在滴灌系统充水并运行一段时间后再进行,要严格按照设备要求操作。
3) 病虫鼠兔害防治。可依据有关要求进行。
11.4 输沙段施工¶
11.4.1 输沙措施若考虑不周或施工不当,反倒容易引起更加严重的沙害,因此对其施工质量的要求更高,施工时应严格按照设计文件或图纸的要求进行。¶
11.4.2 施工时若发现由于路基施工而使原地形地貌发生较大的变化,再运用这一措施已不太适合时,应要求设计变更或重新设计。¶
11.4.3 输沙断面所采用的防沙措施,其施工方法与本指南第11.3节中对应的措施要求相同。¶
11.5 防火隔离带施工¶
11.5.1 防火隔离带应设置在地形低洼处,沿丘间地和垭口蜿蜒行进,严禁设置在边坡、沙丘顶和迎风坡上。在平沙地上,防火隔离带走向应与主风向垂直。¶
11.5.2 防火隔离带上的易燃物,应彻底清除。¶
11.5.3 如设计要求对防火隔离带进行化学固沙或土类覆盖的,应按设计要求进行,施工方法与本指南第11.3节中对应的措施要求相同。¶
11.6 边坡防护¶
11.6.1 边坡防护的要求一般比固沙要高,同一种措施,因为其厚度加大或方格加密,规格较高,材料用量不同,对此施工时要特别注意,应严格按设计要求进行。¶
11.6.2 边坡防护施工宜在路基工程完成之后进行,施工前必须清理路面及路肩上的积沙,并修整边坡。¶
11.6.3 边坡防护采用的各项措施、施工方法与本指南第 11.3 节中对应的措施要求相同。¶
11.7 施工期养护¶
11.7.1 所有防沙工程禁止车辆碾压和人为践踏。¶
11.7.2 所有防沙工程随时破坏随时修补,严重风蚀地带加密修补。¶
11.7.3 阻沙沙障在被掩埋至外露高度为 \(40 \, cm\) 左右时,应立即拔起到原有高度或在原地重设。¶
11.7.4、加强生物治沙措施的维护与管理,其中也包括公路两侧现有植被,做到勤检查、勤浇灌、勤培土、勤修整,有计划地补植固沙植物,以保证固沙植物的完整与繁衍。以滴灌等措施种植的人工生态林,还要注意灌溉、施肥、防止虫鼠害。¶
11.7.5 路肩上严禁堆置任何材料或杂物,以免形成沙丘。对公路上的积沙,应及时清除并运到路基下风侧 20m 以外的地形开阔处摊撒平顺,严禁随意堆弃。¶
11.7.6 严防火灾。¶
12 工程质量检验评定标准¶
12.1 一般规定¶
12.1.1 施工单位在验收前应按本规范要求对工程进行自查评定,提交真实完整的自查资料,对质量自我评分。监理工程师应按规定对工程质量进行检查,对施工自查资料进行签认和评分。质监部门根据抽查资料和施工自查及监理质量管理资料对工程质量逐级进行评定,作为交、竣工验收评定质量等级的依据。¶
12.1.2 沙漠公路质量评定除本规范未作规定之外,应按《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F80/1—2004)规定执行。¶
12.2 路基工程¶
12.2.1 基本要求¶
1 在路基用地和取土坑范围内,认真清除地表植被、杂物、积水、淤泥和表土,处理坑塘,并对基底按路基施工规范要求进行认真压实。
2 路基必须分层填筑压实,各层表面平整,路拱合适,排水良好。
12.2.2 路床顶层实测项目¶
路床顶层实测项目见表 12.2.2。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法或频率 | 权值 | |||
| 高速公路、一级公路 | 二级公路 | 其他等级公路 | |||||
| 1 | 压实度 | 零填及路堑(cm) | 0~30 | ≥96 | ≥95 | ≥93 | 3 |
| 路堤(cm) | 0~30 | ≥96 | ≥95 | ≥93 | 用环刀法检测,每200m每压实层测4处 | ||
| 30~80 | ≥96 | ≥95 | ≥92 | ||||
| 80~150 | ≥94 | ≥94 | ≥92 | ||||
| >150 | ≥93 | ≥92 | ≥90 | ||||
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法或频率 | 权值 | |
| 高速公路、一级公路 | 其他等级公路 | ||||
| 2 | 纵断高程(mm) | +10,-20 | +40,-50 | 每200m测4点 | 2 |
| 3 | 中线偏位(mm) | 50 | 120 | 每200m测4点,弯道加HY、YH两点 | 2 |
| 4 | 宽度(mm) | ≥设计值 | 每200m测4处 | 2 | |
| 5 | 横坡(%) | ±0.5 | 每200m测4个断面 | 1 | |
| 6 | 边坡 | ≤设计值 | 每200m测4处 | 1 | |
注:1. 压实度检查深度从路床顶面算起。对流动性沙漠路段,可只检测路基顶面压实度。
-
对含水率小于2%的路基沙层,可采用浸水环刀法取样测定,具体方法见附录C。
-
对路基采用干压实工艺时,可结合具体工艺不分区检测,只对路基表层压实度进行控制。采用核子密度仪检验压实度时应进行标定试验,确认其可靠性。
-
表列压实度以重型击实试验法所得的干密度为准,评定路段内的压实度下置信界限不得小于规定标准,单个测定值不得小于极值(表列规定值减5个百分点)。小于规定值2~5个百分点的测点,按其数量占总检查点的百分率计算扣分值。
12.2.3 外观鉴定¶
1 路基表面平整,边线直顺。不符合规定时,单向累计长度每 \(50 \, m\) 减 \(1 \sim 2\) 分。
2 路基边坡坡面平顺稳定、不得亏坡,曲线圆滑。不符合规定时,单向累计长度每50m减1~2分。
3 土坑、弃土堆、护坡道、落沙台的位置适当,外形整齐、美观。不符合规定时,每处减1~2分。
12.2.4 土工布铺筑¶
土工布铺筑质量应符合《公路工程土工合成材料 有纺土工织物》(JT/T 514—2004)的规定。
12.3 路面工程¶
对天然级配砂砾底基层、级配砾石基层、热拌沥青混合料面层、沥青表面处治面层、水泥稳定砂砾基层的质量评定应按《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F80/1—2004)规定执行。沥青沙面层参照沥青表面处治面层进行质量评定。
12.3.1 水泥稳定砂砾基层¶
1 基本要求
1) 砂砾材料必须干净质坚,符合相关设计、施工规范规定;水泥强度等级及质量符合有关规定。
2) 水泥掺配用量必须按设计要求控制准确,混合料应采用厂拌机铺,特殊情况下经监理和业主批准可采用路拌,路拌深度要达到层底。
3) 养生必须符合有关规定。
2 实测项目
水泥稳定砂砾基层实测项目见表 12.3.1。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法或频率 | 权值 | |
| 1 | 压实度(%) | 代表值 | 97 | 每200m 4处 | 3 |
| 极值 | 93 | ||||
| 2 | 平整度(mm) | 12 | 每200m 2处×10尺 | 2 | |
| 3 | 纵断高程(mm) | +5,-15 | 每200m 4点 | 1 | |
| 4 | 宽度(mm) | 每200m 4点 | 1 | ||
| 5 | 厚度(mm) | 代表值 | -10 | 每200m 每车道1点 | 3 |
| 极值 | -20 | ||||
| 6 | 横坡(%) | ±0.5 | 每200m 4断面 | 1 | |
| 7 | 强度(MPa) | 符合设计 | 3 | ||
3 外观鉴定
表面平整密实,边线整齐,无浮石和天然砂,无松散。检查方法:观察和检查施工记录。不符合规定时每处扣1~2分。
4 施工接茬
施工接茬平整稳定。不符合规定时每处扣1~2分。
12.3.2 土工格室加固沙层¶
1 基本要求
1) 土工格室的质量应满足设计要求。
2) 单元格连接要牢固。
2 实测项目
土工格室实测项目见表 12.3.2。
| 项次 | 项目 | 标准 | 检验数量 | 权值 |
| 1 | 张拉长度 | 设计值±4% | 总数1% | 2 |
| 2 | 张拉宽度 | 设计值±4% | 总数1% | 2 |
| 3 | 中线偏移 | 100mm | 每200m4个点 | 1 |
| 4 | 高程 | ±50mm | 每200m4个点 | 2 |
| 5 | 压实度 | ≥设计值 | 每200m4个点 | 3 |
3 外观鉴定
1) 边线顺直,张拉均匀,表面平整。不符合规定时,每处扣 1~2 分。
2) 单元连接牢固,焊缝破坏不超过 3%。不符合规定时,每处扣 1~2 分。
12.3.3 路肩¶
1 基本要求
1) 路肩表面平整密实,不积沙。
2) 肩线直顺,曲线圆滑。
3) 硬路肩同相同路面结构质量要求。
2 实测项目
路肩实测项目见表12.3.3。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 | |
| 1 | 压实度(%) | ≥设计值 | 每200m2处 | 2 | |
| 2 | 平整度(mm) | 土路肩 | 20 | 每200m2处×4尺 | 1 |
| 硬路肩 | 10 | ||||
| 3 | 横坡(%) | ±0.1 | 每200m1处 | 1 | |
| 4 | 宽度(mm) | ≥设计值 | 每200m2处 | 2 | |
3 外观鉴定
1) 路肩无阻沙现象。不符合规定时,每处减 1~2 分。
2) 路肩边缘直顺,无其他堆积物。不符合规定时,单向累计长度每 \(50 ~m\) 每处减 \(1 \sim 2\) 分。
12.4 防沙工程¶
12.4.1 一般规定¶
1 防沙工程应在综合体系完成后,分段及时检查验收,不合格段落必须返工达到要求。
2 作为单位工程时,防沙工程的单位、分部、分项工程划分及权重,见表 12.4.1。
| 单位工程 | 分部工程 | 分项工程 | 权重值 | ||
| 阻固工程 | 导固工程 | 阻输工程 | |||
| 防沙工程 | 阻沙工程* | 尼龙网栅栏、芦苇栅栏等 | 4 | 4 | |
| 固沙工程* | 方格沙障、覆盖沙面、化学固沙、生物固沙等 | 5 | 5 | ||
| 输沙工程* | 各种输沙措施 | 6 | |||
| 导沙工程* | 导沙板、导沙羽排等 | 4 | |||
| 防火工程 | 防火隔离带 | 1 | 1 | ||
注:1. 单位工程每 \(10 \, km\) 或每标段为单元。
-
分部工程每 \(1 \sim 3 \, km\) 为单元。
-
带 * 号者为主要分部工程,评分时给以 2 的权值;不带 * 者为一般工程,权值为 1。
-
权重值为分项工程权重值。
12.4.2 工程质量评定¶
工程质量评定方法及工程质量等级评定方法等按《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F80/1—2004)中的有关条款执行。
12.4.3 检查频率¶
除特别规定外,一般为随机抽样。从随机确定的抽样起点起,按1/10的施工长度间隔抽样,每个检查段长度为100~200m。
12.4.4 阻沙工程¶
规定常见的几种,其他类型可参照执行,或参考其他有关规范。
1 芦苇栅栏
1) 基本要求
(1)所用材料的规格、质量应满足设计要求。
(2) 立桩与栅栏埋深应满足设计要求。
2) 实测项目
芦苇栅栏实测项目见表 12.4.4-1。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | 权值 |
| 1 | 布设位置 | 按设计文件或图纸的要求,不能布设在设计文件或图纸明确规定不能设置的部位 | 目测 | 3 |
| 2 | 立桩间距 | 在较长的平缓沙地上,立桩间距为设计值 ± 200mm 。在地形变化处,可适当地加密或拉开,但拉开值不得大于设计值的1/2,且几个相邻的立桩应比较均匀地拉开 | 卷尺 | 1 |
| 3 | 立桩数量 | 检查区段的立桩总数量不得小于规定 | 人工记数 | 2 |
| 4 | 立桩外露高度 | -100mm | 直尺 | 1 |
| 5 | 立桩人土深度 | 每一检查段检查5处,允许偏差-50mm | 锹挖、直尺 | 2 |
| 6 | 立桩直径或边长 | 不小于设计值 | 卷尺、直尺 | 2 |
| 7 | 立桩竖直度 | ± 50mm | 直尺、垂线 | 1 |
| 8 | 立桩锚固 | 锚固用小木板或芦苇束长度及埋置深度不小于设计值,锚固用铁丝的长度及固定在立桩上的位置满足设计要求并被拉紧 | 锹挖、目测、直尺 | 2 |
| 9 | 栅栏材料用量 | 每一检查段选3处目测材料用量较少的区段,每段长1m,实测用量不低于设计要求用量的90% | 材料根数统计换算或称重法 | 3 |
| 10 | 栅栏外露高度 | -100mm | 直尺 | 1 |
| 11 | 栅栏人土深度 | 每一检查段检查5处,允许偏差-50mm | 锹挖、直尺 | 2 |
| 12 | 夹条 | 直径不小于设计要求值,搭接符合要求,扎紧用铁丝间距允许偏差+50mm | 目测 | 1 |
| 13 | 栅栏上的孔隙 | 不大于设计要求值 | 目测、直尺 | 1 |
3 ) 外观鉴定
栅栏应牢固。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
2 尼龙网栅栏
1 ) 基本要求
(1)所用材料的规格、质量应满足设计要求。
(2) 立桩与栅栏埋深应满足设计要求。
2 ) 实测项目
尼龙网栅栏实测项目见表 12.4.4-2。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | 权值 |
| 1 | 布设位置 | 按设计文件或图纸的要求,不能布设在设计文件或图纸明确规定不能设置的部位 | 目测 | 3 |
| 2 | 立桩间距 | 在较长的平缓的沙面上,立桩间距为设计值 ± 200mm 。在地形变化处,可适当地加密或拉开,但拉开值不得大于设计值的1/2,且几个相邻的立桩应比较均匀地拉开 | 卷尺 | 1 |
| 3 | 立桩数量 | 检查区段的立桩总数量不得小于规定 | 人工记数 | 2 |
| 4 | 立桩外露高度 | -100mm | 直尺 | 1 |
| 5 | 立桩入土深度 | 每一检查段检查5处,允许偏差-50mm | 锹挖、直尺 | 2 |
| 6 | 立桩直径或边长 | 不小于设计值 | 卷尺、直尺 | 2 |
| 7 | 立桩竖直度 | ± 50mm | 直尺、垂线 | 1 |
| 8 | 立桩锚固 | 锚固用小木板或芦苇束长度及埋置深度不小于设计值,锚固用铁丝的长度及固定在立桩上的位置满足设计要求并被拉紧 | 锹挖、目测、直尺 | 2 |
| 9 | 尼龙网外露高度 | -100mm | 直尺 | 1 |
| 10 | 尼龙网入土深度 | 每一检查段检查5处,允许偏差-50mm | 锹挖、直尺 | 2 |
| 12 | 挂网间距 | +100mm | 直尺 | 1 |
| 13 | 挂网木条 | 不小于设计值 | 直尺 | 1 |
3 ) 外观鉴定
栅栏应牢固。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
12.4.5 固沙工程¶
规定常用的几种,其他类型可参照执行,或参考其他有关规范。
1 半隐蔽式沙障(草方格)
1 ) 基本要求
材料质量、规格应满足设计要求。所用材料及布设位置应满足设计要求。
2 ) 实测项目
草方格实测项目见表 12.4.5-1。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | 权值 |
| 1 | 固沙带平均宽度 | ≥设计值 | 卷尺 | 3 |
| 2 | 方格平均宽度与长度 | ≤设计值 | 卷尺 | 1 |
| 3 | 方格带宽度与长度 | +200mm | 直尺 | 1 |
| 4 | 材料用量 | 不低于设计值的90% | 锹挖、称量 | 3 |
| 5 | 平均外露高度 | -20mm | 直尺 | 2 |
| 6 | 平均入土深度 | -20mm | 锹挖、直尺 | 2 |
3 ) 外观鉴定
线条清晰,纵横成行。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
2 黏土、砾石覆盖沙面和化学固沙
1 ) 基本要求
覆盖或固结沙面前应平整沙面。
2 ) 实测项目
黏土、砾石覆盖沙面和化学固沙实测项目见表 12.4.5-2。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | 权值 |
| 1 | 覆盖或渗透厚度 | ≥设计值 | 直尺 | 3 |
| 2 | 表面光洁度 | 平顺无坑凹 | 目测 | 2 |
3 ) 外观鉴定
表面应平整,不应有裂缝,黏土表面颗粒不能成粉末状。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
1 ) 基本要求
3 生物固沙
苗木质量应满足设计要求,布设位置、机械固沙辅助、植被结构、场地平整、栽种季节、抚育、补植、更新、灌溉及配套设施设备、管理措施等应满足设计要求。
2 ) 实测项目
生物固沙实测项目见表 12.4.5-3。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 |
| 1 | 造林成活率 | 不小于设计要求 | 3 | |
| 2 | 造林保存率 | 不小于设计要求 | 样方调查:乔灌木样方20m×30m,草本4m×4m | 2 |
| 3 | 生物量或生长量 | 不小于设计要求 | 2 |
注:生物量是指单位面积植被的现存量,单位为 t/亩(1 亩 = 666.7 m²);生长量为植物在一定期间内(一般以一年为计算单位)的生产力,单位为 t/(亩·年)。
3 ) 外观鉴定
固沙植物的长势及其平均高度应达设计规定。不符合规定时,单向累积长度每 \(50 \, m\) 减 \(1 \sim 2\) 分。
12.4.6 输沙工程¶
1 基本要求
固结沙面前应按设计要求认真清理地表,所用材料及布设位置应满足设计要求。
2 实测项目
输沙工程实测项目见表 12.4.6。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 |
| 1 | 渗透厚度 | ≥设计值 | 直尺 | 2 |
| 2 | 光滑度 | 光滑平顺无凸凹 | 目测 | 2 |
3 外观鉴定
表面应平整光滑,不应有裂缝、破碎及施工废弃物。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
12.4.7 防火隔离带¶
1 基本要求
按设计要求布设防火隔离带位置,采用沙面封固措施的,所用材料应满足设计要求。
2 实测项目
防火隔离带实测项目见表 12.4.7。
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 |
| 1 | 宽度 | ± 150{mm} | 直尺 | 3(3) |
| 2 | 布设位置 | 符合设计要求 | 目测 | 2(2) |
| 3 | 沙表材料覆盖厚度 | ≥设计值 | 直尺 | (2) |
注:规定分中括号外数字为防火隔离带不需要采取其他措施时用;括号内的数字为防火隔离带需要采取黏土或砂砾石等覆盖沙面,或采取化学固沙封固沙面,可用相应的评定方法进行评定。
3 外观鉴定
防火隔离带应布设在地形相对低洼处,且不应有可燃物。不符合规定时,单向累积长度每50m减1~2分。
12.4.8 排水工程¶
排水工程按相关规范执行。
附录 A 沙漠公路区划¶
我国地域辽阔,沙漠分布较广,不仅存在着南北纬向地带差异,而且存在很大的东西水平差异,同时沙漠之间在成因、形态及自然条件上也存在很大的差异,这些差异性造成沙漠公路建设在不同区域的多样性,对沙漠公路建设中诸多设计参数、技术指标以及养护和沙害治理技术的选取有很大的影响。为了区分不同沙漠区域公路建设条件的差异性,在沙漠公路的设计、施工和养护中能采用适当的技术措施和合理参数,保证路线、路基和路面设计以及防沙养护措施等的合理性,必须研究沙漠公路建设的自然特点,建立区分不同自然条件的沙漠公路自然区划,达到对沙漠公路建设规划、设计、施工、养护起指导和宏观控制作用的目的。
对国内13个典型沙漠(沙地)进行了调查,遍及内蒙古、新疆、陕西、宁夏、黑龙江等省区,调查项目涉及沙漠(沙地)的地理特点、自然特征、气候、植被及风积沙的特性等,在此基础上对区划方法进行了研究,为区划指标和区划方案的确定奠定了基础。
A.1 区划原则¶
区划原则是指导划区的根本。根据沙漠和沙漠公路的特点,提出沙漠地区公路区划应遵循的原则是:
A.1.1 综合性因素与主导因素相结合的原则¶
在区划工作中,要综合考虑多种对公路建设影响较大,与公路建设有密切关系的自然环境和气候条件;在此基础上结合对沙漠公路建设有显著影响和便于进行区划的主导因素进行区划,以体现沙漠公路区划的特点。本区划的主导因素突出表现在水、热条件方面。
A.1.2 相似性与差异性相结合的原则¶
辨别综合自然条件的分布,找出对沙漠公路建设相关且影响类似的各种自然条件,区分区域的差异,保证在同一区域中具有筑路相似性。与此同时,为使公路建设使用方便,尽量不将区划分得过于零碎或区域过大。
在上述两个原则指导下,从沙漠公路的建设要求出发,划出每一区,以满足沙漠公路设计、施工、养护等方面的需要,达到实用的目的。
A.2 指标的选定¶
沙漠地区自然条件对公路工程的影响主要有以下几个方面:
1) 公路选线的合理性。
2) 路基路面的稳定性。
3) 施工的材料及条件。
4) 公路防沙。
5) 环境保护。
6) 公路养护。
在调研分析的基础上,经过分析论证,归纳出在沙漠地区与公路建设关系密切的自然环境和气象要素有:沙漠地貌类型(沙丘高度)、温度(气温和地温)、植被覆盖状况(沙丘流动程度)、水分状态、风力风向(沙丘运动方向)、风积沙组成和粒径等。影响公路建设和养护的自然因素见表A.2。
| 公路建设重要技术参数 | 自然要素 | |
| 设计 | 路面强度 | 气温、地温、水分 |
| 路基强度( E₀值) | 粒径及级配、水 | |
| 路线、路基断面 | 沙丘高度、风力风向、流动性 | |
| 施工 | 压实 | 水、粒径级配 |
| 防护 | 沙埋、风蚀 | 水、植被覆盖度、风向、沙丘类型 |
从这些因素的分析看出,在沙漠地区对公路建设影响最大的因素主要反映在四个方面:一是水分条件;二是温度状况;三是地貌形态;四是流动性。
经多次深入讨论,提出一级区划指标采用干燥系数和7月均温与1月均温的比值(热冷比),在它们之下分别采用植被覆盖度和沙丘高度作为二级区划指标。
A.2.1 一级区划干燥度指标¶
干湿状况是气候上水分资源的一种标量,一般采用干燥度或湿润系数表示。干燥度指有植被地段的最大可能蒸发量与降水量之比值。
\(K=\frac{0.16\sum t}{r}\) (A.2.1-1)
\(\Sigma t\)——日平均气温 \(\geq\)10℃期间积温;
\(r\)——同期降水量;
0.16——假定我国秦岭淮河一带降水与蒸发接近平衡的系数。
比值小于1,表示降水有余,气候湿润;比值大于1,表示降水量不敷蒸发与蒸腾所需的水量,气候干旱。干燥度分区指标见表A.2.1。
| 干燥度 | 名称 | 干燥度 | 名称 |
| 1~1.2 | 半湿润 | 2~16 | 干旱 |
| 1.2~2 | 半干旱 | >16 | 极端干旱 |
对路基路面有直接影响的一个自然要素是沙漠中的天然含水率。但天然含水率的大小受自然降水和沙物质持水能力的影响很大。降水量大的年份,沙漠中天然含水率大,干燥年份则含水率小。风积沙是非常好的含水层,但因物质组成不具有持水能力,沙漠中的水分几乎都蒸发或下渗流失。因此,为综合反映沙漠地区的干湿状况,选用干燥度作为区划指标之一是合理的。
A.2.2 一级区划温度指标¶
沙漠地区路面的强度和稳定性,受温度(冬季低温寒冷、夏季高温炎热以及日温差变化)的影响较大。对温度资料的收集,由于在沙漠中没有气象站点,各项气候指标无法得到,只能得到沙漠边缘气象站点的有关资料。在对气象资料分析时,看到由东至西气温最高月(7月)时,均温等值线值越来越高,而1月均温等值线值也呈越来越高的趋势,但若将这两条线进行叠加,则呈现相互交叉,不具有很好的一致性。且这些资料并不是完整的连续资料,从中无法直接做出可作为区划指标的界线。因此,利用沙漠周边各气象站点的气温资料,对7月均温与1月均温的绝对值进行相除,得到一个无量纲的比值——热冷比,以此值作为本次区划的指标之一,能够较好反映各沙漠间的差异。
经实地调查、查阅资料和论证,认为7月最高月均温、1月最低月均温与干燥度等指标包含了公路建设主要的直接和间接要素,能反映沙漠地区的自然条件变化,同时可为路基、路面等提供服务。热冷比分区指标见表A.2.2。
| 热冷比值 | 名称 | 热冷比值 | 名称 |
| >1.0 | 严寒区 | 0.4~0.5 | 温热区 |
| 0.8~1.0 | 寒冷区 | <0.4 | 炎热区 |
| 0.7~0.8 | 温冷区 |
A.2.3 二级区划植被覆盖度和沙丘高度指标¶
植被覆盖度、沙丘高度等自然因素可反映地形地貌、沙丘形态、流动性以及环境特征,可为公路路线方案、防沙、环保等提供服务。
公路选线、防沙、环境保护等都和植被覆盖度、沙丘高度等有密切关系,通过划分植被覆盖度和沙丘高度,可以为路线方案确定、防沙形式选择、环保措施选择、景观设计以及后期养护等提供依据,对沙漠公路设计具有重要的指导作用。二级区划指标值见表A.2.3。
| 沙丘流动程度 | 固定 | 半固定 | 半流动 | 流动 |
| (植被覆盖度,%) | >45 | 45~30 | 30~15 | <15 |
| 沙丘形态 | 沙山 | 极高沙丘 | 高大沙丘 | 低矮沙丘 |
| (沙丘高度,m) | >100 | 100~50 | 50~10 | <10 |
利用上述两个指标分别区划出为公路设计、施工及养护服务的两个专项二级区。
A.3 区划方法¶
自然区划的方法一般有两种:一是综合区划;二是类型划分。不论采用哪种方法,其目的都是将所研究的区域按照区域内与区域间的同异性程度进行分类与合并。沙漠地区公路区划是依据公路建设的要求对其进行划分,既要满足路基、路面服务要求,又要兼顾公路选线和防护的需要。本次区划工作采用的是类型划分,这样可以解决我国沙漠沙地的不连片特征。所划分的每个小区都可以是一个独立的单元。这也是本区划不同于以往各类区划的特征。
采用自然要素叠加法作为本次区划工作的方法。通过对沙漠地区自然要素资料的分析,按公路建设的技术要求确立分区指标。利用卫星影像作为工作底图,在GIS下依据确定的各要素对西北部10个不同沙漠的形态特征进行判读和统一归类分析(图A.3-1),找出不同沙丘形态的共同特点,提出西部沙丘形态遥感判读标志(表A.3-1),确定沙漠遥感判读分类指标。

将确定的各要素指标线再分别叠加,结合 SPSS 软件,采用多因子的方法辅助分区,提出一级分区的初步方案图。再依据一级区划主导因子指标干燥度、热冷比值进行调整,确定一级区。在一级区的基础上进一步参照沙漠公路调研的结果,依据二级区的划分指标,通过卫星影像的判读、归并,完成二级区划。
最终得出沙漠地区公路一级和二级自然区划,见表 A.3-2 ~ 表 A.3-4 和图 A.3-2 ~ 图 A.3-4。
| 沙丘形态 | 影像特征 | 植被特征 |
| 新月形沙丘及复合沙丘链 | 白色,规则排列、条状,致密结构,迎风坡朝主风向 | 植被覆盖度<1% |
| 格状沙丘 | 白色、青白色,格状、网状,沙丘交角近乎垂直,较规则 | 植被覆盖度<5% |
| 灌丛沙丘及平沙地 | 满天星斗状,红色斑点,沿沙带边缘分布,平沙地植被稀疏,地物纹理不清晰 | 植被覆盖度10%~30%,蒿类植物为主 |
| 蜂窝状沙丘 | 无固定的沙梁,沙窝呈圆形或椭圆形 | 为半固定沙丘,植被覆盖度10%~30% |
| 沙山与沙丘链 | 有明显山地丘陵纹理部分与山地形态相似,白色、青色相间 | 植被覆盖度<1%,低处有植被 |
| 绿洲、丘间绿地 | 浅红色、棕色,边界不规则,沿水系分布 | 植被覆盖度>30%,树木多 |
| 纵、横向沙垄 | 排列规则,垄与垄中间有过渡区,垄顶色调浅,过渡区色调稍深 | 裸地 |
| 金字塔形沙丘 | 三角形排列,丘体高大,丘体间有脊线相连 | 裸地 |
| 风蚀地 | 地表呈条垄状,棕色、白色,色调深浅不一 | 裸地 |
| 一级区划 | |||
| 代码 | 名称 | 干燥度 | 热冷比值(7月、1月均温) |
| Ⅰ | 半湿润严寒沙地区 | 1~1.5 | >1.0 |
| Ⅱ | 半湿润温冷沙地区 | 1.2~2 | 0.7~0.8 |
| 一级区划 | ||||
| 代码 | 名称 | 干燥度 | 热冷比值(7月、1月均温) | 自然特征 |
| Ⅲ | 半干旱温热沙地区 | 1.5~2 | 0.4~0.5 | 毛乌素沙地:位于鄂尔多斯高原的乌审洼地,该区水分条件优越,地表河流与地下水较丰富,总面积约3.21万 km²。年降水量东部400~440mm,西部仅250~320mm;年蒸发量2100~2600mm;干燥度1.6~2。库布齐沙漠东部:属半干旱地区,水分较好,年降水量150~400mm,年蒸发量2100~2700mm,干燥度1.5~2;年平均风速3~4m/s |
| Ⅳ | 干旱温热沙漠区 | 2~16 | 0.4~0.5 | 库布齐沙漠西部:位于鄂尔多斯高原北部,属温带干旱区;降水少,年降水量150~400mm,年蒸发量2100~2700mm,干燥度2~4;年平均风速3~4m/s。乌兰布和沙漠:属温带干旱区。年降水量100~145mm,年蒸发量2400~2900mm。地下水相当丰富,埋深一般为1.5~3m,有数层至10多层的承压水。腾格里沙漠:位于阿拉善东南部,属于温带干旱区,内部为沙丘、湖盆、山地、残丘及平原交错分布。沙丘形态以格状沙丘链和新月形沙丘及沙丘链为主。干燥度4~12,年降水量116~148mm,多集中在7~8月份,年蒸发量3000~3600mm。巴丹吉林沙漠:位于阿拉善西南边缘,是世界最高大沙丘的所在地。沙山高大密集,形态复杂,起伏悬殊。最高可达500m。气候极为干旱,干燥度7~16。年降水量仅40~80mm,蒸发量是降水量的43~83倍 |
| Ⅴ | 极干旱寒冷沙漠区 | 16~32 | 0.8~1.0 | 柴达木、共和沙漠及藏北零星沙漠:系青藏高原的高寒干旱沙漠,呈现出风蚀地、沙丘、戈壁、盐湖和盐土平原相互交错分布的景观。面积为3.49万 km²,盆地东部年均气温2~4℃,西部为1.5~2.5℃。东部年均降水量为50~170mm,西部为10~25mm |
| Ⅵ | 干旱温冷沙漠区 | 2~10 | 0.7~0.8 | 古尔班通古特沙漠:位于新疆北部准噶尔盆地中央,面积为4.88万 km²,其中固定、半固定沙丘面积占沙漠面积的97%。沙漠有两大地貌类型,以沙垄为主的沙丘体较高大地貌和以薄层沙砾质平原为主的、散布低矮短垄与新月形沙丘链地貌。主要受东西向气流系统的影响,形成沙垄近于南北走向。年降水量70~150mm,有典型的冬雨特征,由边缘向中心减少。年蒸发量一般在1700~2200mm,干燥度2~10 |
| Ⅶ | 极干旱炎热沙漠区 | >32 | <0.4 | 塔克拉玛干沙漠:位于新疆南部塔里木盆地中心,面积33.76万 km²,是我国面积最大的沙漠。地处暖温带极端干旱地区,属大陆气候为主,有5类风系。降水量北高南低、西高东低,边缘高、腹地低,5~9月占年降水量的75%以上。年均降水量东部20mm左右,南部30mm左右,西部40mm左右,北部50mm以上。年蒸发量在1500~3500mm,塔里木盆地中部地区达3700mm。地表水总径流量392.94亿 m³。库姆达格沙漠:位于新疆南部东端,面积为1.95万 km²,全部为流动沙丘。它的风蚀面积在我国居第2位,分布在我国极端干旱区。本区年降雨量20mm左右,沙漠区仅10mm左右,年蒸发量为2800~3000mm。主风为强劲的东北风,其次是西北风,8级以上大风天数在100d以上,沙丘为直进快速类型 |
| 代码 | 一级区名 | 编号 | 二级区名 |
| Ⅰ | 半湿润严寒沙地区 | Ⅱ-1 | 半湿润严寒流动小区 |
| Ⅱ-2 | 半湿润严寒半流动小区 | ||
| Ⅱ-3 | 半湿润严寒半固定小区 | ||
| Ⅱ | 半湿润温冷沙地区 | Ⅱ-1 | 半湿润温冷流动小区 |
| Ⅱ-2 | 半湿润温冷半流动小区 | ||
| Ⅱ-3 | 半湿润温冷半固定小区 | ||
| Ⅱ-4 | 半湿润温冷固定小区 | ||
| Ⅲ | 半干旱温热沙地区 | Ⅲ-1 | 半干旱温热流动小区 |
| Ⅲ-2 | 半干旱温热半流动小区 | ||
| Ⅲ-3 | 半干旱温热半固定小区 | ||
| Ⅲ-4 | 半干旱温热固定小区 | ||
| Ⅳ | 干旱温热沙漠区 | Ⅳ-1 | 干旱温热半流动小区 |
| Ⅳ-2 | 干旱温热半固定小区 | ||
| Ⅳ-3 | 干旱温热固定小区 | ||
| Ⅴ | 极干旱寒冷沙漠区 | Ⅵ-1 | 极干旱寒冷流动小区 |
| Ⅵ-2 | 极干旱寒冷半流动小区 | ||
| Ⅵ-3 | 极干旱寒冷半固定小区 | ||
| Ⅵ | 干旱温冷沙漠区 | Ⅶ-1 | 干旱温冷流动小区 |
| Ⅶ-2 | 干旱温冷半流动小区 | ||
| Ⅶ-3 | 干旱温冷半固定小区 | ||
| Ⅶ-4 | 干旱温冷固定小区 | ||
| Ⅶ | 极干旱炎热沙漠区 | Ⅶ-1 | 极干旱炎热流动小区 |
| Ⅶ-2 | 极干旱炎热半流动小区 | ||
| Ⅶ-3 | 极干旱炎热半固定小区 | ||
| Ⅶ-4 | 极干旱炎热固定小区 |
| 代码 | 名称 | 编号 | 二级区名 |
| I | 半湿润严寒沙地区 | I2-1 | 半湿润严寒低矮沙丘小区 |
| I2-2 | 半湿润严寒高大沙丘小区 | ||
| II | 半湿润温冷沙地区 | II2-1 | 半湿润温冷低矮沙丘小区 |
| II2-2 | 半湿润温冷高大沙丘小区 | ||
| II2-3 | 半湿润温冷极高沙丘小区 | ||
| III | 半干旱温热沙地区 | III2-1 | 半干旱温热低矮沙丘小区 |
| III2-2 | 半干旱温热高大沙丘小区 | ||
| III2-3 | 半干旱温热极高沙丘小区 | ||
| III2-4 | 半干旱温热沙山小区 | ||
| IV | 干旱温热沙漠区 | IV2-1 | 干旱温热低矮沙丘小区 |
| IV2-2 | 干旱温热高大沙丘小区 | ||
| IV2-3 | 干旱温热极高沙丘小区 | ||
| V | 极干旱寒冷沙漠区 | V2-1 | 极干旱寒冷低矮沙丘小区 |
| V2-2 | 极干旱寒冷高大沙丘小区 | ||
| V2-3 | 极干旱寒冷极高沙丘小区 | ||
| VI | 干旱温热沙漠区 | VI2-1 | 干旱温冷低矮沙丘小区 |
| VI2-2 | 干旱温冷高大沙丘小区 | ||
| VII | 极干旱炎热沙漠区 | VII2-1 | 极干旱炎热低矮沙丘小区 |
| VII2-2 | 极干旱炎热高大沙丘小区 | ||
| VII2-3 | 极干旱炎热极高沙丘小区 | ||
| VII2-4 | 极干旱炎热沙山小区 |

图 A.3-2 沙漠地区公路一级区划图

图 A.3-3 沙漠地区公路二级区划图(植被覆盖度)

附录 B 沙漠公路路面典型结构组合¶
| 公路等级 | 交通等级 | 典型结构组合 | 备注 | ||
| 高速公路等级 | T6 | 沥青混凝土(15)水稳粒料(28~35)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(15)水稳粒料(28~33)级配碎(砾)石(≥12)土工格室加固沙(15) | 沥青混凝土(15)水稳粒料(20)无机料稳定风积沙(≥25) | 适用于I~VII区 |
| 沥青混凝土(15)沥青稳定碎(砾)石(17~20)级配碎(砾)石(≥30) | 沥青混凝土(15)二灰粒料(26~33)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(15)水稳粒料(20~30)石灰土(≥28) | 适用于I~III区 | ||
| T5 | 沥青混凝土(12)水稳粒料(25~33)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(12)水稳粒料(20)级配碎(砾)石(≥12)土工格室加固沙(15) | 沥青混凝土(12)水稳粒料(20)无机料稳定风积沙(≥20) | 适用于I~VII区 | |
| 沥青混凝土(12)沥青稳定碎(砾)石(17~19)级配碎(砾)石(≥28) | 沥青混凝土(12)二灰粒料(26~31)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(12)水稳粒料(28~33)石灰土(≥20) | 适用于I~III区 | ||
| T4 | 沥青混凝土(7~12)水稳粒料(25~30)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(7~12)水稳粒料(18~20)级配碎(砾)石(≥10)土工格室加固沙(15) | 沥青混凝土(7~12)水稳粒料(18~20)无机料稳定风积沙(≥20) | 适用于I~VII区 | |
| 沥青混凝土(7~12)沥青稳定碎(砾)石(16~18)级配碎(砾)石(≥30) | 沥青混凝土(7~12)二灰粒料(25~30)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(7~12)水稳粒料(20)石灰土(≥20) | 适用于I~III区 | ||
| 公路等级 | 交通等级 | 典型结构组合 | 备注 | ||
| 二级公路 | T3 | 沥青混凝土(7~10)级配碎(砾)石(28~33)天然砂砾(≥15) | 沥青混凝土(7~10)级配碎(砾)石(18~23)天然砂砾(≥10)土工格室加固沙(15) | 沥青混凝土(7~10)水稳粒料(20)无机料稳定风积沙(≥26) | 适用于I~VII区 |
| 沥青混凝土(7~10)沥青稳定碎(砾)石(8~10)级配碎(砾)石(≥25) | 沥青混凝土(7~10)二灰粒料(18~23)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(7~10)水稳粒料(20)石灰土(≥18) | 适用于I~III区 | ||
| T2 | 沥青混凝土(4~6)水稳粒料(20~30)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(4~6)水稳粒料(18~20)级配碎(砾)石(≥10)土工格室加固沙(15) | 沥青混凝土(4~6)水稳粒料(20)无机料稳定风积沙(≥20) | 适用于I~VII区 | |
| 沥青混凝土(4~6)沥青稳定碎(砾)石(8~10)级配碎(砾)石(≥20) | 沥青混凝土(4~6)二灰粒料(20)天然砂砾(≥20) | 沥青混凝土(4~6)水稳粒料(20)石灰土(≥20) | 适用于I~III区 | ||
| 三级公路 | T2 | 沥青(碎)砾石混合料(4~6)级配砂砾(12)天然砂砾(≥15) | 沥青(碎)砾石混合料(4~6)无机料稳定风积沙(≥25) | 沥青(碎)砾石混合料(4~6)级配碎(砾)石(≥12)土工格室加固沙(15) | 适用于I~VII区 |
| 沥青(碎)砾石混合料(4~6)水稳粒料(16~18)天然砂砾(≥15) | 沥青(碎)砾石混合料(4~6)二灰粒料(20)天然砂砾(≥20) | 沥青(碎)砾石混合料(4~6)石灰土(≥25) | 适用于I~III区 | ||
| T1 | 沥青表处(3)级配砂砾(10)天然砂砾(≥12) | 沥青表处(3)无机料稳定风积沙(≥20) | 沥青表处(3)级配碎(砾)石(≥10)土工格室加固沙(15) | 适用于I~VII区 | |
| 沥青表处(3)水稳粒料(16~18)天然砂砾(≥12) | 沥青表处(3)二灰粒料(≥20) | 沥青表处(3)石灰土(≥20) | 适用于I~III区 | ||
注:1. 表中单位为 cm。
- 交通等级划分为6级,见下表。
| 公路等级 | 交通等级 | 累计当量轴次(万次/设计车道) |
| 高速、一级公路 | T6 | 1 200~1 800 |
| T5 | 800~1 200 | |
| T4 | 350~800 | |
| 二级和三级公路 | T4 | 150~350 |
| T3 | 50~150 | |
| T2 | <50 |
-
沙漠区划见附录 A。
-
水稳粒料包括水泥稳定砂砾、水泥碎石等。
-
二灰粒料包括石灰粉煤灰粒料、水泥石灰粒料等。
-
各地可结合实践经验和材料情况对路面结构及材料组合进行适当调整。
附录 C 浸水法测定干燥风积沙密度试验方法(试行)¶
为准确测定干燥风积沙密度,依据《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 059—1995)、《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057—1994)等规程中有关环刀法测定密度的试验方法,结合风积沙的特点,制定本试验方法(试行),专用于干燥风积沙沙漠路基的密度测定。
本试验方法适用于测定干燥风积沙或粉黏粒含量较少的沙的密度及压实度,被测者的压实度须在90%以上。
C.1 目的和适用范围¶
C.2 仪器与材料¶
本试验需要下列仪具与材料:
C.2.1 人工取土器:包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统(导杆、落锤、手柄)。环刀内径6~8cm,高2~3cm,壁厚1.5~2mm。¶
C.2.2 天平: 感量 \(0.1 ~g_{0}\)¶
C.2.3 其他:铲刀、刮刀、修土刀、毛刷、擦布、钢丝锯、凡士林、测定含水率设备等。¶
C.2.4 圆形透水布(用两层纱布制成,不得有肉眼看到的孔洞,裁成圆形,直径50cm)、适量的水、洒水壶、木抹子等。¶
C.3 试验步骤¶
C.3.1 擦净环刀,称取环刀质量 \(m_{2}\),准确至 \(0.1~g_{0}\)¶
C.3.2 在试验地点, 将面积约 \(50 \, cm \times 50 \, cm\) 的沙漠路基表面刮平, 但不得将下层扰动。¶
C.3.3 将透水布在清水中浸湿,然后取出轻轻拧干,以不滴水为宜,将布展平并将其¶
小心地平铺在试验处。
C.3.4 用装满水的喷壶缓慢均匀地将水洒到透水布上。为减少水的冲力,洒水时应将喷壶嘴贴近透水布。浸水量通过试验确定,以水的浸透深度大于环刀取土深度的3倍为宜。¶
C.3.5 待水全部渗到沙层并静置 5min 后取走透水布。将沙层 1cm 左右表层刮去。¶
C.3.6 在刮平的沙面上,细心将环刀刃口向下,用两手平衡地将环刀垂直压入沙层并使沙样凸出环刀上端约2cm时为止。¶
C.3.7 用铲刀沿环刀底部将其挖出。¶
C.3.8 削掉环刀口上的多余沙土,并用平直的刮刀刮平。试验中不得将环刀内沙样剥落。¶
C.3.9 擦净环刀外壁,迅速称取环刀与试样合计质量 \((m_{1})\) 准确至0.1g。¶
C.3.10 自环刀中取具有代表性的试样,测定其含水率 w(考虑到水在沙中分布的不均匀性,应尽可能多地将环刀中的沙用于含水率测定试验。对于环刀容积较小的,可取环刀中的所有沙;对于环刀容积较大的,只取部分沙时,应在整个剖面上均匀地取)。¶
C.4 计算¶
C.4.1 按式(C.4.1-1)、式(C.4.1-2)计算试样的湿密度及干密度。¶
\(\rho=\frac{4\times(m_{1}-m_{2})}{\pi\times d^{2}\times h}\) (C.4.1-1)
\(\rho_{\mathrm{d}}\;=\;\frac{\rho}{1\;+\;0.01w}\) (C.4.1-2)
式中: \(\rho\)——试样的湿密度 \((g/cm^{3})\);
\(\rho_{d}\)——试样的干密度 \((\mathrm{g/cm^{3}})\);
\(m_{1}\)——环刀或取芯套筒与试样合计质量(g);
\(m_{2}\)——环刀或取芯套筒质量(g);
\(d\)——环刀或取芯套筒直径(cm);
\(h\)——环刀或取芯套筒高度(cm);
\(w\)——试样的含水率(%)。
C.4.2 按式(C.4.2)计算施工压实度:¶
\(K=\frac{\rho_{\mathrm{d}}}{\rho_{\mathrm{e}}}\) (C.4.2-1)
式中:K——测试地点的施工压实度(%);
\(\rho_{d}\)——试样的干密度 \((\mathrm{g/cm^{3}})\);
\(\rho_{c}\)——由击实试验得到的试样的最大干密度 \(\left(g/cm^{3}\right)\)。
C.5 其他要求¶
若试验是以《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)中密度试验的环刀法(T 0107—1993)为依据,则在精密度和允许差方面的要求如下:
本试验须进行两次平行测定试验。若两次平行试验测定所得到数值之差小于0.03 g/cm³,可取其算术平均值。反之,则应再进行平行测定,直至数次平行试验中有两次测定的数值满足上述要求,并用这两次平行测定的数值进行平均。
C.6 报告¶
试验报告应记录风积沙的鉴定分类和状态描述、试样的层位、含水率、湿密度、干密度、最大干密度、压实度等,并有试验者、校核者、审核者签名。
C.7 剥离法¶
对于已铺筑完底基层的路段,可采用剥离法测定沙漠路基的压实度。
方法是:在要试验处的底基层上画一直径为 \(80 \, cm\) 圈,将圈内土工布上砂砾料剥去,并将土工布剪出直径为 \(60 \, cm\) 的洞,然后按上述方法测定沙层密度。特别要说明的是,在整个操作过程中,尽可能少扰动沙层,以保证试验结果的准确性。试验完毕后,用沙填平试坑并夯实,再用直径 \(80 \, cm\) 的土工布将洞覆盖,其上用砂砾料补平并压实。
本指南用词说明¶
对执行标准条文严格程度的用词,采用以下写法:
- 表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。
- 表示严格,在正常情况下应这样做的用词:
正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。
- 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。
表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
附件
《沙漠地区公路设计与施工指南》¶
(JTG/T D31—2008)
条文说明¶
1 总则¶
1.0.1 我国沙漠总面积达80.89万km²,包括沙漠化土地在内总面积达156.8万km²,分别占国土总面积的8.43%及16.3%,主要分布在新疆、内蒙古、青海、甘肃、陕西、宁夏等省区,有塔克拉玛干、古尔班通古特、巴丹吉林、腾格里等沙漠,形成了一条西起塔里木盆地西缘,东至松嫩平原西部,东西长约4500km、南北宽约600km的沙漠分布带。我国是世界上沙漠面积较大、分布较广的国家之一。¶
我国各地沙漠的形成环境及气候条件等差异很大,从东到西,有亚湿润区、半干旱区、干旱区和极端干旱区之分,而且在每一个气候区内均有固定沙漠、半固定半流动沙漠、流动沙漠分布。
近10多年来由于经济发展的需要,在沙漠地区修筑了不少等级公路乃至高速公路,并积累了较丰富的实践经验。随着沙漠所在区域国民经济的发展和沙漠地区自然资源的开发,交通运输显得越来越重要,未来还将有越来越多的各级公路在沙漠地区修筑。为适应这一需求,指导沙漠地区公路的勘测、设计、施工,提高设计、施工的质量和技术水平,特制定本指南。
1.0.2 本指南在编制过程中,主要参考了新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区沙漠公路建设经验,同时借鉴了陕西榆靖高速公路的修筑经验。这些公路基本包括了各类等级,并覆盖了固定、半固定、流动性沙漠地区,因此,具有较好的代表性。¶
1.0.3 近几年,随着各地沙漠公路修筑技术研究的开展,提出了许多新方法和新工艺,并在工程中得到了推广应用,本指南未能一一总结进来,各地区可根据实践的情况加以采用。¶
1.0.4 在沙漠公路路基、路面施工前,提前修筑试验路段对研究解决设计中的具体问题,指导施工有重要的作用。试验工程必须有准备、有计划地组织实施,并应认真做好总结工作。¶
3 调查与勘测¶
3.1 一般规定¶
3.1.1 本指南适用于固定、半固定、流动沙漠和沙地地区公路调查与勘测,也适应于荒漠或戈壁有零星沙丘分布地区的公路调查与勘测。¶
3.1.2 沙漠公路勘测虽有其特殊性,但原则上应按规定的设计阶段及质量要求进行勘测工作,测设中尽量采用先进的测设技术和手段,提高勘测精度和设计水平,测量精度评定标准以中误差衡量。¶
3.1.3 沙漠公路建设要和环境景观结合,统筹考虑,合理选线,通过公路设计保护和美化自然生态环境,同时使公路防沙效果得到改善。¶
3.1.4 建立健全公路勘测设计项目质量保证体系,加强公路勘察设计事先指导、中间检查与成果资料验收等环节的管理,是提高沙漠公路测设质量的重要保证。¶
3.2 调查¶
3.2.1 我国沙漠分布主要集中在内陆干旱、过干旱地区,以半固定沙漠和流动沙漠为主;在半干旱地区以及局部湿润地区也有零星分布,但多以固定、半固定沙丘为主。主要特征为:①气候干燥,降雨量小;②温差大,冷热变化剧烈;③风大、沙多;④土中含易溶盐多;⑤植被稀疏、低矮。¶
为了正确确定公路路线线位,进行公路路基、路面和防沙等设计,必须开展必要的资料调查收集工作。路线勘测中应充分收集区域气象资料,进行工程地质、水文地质、筑路和防护材料及生态环境调查。
沙漠地区资料调查的目的是了解风沙地貌特性、危害程度、工程地质及水文地质情况、风积沙物理、化学特征等,取得沙漠路基强度与稳定性、公路防沙和治沙的设计依据,为确定公路路线走向,保证路基稳定,防治沙害提供准确、完整的工程地质资料。
3.2.2 调查收集 1:1 万 ~ 1:10 万比例的地形图和工程地质图,对地形条件复杂的重要项目应收集卫星影像照片和卫星遥感图。气象资料对沙漠的勘察设计是非常重要的,可在公路沿线附近气象台站收集连续3年的风讯(风向、风速、风频率)、气温、湿度、地温、降水、蒸发等气象数据资料,经整理分析,从中发现其演变规律,引用到沙漠公路测设之中。¶
3.2.3 工程地质野外调查中以公里为单位逐段进行详细的风蚀地貌形态、风积地貌形态、植被生态特征及覆盖度、沿线水环境及动物分布、风沙危害程度的描述及量测,特别应着重于沙丘固定程度、风沙形成、堆积形态、运动与堆积的速度等调查。¶
3.2.4 筑路材料包括修筑路基、路面材料和防沙工程材料,首先应着重于公路起、终点及沿线附近能利用的材料调查,如风积沙、水及防护材料、砂砾材料等;就近解决不了的,拓展至区域内或区域外调查。¶
在风积沙化学加固技术方面,随着材料科学的发展和不断进步,各种新型加固剂层出不穷,应掌握其信息,对路用性能好、单价适当的加固剂亦可引用到沙漠公路修建工程之中。
土工合成材料中土工布、土工袋、土工格室等加固风积沙效果良好,如土工格室可用于沙漠公路路面底基层。这种结构中的土工格室材料虽然需远运,但格室中填筑的风积沙是就地取材,使用中可进行经济比较,认为经济可行就可以应用。
3.3 勘察¶
3.3.1 调查当地防沙治沙经验,再根据收集的气象资料、工程地质调查资料,研究风沙流运动特征、沙丘移动规律、沙垄延伸距离,结合就地风沙地貌地形特征,布设路线方案。¶
3.3.2 岩土工程勘察重点是:①风积沙的粒度成分,又称颗粒组成,是风积沙的重要特性。它们的组成比例,可影响风积沙的其他物理、化学和生物性质。②风积沙的化学成分和可溶盐。勘察风积沙的化学成分,对固沙造林极为重要;了解到沙的化学成分和数量,便可确定沙中与植物所用的营养物质是否够用,以及哪些对植物有害的物质。¶
3.3.3 沙漠地区一般地表水较少,但地下水丰富,因此勘察重点应是地下水(包括浅层和较深层地下水),探点以洼地为宜,取样后进行水的化学分析,以结果评判其利用条件。¶
3.3.4 工程地质勘探取样,多采用挖探方式,一般每公里设1个探坑,地貌单元复杂时每500m左右设1个探坑,以平坦沙地,洼地为宜,在沙丘顶,落沙坡不设探坑。填筑路基的风积沙,每5~10km取沙样进行物理力学性能试验,取样位置以沙丘或沙垄为宜。¶
3.3.5 对于沙漠地区穿越盐渍土路段的勘察,有一些特殊要求,具体可按《盐渍土地区公路设计与施工指南》的相关规定进行。¶
3.4 测量¶
3.4.1 在流动沙漠地区埋设公路测量标志,易遭受风蚀和沙埋,丢失严重。埋设时需要考虑风沙流特点;采用特制标志,防止被风刮倒或被沙埋,同时要加强保护,便于施工恢复。各种标志以断面积小,迎风面窄,耐用的钢管、圆钢筋、铁钎等特制标志为宜。控制点不宜选择在迎风坡脚和背风落沙坡上。水准点标志桩位置,一般以路中线左右50m外的平坦沙地、灌丛边缘、沙丘迎风坡脚为宜。¶
3.4.2 路线勘测原则和方法应按《公路勘测规范》(JTG C10—2007)和《公路勘测细则》(JTG/T C10—2007)执行。考虑到沙漠地表松散,流动性大,微地形测量控制难度较大,同时沙漠地区流沙工程量无法准确给定,所以对测量精度予以适当放宽,特别是地形和横断面测量。¶
3.4.3 路线平面控制测量, 尽量采用 GPS 测量。布设平面控制导线, 依附路线走向, 选择路线附近通视条件良好的地面布设控制点或加密控制点。控制点间距宜在 10km 以内。¶
3.4.4 沙漠地区为了保证水准测量精度,测量仪器要经常检查校正,清刷粘在水准仪上的风沙。测量时置镜于稳定不陷脚的沙地,注意前后视距宜在75~100m之间,立尺转点要选在密实沙地上,并用脚踏实后放上尺垫,防止尺垫顶部粘沙,要使用塔尺水泡使立尺保持垂直。¶
3.4.5 指南中所列平缓沙地指沙丘平均高度在 10m 以下的沙地;沙山沙垄指高度在 10m 以上的高大沙丘组成的沙质山体、垄状山体或复合型沙丘形成的沙质山体。¶
中桩测量尽量采用 GPSRTK 动态放样技术,快速进行中桩布设和中平测量。如果采用通常中线测量方法进行,实际丈量距离打桩设置中线,计算布设平曲线。在地形高大复杂的沙山、沙垄路段,难度最大的是水平距离丈量。可直接丈量斜距,测出地面倾角按计算式 \(L = L_{斜} \times \cos \alpha\) 求得水平距离,或以垂球配合花杆对点分段丈量。
3.4.7 沙漠公路地形图是以路线为依据的带状地形图,全线贯通测绘,主供防沙工程设计,风沙运动情况观测和公路使用期沙害成因分析及进一步采用防护措施之用。地形图比例1:2 000,等高距1~2m。¶
3.5 勘测要点¶
3.5.1 在初步设计前,一般宜按公路前期工作程序完成预可和工可。公路建设项目的预可行性研究,重点应阐明建设项目的必要性,通过踏勘和调查研究及分析论证,提出建设项目的规模、技术标准、建设资金的筹措、经济效益等,编制报告作为项目建设的依据。¶
预可阶段宜开展的工作内容:
(1) 调查拟建路段或相近路网道路技术状况、交通及拥挤度。
(2) 调查拟建公路沿线风沙地形地貌、地质、水文、气候、植被等自然条件状况。
(3) 调查风沙对公路产生的病害, 提出治理的设想。
(4)比选穿越与避绕沙漠的路线方案,提出意向性推荐意见。
(5) 初拟治理风沙的工程措施和所需材料。
(6) 对可能的路线方案进行宏观经济分析比较,编制初步估算,研究确定建设的必要性和可行性,提交预可行性研究报告及项目建议书。
工可应在预可研基础上,通过认真调查研究,占有充分资料,对不同建议方案从经济上、技术上进行综合论证,提出推荐建设方案,确定建设规模、技术标准和投资估算,论证投资效益,编制研究报告。
工可阶段要核实预可调查资料,深入调查研究,其主要内容为:
(1)研究沙漠公路在运输网中的作用及该项目在综合运输网的地位。
(2) 研究公路沿线气象、风沙地貌、地质、水文、植被等资料。查明公路沙害成因、风沙运动基本规律、类型及其危害程度。
(3) 在路线平面缩图上标注风沙类型范围及其危害程度。研究路线走向与风沙运动规律的关系。
(4) 评价各路线方案中风沙对公路的影响程度, 提出推荐路线方案与防治公路沙害的措施。
(5) 调查沿线及邻近筑路材料的分布、质量、储量,提出开采方法和运输方式。查明工程用水的水源水质情况。
(6) 通过区域地质、风沙危害防治等调查,对路线方案进行详细技术经济分析比较,编制详细估算,研究确定建设的必要性和可行性,提交工程可行性研究报告。
初步设计是根据批准的工可及其审查意见所确定的修建原则和路线基本走向方案,进行实地勘测与调查,基本要求是:①不遗漏可行的方案;②有价值的比较方案,应进行同深度的勘测调查和比较,确定推荐方案;③所收集的资料应满足编制初步设计的需要。
沙漠地区初测阶段主要围绕以下内容开展工作:
(1)根据工程可行性研究的批复意见,拟定修建原则,选定设计方案。
(2) 收集 1:1 万 ~ 1:10 万比例的地形图,对地形条件复杂的重要项目应收集卫星影像照片,分析地形地貌,找出可能的路线走向方案。
(3) 收集调绘 1:1 万 ~ 1:10 万比例工程地质图,对地形条件复杂的重要项目应收集卫星遥感图,获取定量或半定量的自然条件和地质条件,基本查明沿线地质、水文、地震、沙漠和植被分布等资料,对路线方案进行筛选。
(4) 收集气象资料,查明当地风向、风力、温度、降雨、蒸发量等情况和气候条件,必要时需调查输沙量和沙丘移动速度,绘制动力风向玫瑰图及风向矢量图,分析风沙运动规律
和路线方案的关系,修订路线方案。
(5)现场对纸上定线方案进行调查和必要的地质勘探,必要时进行实地放线,基本确定路线位置。
(6) 现场调查沿线筑路材料和防护材料的质量和储量及运输条件, 进行材料试验分析, 同时调查征地、拆迁数量。
(7) 对路侧防沙体系和路基横断面形式设计方案进行论证,提出综合防治措施,基本确定路基防沙方案、结构类型及主要尺寸。
(8)提出沿线取、弃土方案、环境保护内容、措施及方案。
(9)基本确定路面设计方案、结构类型和主要尺寸。
(10) 初步拟定施工方案,沙漠地区公路施工一般情况下采用单方向推进法施工,应对施工工艺和机械进行合理配置。
(11)拟定交通工程及沿线设施等其他内容,编制初步设计文件和工程概算。
(12)提出施工图设计时应该注意的问题和需要开展的试验、研究项目。
3.5.2 施工图设计根据批复的初步设计,结合风沙地貌地形、气候、工程地质、水文地质等自然条件和生态环境、景观,通过现场核对后,对所确定的方案进行优化,做到合理利用地形,得到平面顺适、纵面均衡、横面合理的连续流畅的空间线形后,再实地放线和确定人工构造物。¶
沙漠地区施工图勘测阶段主要围绕以下内容开展工作:
(1) 根据初步设计的批复意见、审定的修建原则、设计方案进行具体贯彻和深化,最终确定工程数量、图表资料、施工组织计划和施工图预算。
(2) 对初步设计确定的路线线位,运用各种测量方法,进行现场实地定线。
(3) 通过调查、观测、勘探和试验进一步掌握与评价路线通过地带的工程地质和水文地质情况,为正确定线提供依据。
调查方法可沿路中线桩逐段进行,在两侧各50~100m范围内进行调查。内容包括沙漠形态、沙丘疏密度、高度及范围、地下水、植被种类分布及覆盖度等调查,地表物质工程性质和地下水性质试验,沿线拍照摄像等工作。
(4) 现场落实沿线筑路材料和防护材料的质量和储量及运距,绘制运输示意图,进行材料试验分析,同时落实征地、拆迁数量。
(5) 确定路侧防沙体系和路基横断面形式、结构类型及主要尺寸,绘制布置图和设计图。
(6) 确定沿线取、弃土位置和环境保护内容、措施,绘制布置图。
(7)确定路面结构类型和主要尺寸,绘制结构设计图。
(8) 确定交通工程及沿线设施等工程的位置、类型和尺寸,绘制设计图。
(9) 计算各项工程数量, 人工、材料、机械设备的规格和数量, 提出施工组织计划。
(10)编制施工图设计文件、招标文件和工程预算。
4 路线设计¶
4.1 一般规定¶
沙漠公路选线是涉及路线走向、路基稳定、防沙治沙设施规模、公路造价、有关政策等多方面的综合性科研技术工作,既要把握好技术标准,又要密切结合风沙地貌特点,始终注意贯彻工程经济与营运经济相结合的指导思想。
4.2 选线原则¶
沙漠公路选线要密切结合风沙地貌地形特点,综合考虑多种因素,妥善处理好各种关系,在方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案,体现公路防沙系统的安全和公路行车的安全,做到安全选线。在设计的各个阶段,对路线方案作深入、细微的研究,合理利用资源,在不过多增加工程造价的情况下,尽量提高路线技术标准,确保交通安全,取得最佳综合效益。
在有树林、灌丛、草本植被带或固定、半固定沙漠地区选线,应以保护和恢复生态环境为原则,做到环保优先,使路线、路基及其他人工构造物与周围环境、景观相协调,采取措施保护固沙植被的生存条件,力求在沙漠公路建设中既改善环境又得到防沙收益,保持公路畅通,最终取得最佳生态效益和良好的社会效益。
做到路线和宏观地貌相适应、相协调,使沙漠公路顺应自然、融入自然。技术指标的选用应结合沙漠地区地形条件,在满足防沙、环保和经济的条件下,尽量采用较高指标,适应沙漠地区车辆实际运行速度较高的要求,以保证交通安全。
沙漠地貌复杂,容易产生错觉,因此要注意把握宏观地形。对于风沙堆积严重地段及工程地质、水文地质不良地段,应慎重对待。灾害严重的应予宏观避绕,微观治理;当必须穿过时,应选合适位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。在裸露流动沙漠地区,当地形不太复杂,路线无法顺应风沙运动方向时,应以宏观总控制方向线为目标,路线可直穿通过,尽可能缩短路线里程,防止不分情况遇到沙丘、沙垄就避绕的倾向。
路线平纵面线形平顺,与主导风向小角度相交。低路堤、流线型横断面,这些做法可以使公路自身减少气流分离、流沙沉积,达到风沙流顺利通过的目的。与此同时,要结合不同沙漠类型、水源情况,采用适宜的路侧工程或生物防沙措施,两者结合,确保运营安全。
4.3 选线要点¶
各种风沙地貌地形的选线,首先要充分掌握路线走廊带的风沙地貌分布特征,正确区分各种风沙地貌地形范围,因地制宜选定路线。
4.3.1 对微丘地形路段,应以不避绕的直穿线形为主。¶
4.3.2 对重丘区选线,应多比较,采取以充分利用有利地形为主的选线方法。沙丘或沙垄地形起伏,且呈锯齿状交错,相对高差较大,以取高填低挖措施,尽量做到填挖平衡。¶
4.3.3 复合型沙丘体顶部宽厚,自然坡度坦缓,纵坡应顺应自然地形,尽量少挖或不挖。相邻坡差较大的凸形竖曲线顶部应以少挖为主,凹形竖曲线底部宜尽量多填,使其平顺相接。¶
4.3.4 对胡杨林地带,路线能绕则绕,不能绕的,宜从林木比较稀疏的空隙中以直线穿过。在红柳灌丛、沙拐枣分布地段,路线多以直线方式从其间距较大、前后交错的灌丛堆间通过。¶
4.4 线形设计¶
对新疆、内蒙古、陕西等省区公路平纵线形的调查表明,各地沙漠公路线形指标普遍较高,主要原因是地形较开阔,沙质地表土方工程难度不大,容易布设较好的公路线形,这对行车安全是有利的。但对裸露的高大沙垄沙山等线形指标受到限制地区,应区别对待。对局部受限路段,应结合地形进行技术经济比较,必要时可以进行合理的沙地切割,提高线形指标,保证交通安全;当技术经济不合理或环保受限时,应做好相邻段落技术指标的过渡,设置过渡段,确保交通安全和行车舒适。
沙漠公路线形设计包括平面线形、纵断面线形以及平纵组合线形设计,要结合沙漠地区风沙地貌状况,开展实用于沙漠特征的公路主体线形设计。
4.4.1 对平面线形设计,只要路线布设对防治公路沙害有利,且路基土方适当,这种情况下应尽量采用较高的平面线形设计指标,如长直线、大于 \(7^{\circ}\)的较小偏角、大半径平曲线等。平面线形设计的一般原则为:¶
(1) 平面线形应直捷、连续、均衡,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调,尽量减少凸曲线顶部设大角度交点和小半径圆曲线的情况。
(2) 敷设平曲线, 尽量选用较大的圆曲线半径。
(3)两同向曲线间应设有足够长度的直线,不得以短直线相连。
(4)两反向曲线间夹有直线,以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。
(5)平曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性。
(6)应避免连续急弯的线形。
4.4.2 对纵断面线形设计,一般以顺应自然地形的低填路堤为主,填挖方平衡或填略大于挖。不设或少设对公路防沙、交通安全、环境保护不利的高路基。路线通过高大复合型纵向沙垄的特殊路段,必须布设大纵坡路段,宜基本顺应自然地形地势,路基挖方数量可不求其均衡,但也不能相差悬殊。只要挖方段长度不过长、深度适当,弃方有去处,防沙工程及时到位,挖方大于填方也是可行的。设置凸形竖曲线路段,视距要满足停车视距要求,如条件允许最好满足超车视距要求,避免成为交通事故频发点。¶
纵断面设计的一般原则为:
(1) 应适应地形,采用视觉连续平顺圆滑的线形,避免凸凹反复起伏或中间暗凹的线形。
(2)在较长的连续上坡路段,宜将陡坡段放在底部,接近坡顶的纵坡以适当放缓为宜。
(3) 两相邻路段纵坡变化小时,竖曲线半径尽可能放大些。
(4) 避免在同向竖曲线间插入短的直线坡段, 特别是凹形竖曲线路段, 如直线坡段不长可改成单曲线或复竖曲线。反向竖曲线间最好设置一段不小于 3s 实际行车速度的直线坡段。
(5)路线通过植物生长地段,路堤在满足强度、稳定性和排水要求的情况下,尽量降低且放缓边坡,以利于植被恢复。
4.4.3 平纵线形组合的设计原则¶
(1) 保持线形在视觉上的连续性, 注意平纵线形技术指标的大小均衡, 以取得舒适的驾驶节奏和良好的工程、运营效益。
(2) 应选择组合适当的合成坡度,以保证行车安全对路面浮沙的要求。
(3)应注意线形与自然环境景观的配合与协调。
(4) 在保证足够视距的前提下, 驾驶员能看到的前方平面弯曲线形一般不超过两个, 纵面起伏线形不超过 3 个。
(5) 平曲线与竖曲线顶点相对应,并且竖曲线宜包括在平曲线内,有利于诱导驾驶员视线及其视觉的连续性。
4.7 沿线设施¶
沙漠地区色调单一,平坦沙地段的长直线路段容易引起视觉疲劳,在沙丘地带,地形多起伏,视距不良,为保证驾驶人员行车安全,有必要设置交通安全标志、标线和港湾式停车带等交通安全和管理设施。
5 路基设计¶
5.1 一般要求¶
5.1.1 沙漠公路路基设计既有一般性,也有特殊性,除按《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)的规定做好沿线的地质、水文、地形地貌、气象、筑路材料调查研究外,应收集沿线的风沙地貌、区域气象及淤积粉土、盐渍土等特殊设计资料,为沙漠公路路基的特殊设计和施工提供依据。¶
5.1.2 沙漠地区通常缺乏筑路材料,而有取之不尽的风积沙。大量的试验研究表明,风积沙具有以下几个方面的工程特性:¶
(1)风积沙粒径主要分布在0.25~0.075mm(占95%以上),细度模数为1.28,不均匀系数1.31,粉黏粒含量很少,塑性指数接近于零,密度为2.65~2.7g/cm \(^{3}\)。
(2)风积沙的比表面很大,但无黏性(内聚力基本为零),颗粒表面活性低,松散性强,级配差,保水性差。这些特性将会给公路施工(如路基压实、基层施工等)带来很多困难,但另一方面其水稳性及整体强度较好,回弹模量波动小,这对保证道路整体稳定性是有利的。
(3) 随击实干密度增大,CBR 值明显增大,最大可达 21.5%。风积沙的沉降变形一般在 15s 以内即完成,且产生的徐变很小,总沉降量 <1.5%,属低压缩性土。风积沙的干密度与 CBR 及回弹模量的关系曲线呈正比;风积沙的沉降率随荷载等级增大而逐渐增大;风积沙的抗剪强度随着密度增加,内摩擦角明显增大。
根据试验及工程实践,本指南提出应充分利用风积沙做路基材料。
5.1.3 由于风积沙在干燥状态下很松散,汽车不仅无法在上面行走,而且会陷入,此外,裸露的风积沙路肩极易风蚀,因此路基的路肩部分应采取必要措施进行加固。对于高等级公路可做硬路肩;对于一般道路,可覆盖10~15cm的砂砾。¶
5.1.4 多年的沙害调查及工程实践表明,沙漠地区公路路基偏低易出现沙害,而路基有一定高度时,沙害相对较轻。由于在起伏的沙漠区不可能都采用填方,因此从减少沙害和经济合理综合考虑,采取填略大于挖的原则是合理的,路基平均高在0.5~1.0m经过实践也是合适的。¶
5.1.6 沙漠地区通常有一些面积大小不一的平沙地,在这些平沙地上分布的饼状沙丘在风的作用下移动较快,若路线在此通过时形成弱风区,则极易积沙,而采取流线型断面,可使风沙流很快通过,减少积沙。要求不得在路边取土,也是为了防止形成弱风区,同时也有利于环保。¶
5.1.7 沙漠地区通常降雨较少,且风积沙渗透性较强,很难形成地表径流,此外,若设置边沟,极易被沙埋,清理工作量会很大,故路基一般可不设置边沟,但对受两侧地表径流影响的路段,应考虑设置排水设施。¶
5.1.9 对中央分隔带进行封闭即可防止风蚀,也可避免雨水冲刷。封闭的方式有铺筑砾石层、铺水泥混凝土板、水泥加固沙层、洒铺沥青等。¶
5.2 路基横断面设计¶
5.2.1 沙漠公路路基横断面在设计上要充分考虑如何减少风沙危害和使路基稳定,对于二级及二级以下公路主要控制好路基高度和边坡坡度,对于高速公路和一级公路除控制好路基高度和边坡坡度外,中央分隔带不应设置成凸起式,以利输沙。¶
5.2.2~5.2.4 给出了几种典型的横断面类型,在具体应有中,可根据实际情况合理采用。因流动性沙漠地区降水很少,另外沙的流动性强,易将边沟淹埋,故不宜设边沟。设置包边土的目的在于稳定风积沙路基层,防止侧向滑塌,也可少占土地。¶
5.3 填方路基¶
5.3.1 路线在通过低矮沙丘密集分布段或高大复合型沙垄或复合型沙丘链地段时,会出现频繁的路基填挖情况。为了减少土方工程量,同时也有利于防沙,路基高度应按填挖平衡或填略大于挖进行控制。¶
5.3.2 在平沙地路段,为了便于风沙过路,断面通常设计成流线型。此外,很少设置涵洞,因此路基宜采用低路堤, \(h \leqslant 50cm\)。当路线平沙地遇到盐渍化土层时,为了防止盐渍土病害,路基应适当提高,以 80cm 为宜。¶
5.3.3 由于洪水作用,导致在一些低洼处分布有细粒土的淤积层。该土层属细粒土,遇水后强度会明显降低。为保证路基的整体强度,应在其上回填厚度 \(\geq 50 \, \text{cm}\) 的风积沙,路基高度则按 \(\geq 80 \, \text{cm}\) 控制。¶
5.3.4 压实度是沙漠公路路基的主要控制指标。大量的现场试验表明,只要采取合理有效的压实工艺和压实设备,完全能达到现行路基规范的压实要求。实践表明,风积沙路基易于振动干压实,采用本指南提出的干压实工艺均可使路基压实度达到要求,因此当路基含水率小于2%时,按第9.4.1条第1款实施的路段,只需对路基顶层进行压实度控制。从对几种标准干密度试验方法的对比情况来看,重型击实法试验结果略小一些,但影响不大。该法易于操作,结果稳定,故本指南推荐该法。另外,风积沙在击实试验时可在含水率很低及较大时出现两个峰值,应根据沙漠公路路基压实时的实际含水率论证选取标准干密度。¶
5.3.5 对于平沙地的路基,宜采用坡度缓于1:4的边坡,使其成为流线型断面。对于其他类型的地貌,则从路基稳定和工程量等综合考虑,确定路基边坡坡度。风向对边坡坡度的确定有一定影响,但不大,为使用方便,未单独列出。¶
5.4 挖方路基¶
5.4.1 实测结果表明,挖方路基路槽以下沙层密度一般较均匀,且压实度能达到设计要求,故只需对沙漠路槽顶层提出压实度要求,以方便施工,减少工程量。¶
5.4.2 较深路堑边坡的确定,除考虑边坡稳定,减少沙害外,要考虑施工时推土机作业的方便。若边坡过缓,则土方量会很大,将会增加推土机作业工作量。¶
5.4.3 调查表明,由于挖方路基坡脚附近会形成弱风区,易产生积沙,故在横断面设计时,在路基两侧应设置积沙平台,以防止路面积沙。¶
5.5 沙漠路基顶面加固¶
5.5.1 由于沙漠路基顶面在干燥时较松散,直接铺筑砂砾料会产生翻沙现象,在沙漠路基顶面铺土工布可有效防止翻沙。试验及工程实践表明,符合《塑料力学性能试验方法总则》(GB 1039—1992)、《塑料拉伸性能试验方法》(GB 1040—1992)、《塑料编织袋》(GB 8946—1998)等标准要求的聚丙烯编织土工布具有经济、实用、货源丰富等优点,也能满足加固沙基的要求。¶
5.5.2 在固定、半固定沙漠地区,为充分利用沙漠路基并方便运输,可在推好的沙漠路基上铺设封层用做便道,后期可作为底基层用。¶
5.6 特殊路基处理¶
5.6.1 在沙漠地区分布有盐渍土,对于穿过盐渍土的路基设计,有一些特殊要求,具体可按《盐渍土地区公路设计与施工指南》的相关规定进行。¶
5.7 路基取土弃土¶
5.7.1、5.7.2 沙漠地区环境非常脆弱,因此在路基的取土场和弃土场的设置上,应严格从保护环境的角度进行设计。平沙地及丘间洼地地势比较平坦,地表往往有粗沙层,具有固沙作用,如果随意破坏,不仅对环境产生影响,而且会形成新的沙害源,对公路也不安全,因此严禁就地取土。具体设计上,可利用周围的沙丘、沙包作集中取土场。对在沙丘、沙包分布密集的路段,可就近从沙丘、沙包上取土,但在设计上要考虑防沙工程的设置。为了减少弃方,降低工程造价,在设计上应尽量将挖方移作填方予以利用。¶
5.7.3 在沙漠地区,植被比较稀少,应严格加以保护,因此在有植被分布的地方不得设置取土场。¶
5.7.4 该条对风向比较单一的路基弃方是适用的,但对多风向的情况应将其运至下风侧低洼处或两侧弃方更合理。¶
6 路面设计¶
6.1 设计原则¶
6.1.1 沙漠公路施工与其他地区相比,具有温度高、风沙大、供水困难、缺乏路面材料等特点,而风积沙路基则具有整体稳定性好、强度较高等特点。因此路面结构相对简单,结构组合设计主要考虑适应沙漠地区施工环境;面层易于风沙流通过。沙漠公路路面设计除根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的有关规定,做好资料的收集外,要特别对沿线的气候、水文、土质、风沙地貌及筑路材料等进行详细调查。国内不少地方根据当地沙漠地区筑路材料的具体情况,在实践中总结出许多实用的结构类型,因此设计单位在路面设计的野外勘察过程中,应调查项目所在地的实践经验。由于不同的沙漠路基条件对路面的要求不同,因此在设计中要对路基、路面综合考虑。¶
6.1.2 由于沙漠公路结构物较少,主要是路基、路面工程。这其中路面工程对道路的使用寿命、使用质量和工程造价影响更大,因此设计时,应根据具体情况进行多方案比选和技术经济论证。从实践的情况看,沙漠地区的施工环境比较恶劣,不仅对人员的生活影响很大,结构层施工工艺越复杂,则质量越难保证,因此应选择技术可靠、结构简单、施工简便、便于在沙漠地区大规模机械化实施、质量易于控制的路面结构类型。这一点在沙漠公路的路面结构设计中尤为重要。¶
6.1.3 近年来,不少科研单位对采用化学方法(如水泥类)加固风积沙用作路面基层进行了研究,并铺筑了试验路。从使用情况看,效果良好,但这种结构层施工工艺比较复杂,对设备的要求比较高,需进行大量的配合比试验。因此在选用化学加固风积沙作结构层时应在充分试验的基础上,结合施工工艺和设备,慎重选用。¶
6.1.4 由于沙漠地区风沙较频繁,会污染洒铺好的透层和黏层油,使之失去作用,但从实践的情况看,面层与基层若联结不好,易发生层间滑移使面层剪切开裂。因此在结构设计上应设置透层和黏层,同时要明确施工时,在洒完透层和黏层沥青后,应尽快铺筑上结构层。¶
6.1.5 实践证明,当路面表面粗糙(如砂砾路面)时,极易积沙并影响通车,因此在路面设计时,应将沥青路面设计、施工一次到位。¶
6.1.6 沙漠公路的路面结构组合设计、材料设计及沙漠路基和土工格室加固沙层的设计,在其参数选择上有其特殊性,在路面设计上则以现行的路面层状体系理论为依据。¶
6.1.7 由于拉运砂砾料的车辆一般较杂,时间不一,且流动沙漠区一般不设便道,故很难组织这些车辆往铺料段落运料。为方便施工,需统一组织运料,根据实践经验,设置临时料场进行二次倒运较合理。¶
6.2 路面结构组合设计¶
6.2.3 由于水泥稳定沙漠沙、石灰稳定沙漠沙所用的骨料为极细沙,干缩、温缩引起的开裂较严重,若在其上直接铺沥青层,则反射裂缝会很严重,故适宜作底基层。¶
6.2.4 由于砾石材料在西北地区特别是新疆分布较多,大量的试验和工程实践表明,热拌沥青碎砾石(砾石掺量大于40%)在二级及二级以下公路上应用是成功的,并可降低工程造价。考虑到沙漠地区砂石材料缺乏,交通量不大,因此将此结构纳入二级公路结构。沥青沙结构的稳定性较差,但作为一种低造价的简易面层,当交通量在1 000辆/d以下,重交通比例很小时,可在低等级沙漠公路上采用。¶
6.2.5 土工布的作用是通过它受到的拉伸限制沙漠路基的剪切滑动,一定程度上提高沙漠路基的抗剪能力,防止基层的砂砾与风积沙之间的掺混和污染,并且为施工的车辆提供了便道。¶
在土工格室加固层与沥青面层之间设置砾石层,可防止沥青层直接作用于土工格室而产生应力集中,使其开裂。计算和试验工程观测表明,级配砾石层 \(\geqslant12cm\)是合适的。当沙层含水率偏大时,土工格室难于直接压入沙漠路基,此外,填筑在格室里的沙也不易振动压实。
6.2.6 附录 B 是在根据已修筑的各类沙漠公路路面使用情况及施工工艺调查分析的基础上,通过进一步的优化提出的。在具体设计中,可根据当地筑路材料和施工设备,进行调整。¶
6.3 路面结构层材料¶
6.3.1 水泥稳定沙漠沙、石灰稳定沙漠沙的强度应满足《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的规定。具体设计时,应结合当地沙漠的气候、水文地质和风沙地貌等条件,通过试验,选择合适的配合比。¶
条文说明
7 路基路面排水设计¶
7.0.1 风积沙颗粒间黏聚力很小,一旦受到水的冲刷,很容易被掏蚀而出现坑槽。尽管沙漠地区降雨量很少,但仍会出现集中降雨的情况,故有必要对高等级公路易集中冲刷的段落设置排水设施。急流槽出口宜靠外设置,并应有缓坡段,可使水的流速变缓,防止坡脚被掏蚀,避免边坡或路肩局部垮塌。¶
7.0.2 流动沙漠地区降雨很少,不易形成地表径流,故涵洞作用不大。此外风沙流易堵塞涵洞,使之丧失过水作用。对于固定、半固定沙漠、沙地以及沙漠边缘地区,风沙相对较小,且降雨也相对多一些,对有可能形成地表径流的路段,可在适当位置设置小桥涵。此外在这些区域,有时降雨较集中并持续一段时间,会在路基两侧沙垄或沙山的坡面形成径流,这种径流可能会汇集到路基坡脚并冲刷路基。由于径流会携带大量的泥沙,若直接进入涵洞,易造成淤塞,设置沉淀池可减少泥沙在涵洞内的淤积。¶
7.0.3 调查结果表明,在填挖交替的边坡处有来自路堑段路面及两侧坡面的汇水,易使边坡受到冲刷,有必要进行排水设计。¶
7.0.4 通常流动沙漠地区降雨较少,下渗至中央分隔带的雨水有限,对路基稳定不产生影响。在高速公路及一级公路超高处,有路面汇水情况,故宜做封闭处理。对其他沙漠区,当降水较多时,中央分隔带内可种植物,不具备种植条件的也可进行封闭或铺卵石层。¶
8 防沙设计¶
8.1 一般规定¶
8.1.1 鉴于沙漠公路的特殊性,防沙工程设计需要收集的资料中,应包括当地风况、风沙流特性、不同生长环境中的植被种类及其覆盖度、沙丘类型及分布、沙丘移动速度及方向、输沙量大小、生态环境状况、土壤含水率、表层土细颗粒含量、防沙材料来源及当地的防沙治沙经验等,并进行必要的现场试验。但沙漠地区人烟稀少,气象台站也少,如通过其他渠道无法收集到足够的资料,则应设立临时气象观测站,且观测时间不应少于一个风季。具体可按本指南第3章的规定进行。¶
8.1.2 合理的线路布设及平、纵、横断面设计,能使防沙工程规模减小到最低或合理的水平;否则,就有可能遇到较为严重的沙害,甚至在原来没有沙害的路段也出现沙害。这一方面,比较常见的是在戈壁滩上的风沙流过境区,原本平坦的地面上并没有明显的积沙,但在修筑公路时,由于路基断面设计不合理,较高的路基,或较陡的边坡,使公路成为一道影响风沙流过境的障碍,导致风沙流不能顺利吹过,沉积于路基边坡或路上,人为地造成沙害。¶
但从另一方面来讲,某些局部路段,沙害虽较严重,从防沙工程设计的角度来看,本应绕行,但绕行后不仅线路增长,且在增长的线路上一般同样也有沙害(虽然程度较轻),同样也需要防护。如果在增长线路上的防护工程累加起来的规模接近甚至超过了沙害较为严重路段的防沙工程规模,则此绕行就完全没有必要。
因此,在线路布设及平、纵、横断面设计时,既要结合防沙工程设计,又要考虑到技术经济的合理性。一般来讲,在有条件的地区,应将潜在的沙害从总体上减少到最低;条件复杂,技术上难以做到这点,或这样做并不经济的,也应将潜在的沙害控制在合理的水平上。
8.1.3 公路施工必然会程度不同地影响或破坏路基附近的植被。由于沙漠生态环境的脆弱性及其恢复的困难性,即使在水分条件相对较好的地区,自然恢复的植被或人工种植的植被也很难在短期内迅速生长,达到其应有的固沙效果,故一般常以工程防沙措施与植物治沙措施相结合来防治沙害,由前者先固定流沙,并为后者提供立地生长的条件。¶
各类防沙措施各有其优缺点及适用范围与条件,分述如下:
条文说明
(1) 工程防沙措施
工程防沙措施的特点是收效快,能就近取材,建设成本也较低。但其防护期较短,除输沙措施外,其他措施需要经常维护,日积月累的维护费用也较多;此外,大量地就近取材,尤其是利用植物资源时,有可能对当地的生态环境造成不利影响。
(2) 化学固沙措施
化学固沙收效快,固沙效果也不错。但由于成本高,施工工艺复杂,污染环境,不利于植物种子发芽与生长等,使其应用受到了极大的限制。
但近些年来,这一领域内的研究已有所发展,已出现了一些有别于传统的对环境没有污染,成本也不太高的化学加固剂及黏结剂。对此,应予以注意。
(3)生物治沙措施
植物治沙是控制和固定流沙,从而减少公路沙害的最根本、最经济、最有效、最持久的措施,并可调节气候,美化环境。
植物治沙虽然初期投入较大,并要求较高的管理水平,但到了一定的程度,在植物生长起来,并能自我更新与繁衍演替后,不仅生态环境得到了极大的改善,维护费用也将大大地降低。
但植物治沙对自然环境,尤其是水汽条件,有一定的要求。气候干旱恶劣,又缺少其他途径的水汽来源时,植物治沙极其困难,其防护效能也将大打折扣。
8.1.4 从目前总体情况来看,许多公路之所以绕行沙漠,重要的原因之一,并不是沙害不能防治,也不是防沙工程的建设费用较高,而是其维护费用较高。之所以如此,主要是因为有关设计人员不能完全了解与掌握风沙危害情况,故为安全起见,设置的防沙工程规模较大。这一问题如不能合理地解决,沙漠地区的公路建设仍将难有起色。¶
防沙工程设计与其他工程设计很大的不同之处,在于防沙工程设计顺应于自然的程度远远地超过后者。实践证明,由于沙漠地区地形地貌及风沙流运动的复杂性,有关设计人员不可能在短期内将其规律完全掌握,设计方案一般都会与实际有出入,有时还出入很大;只有在防护工程投入使用后,继续跟踪观测,并依据实际情况逐步调整,才能最终达到较为合理的规模。
因此,防沙工程设计具有其特有的“动态”性。考虑到这点,就不应像其他工程设计那样,一次“定型”后,没有特殊的情况,基本上不再有较大的改动。需要在实践中修正的防沙工程设计,也不应从一开始时起,就将防护宽度设计得过宽;应先设置适当的宽度,防护住大部分路段的风沙,再依实际情况局部进行调整,使防沙工程规模最终达到安全合理的水平。
8.1.6 由于风沙流具有贴近地表的性质,原有地形地貌的改变会程度不同地对其产生影响。但施工过程中原有地形地貌的改变有时很难预见,尤其是沙丘较为密集、地形起伏较大的流动沙丘区。对此,较为现实的解决方法,是有关设计人员亲自到野外现场进行现场设计。¶
8.1.7 防沙工程的维护费用较高,如何降低这一部分的费用,也应是防沙设计时重点考虑的问题。有的防护措施,如目前在新疆塔里木沙漠公路上普遍采用的芦苇固沙方格,其建设费用较低,施工也比较容易,但其材料用量很大,且被沙埋后因缺乏必要的重复利用措施,浪费也很大;再加上大量地使用芦苇,导致芦苇的价格大幅度上升,使其维护费用越来越高,经济压力很大。这说明在防沙工程设计时,如不全面地考虑未来的维护问题,就有可能造成极大的被动。¶
8.1.9 随着我国科技水平的提高及环境保护意识的增强,已有一些科研单位及部门尝试用新型工业材料或用机械化作业方式等进行沙害防治,如能重复利用的塑料制品、没有污染的化学加固剂、新的耐旱物种、保水剂、各种节水灌溉措施(包括喷灌与滴灌)等。有关设计人员应注意收集这一方面的资料,以降低防沙工程建设、维护费用及施工难度,扩大生物治沙范围,提高工程质量及技术水平,减轻劳动强度,保护生态环境。¶
8.1.10 受诸多因素的影响,沙漠地区风沙活动规律并不容易掌握。由于没能较为深刻地认识到防沙设计的特殊性,人们对此的理解与其他设计一样,多为一次性的及静态的。在这种情况下,如果一味地要求防沙工程在其设计年限内完全保证公路能正常运营,势必会导致防沙工程规模大幅度增加,远大于安全合理水平,结果反倒承受不起。考虑到沙漠公路的特殊性,应按不同的公路等级或重要性分别来对待。沙漠地区的公路多为三级以下的公路,即使是三级公路,也多因它是作为连接县市之间的集散公路,其实际交通量并不大。这样的公路,原本经济效益就很低,更难承受较大的防沙费用。对这样的公路,首先应适当地降低要求,要求防沙工程除大风季节偶然中断外,能基本保证公路的正常运营,然后,再根据实际的沙害情况,局部适当地调整,逐步消除所有的沙害。只有这样,才能比较经济地达到安全合理的目的。¶
8.2 防沙工程体系配置原则¶
8.2.1 水分条件,尤其是天然降水,是沙漠地区植物生长发育的限制性因素,也是确定3大类防治措施——工程防沙措施、化学固沙措施及生物治沙措施以何者为主的根据。从一般意义上讲,防沙治沙首先应考虑生物治沙措施,只有在不具备生物治沙条件,或代价过高,或需要其他措施相配合时,再去考虑工程防沙措施或化学固沙措施。半干旱的干草原地带,水分条件较好,其沙漠的出现与形成,主要是人类不合理地利用导致其沙漠化;虽已形成了沙漠,但只要有人为的干预,通过工程防沙措施或化学固沙措施,为沙丘上的植物生长立地条件等,则靠天然降水,植物也能较好地生长,最后固定沙丘。在干旱的半荒漠地带,年降水量少且不稳定,植物治沙应选更为耐旱的灌木和半灌木。在干旱的荒漠地带,降水稀少,依靠天然降水植物难以生长,如无其他途径的水汽来源,则生物治沙已不能达到其固沙的效果。¶
条文说明
8.2.2 合理的线路布设及平、纵、横断面设计,同样能减轻或避免风沙对公路的直接危害。只有在其较为合理的情况下,再采取防治措施,才能较为经济地取得较好的结果。无论哪一种沙害,可供选择的防治措施都很多,应根据当地实际,并在进行经济对比分析后,确定具体的方案。¶
8.2.3 路基风蚀: 因路基表面受风力作用, 使路基表面土层被风剥蚀, 造成路基变窄变低及破损等。风蚀主要产生在凸起的迎风面部位, 如路肩、边坡上部等。¶
风沙流积沙:路基附近的风沙流遇到障碍或在路堤、路堑等地形突变处,由于局部风速的降低或风沙流与地表分离等,造成沙粒沉积,而在路上形成舌状或片状积沙。
沙丘前移: 沙丘在风力的反复作用下, 以近似滚动的形式前进上路, 形成堆积状积沙。
8.2.4 由几种措施组合构成的完整的防沙体系,具有相当强的应变能力,不至于因局部破坏而造成风沙迅速加剧,甚至导致防护工程的全面崩溃。在完整的防护体系内,无论从防沙能力,还是从防沙持续的年限上讲,设置的防沙措施越多,覆盖的面积越大,其防沙的效果也越好。但完整的防护体系造价高,维护费用也很大。因此,除风沙严重的地区外,一般地区多采用较为简化的形式。¶
8.2.5 防沙工程的更新周期主要取决于固沙措施的寿命(从设置到固沙材料因腐烂、倒伏等而失去功效的年限)及因外侧来沙的蔓延而达到积沙饱和的年限,可结合当地实际,由已有的经验来确定。¶
合理的防护宽度主要取决于风沙流活动强度、防护带外围阻沙措施的阻沙强度及固沙带的更新周期等。条文中所列最低取值,来自于塔克拉玛干沙漠公路上的经验。按此经验,防护带最小宽度不应小于条文中的规定值,超过此值时,可参考下式计算:
式中:L——上风侧或下风侧的防护带宽度(m);
T——防护体系的更新周期(年);
Q——上风侧或下风侧单位宽度断面上的外侧来沙 \(\left[\mathrm{m}^{3}/(\mathrm{m}\cdot\mathrm{年})\right]\) ; 此值不仅取决于当地的风沙流强度(输沙率), 且还和起沙风风向与道路走向间的夹角有关, 可由理论公式推算, 也可从实际观测中获得; 根据已有的经验, 在维护正常的情况下, 阻沙措施的阻沙率一般在70%以上, 则只有低于30%的外侧来沙将蔓延于固沙方格间, 故为安全起见, 取此0.3系数;
V——固沙方格单位面积达到积沙饱和时的积沙量 \(\left(\mathrm{m}^{3}/\mathrm{m}^{2}\right)\) ;
h——空留带宽度(m),多为 \((5\sim10)H(H\) 为阻沙沙障的高度),位于阻沙带与固沙带间;
K——适当的安全距离(m);为减轻防沙工程维护工作的压力,不至于防护体系某处失效后很快就引起公路上出现沙害而设此安全距离;一般可以一个风季或1年的外侧来沙埋压固沙方格的距离为限,也就是:
公式(8-1)所确定的防护宽度是从一般意义在来讲的,其前提是专对公路防沙而言,且防沙工程在防护期内能够得到正常的维护。除此之外,若还有其他的考虑,如为固沙植物的生长提供立地条件、与当地的治沙规划相配合、为扩大生活服务区活动范围及为了减轻扬尘等影响而创造出相对优美的环境、当地人类及动物活动频繁对防沙工程的不利影响较大、当地生态环境仍在持续恶化,或在防护期内防沙工程难以得到正常的维护等,则其防护宽度也应适当地扩大。
但从目前的现状来看,普遍存在重视防沙工程建设,轻视养护的现象。由于养护措施不当,往往以牺牲固沙方格为代价,防止风沙上路,结果导致防护设置宽度一般都较宽,费用也相应地增加。这种费用的增加,在沙漠路段里程较短时,问题尚不突出;但里程较长时,就难以再承受。因此,必须设置合理的防护宽度。但这一方面的研究目前尚为薄弱环节,表现为还没有出现能被公认的方法与公式,其中也包括公式(8-1)。
8.3 防沙工程设计¶
8.3.1 固沙措施虽种类很多,但一般常用的是沙障固沙,主要材料为麦秸、稻秸或芦苇,俗称草方格或芦苇方格。主要原因是沙漠地区缺乏防沙用材料,上述材料主要来自于附近的农区、湖区或沼泽区。如果在设计线路附近有黏土、砂砾石等材料,应考虑利用。但在利用时,必须注意保护环境。沙漠地区生态环境脆弱,一旦破坏,就难以再恢复。¶
适合沙漠地区种植的植物有:
(1)乔木:油松、小叶杨、小青杨、新疆杨、胡杨、沙枣和沙柳等。
(2) 灌木: 梭梭、花棒、小叶锦鸡儿、柠条、沙拐枣、柽柳(红柳)、紫穗槐、黄柳等。
(3) 草本植物: 籽蒿、油蒿、差把嘎蒿、罗布麻等。
8.3.2 阻沙沙障,又称高立式沙障,或防沙栅栏。其制作材料多种多样,一般采用有一定强度(一般应能抵抗8级大风)的高秆植物,如芦苇、灌木枝条、玉米秆、高粱秆与活的灌木等,还有用竹片、木条、木板、植物秆枝编成的笆块、石砌或土砌的挡沙墙、铁道枕木、塑料板、尼龙网等的;国外还有用金属板、水泥瓦楞板、砖墙、塑料格网等的。此外,植物固沙带外侧的灌木覆盖度达到一定水平后,也为阻沙沙障,即生物沙障。其形式大多由单一的材料制成,也有以两种材料制成的,如下为挡沙墙,上为灌木枝条栅栏等。其高度亦多种多样,从0.7\~3.3m不等,一般在1.0\~1.5m之间。其类型同样有多种,从不透风型(孔隙度为0或小于10%)至透风型(孔隙度在50%\~70%),用得较多的为不透风型与疏透型(孔隙度在20%\~40%)两种。在设置形式上,亦有永久性设置、季节性设置(在主导风出现的季节,上风侧设栅栏,下风侧不设;到反向风出现的季节,原上风侧的栅栏拔除,而在原下风侧设)和定期拔高(被沙掩埋至一定高度后,拔高栅栏以恢复原有的高度)之分。在布设数目上,以一道居多,也有两道的,有些地方,也有布设达7\~8道的,道间间距一般为障高的 10~15 倍;多道栅栏在排列形式上,又有平行排列与雁行排列(羽毛排式排列)之分。¶
条文说明 阻沙沙障易被沙埋, 沙埋后很难再被完好地拔起, 尤其是柴草类沙障, 这就意味着它们不能再重复利用。对于这样的沙障, 如过分强调牢固性, 势必会增加成本, 但其使用年限并不会因此而增长, 必将造成浪费。但若过分节省而损害了牢固性, 则容易在大风时大范围倒伏, 同样得不偿失。因此, 应根据具体的情况, 确定其合理的制作方法。
试验与实践证明,疏透型阻沙沙障能在较大范围内将来风风速降低到起动风速以下,阻沙效率较高;而紧密型阻沙沙障虽能较大程度地降低来风风速,但降低至起动风速以下的范围并不大,约为前者的1/2。再加上紧密型沙障易被风吹倒,因而在实践中一般多采取疏透型结构。
阻沙沙障一方面用于阻挡外侧来沙,另一方面也是为了形成人工阻沙堤。后者出现后,将会使设在其上的阻沙沙障更加有效地阻止沙丘运动,降低风沙流活动强度,且随着人工阻沙堤的增高,同样高度的阻沙沙障能容纳更多的积沙,更不易沙埋。正因为如此,阻沙沙障宜设在地形较高处,这样既能较为有效地增加防护宽度(积沙范围),增加其阻沙效果,且又能加速人工阻沙堤的形成。
8.3.4 路肩及边坡防护¶
路肩及边坡防护的目的有二:一是固定沙面,防止风蚀,也就是稳定路基;二是要有利于风沙流非堆积吹过,也就是输沙(停积在此的风沙很容易上路)。
从路肩及边坡防护第一个目的来看,其与固沙带的要求完全相同,只是由于路肩及边坡作为公路的重要组成部分之一,因而对防护措施的要求也相对要高些,所用材料的种类与档次也要高,如除了第8.3.1条所提到的各种措施外,还可用沥青沙、水泥沙、掺配了砂砾石或水玻璃的黏性土或砂砾石等。应根据公路等级、材料来源、风力、风向等选用路肩及边坡防护措施。
从路肩及边坡防护的第二个目的来看,不仅要求路肩及边坡的沙面稳定,而且还要求其有光洁平面,因而在防护措施上常采用造价较高的层铺或平铺形式,其中也包括用掺配了砂砾石或水玻璃的黏性土或砂砾石、沥青沙、水泥沙、化学加固剂覆盖或喷洒沙面等。
8.3.5 由于有阻沙、固沙等措施,风沙流在卸载后,风蚀作用得到了加强。一般的防火隔离带并不采取封固措施,若设置不当,则在较强的风蚀作用下,很容易遭风蚀,不但成为固沙带内的沙源,且还有可能导致固沙方格的破坏。因此,防火隔离带的设置位置应适当,不应出现在风蚀作用较强的地形较高处。¶
9 路基工程施工¶
9.1 一般规定¶
9.1.2 本指南提出的振动干压实作为主要压实方法,主要依据风积沙击实试验结果:在含水率接近零时,干密度有一个峰值,其典型曲线如图9-1所示,具有明显规律性,为沙¶
漠路基采用干压实提供了试验依据。实测结果表明,新疆和内蒙古大部分沙漠表层0\~1.5m范围内,其天然含水率一般在0.2%左右,非常适宜干压实。如工地附近有水,可采用洒水压实。此外,对比试验表明,采用重型击实试验方法,既符合沙的特点,设备和操作也比较简单,以此取得标准干密度是合适的。
9.1.7 沙漠地区风沙比较频繁,在高大复合型沙垄或复合型沙丘链地段则沙害更严重,若路基成型后¶

图 9-1 风积沙的击实曲线
不能及时进行沙害防护,则很容易造成沙埋或风蚀。故在施工过程中,路基完成一段,防护工程实施一段。
9.2 施工准备¶
9.2.1、9.2.2 沙漠公路路基施工的准备工作大体上与一般路基施工相同,但在施工前的施工单位放样和复测确认时应注意:¶
(1) 要及时恢复被风沙吹蚀倒伏或掩埋的控制桩、水准基点桩等重要标志,并妥善保护。
(2)由于风沙的作用,放样时的地面标高与设计时的会有差异,甚至是较大的差异。因此工程量在某一段会有变化,但总体上是平衡的,因此原则以设计土方量控制。
(3) 沙漠地区地形起伏较大, 为方便施工, 应在拟施工的路基段落两侧用明显的标志来标识, 如每 \(20 \mathrm{~m}\) 路基两侧边缘各插一竹竿, 并系一红布条, 注明填挖高度。
9.3 路基填筑施工¶
9.3.1~9.3.9 本指南在对工程实践总结的基础上,给出了较详细的沙漠公路路基推¶
条文说明 筑的施工工艺,在此要说明如下几点:
(1) 试验表明, 偏干风积沙在振动压实时影响深度可达 \(1.5 \sim 2\mathrm{m}\) , 因此每层平均按 \(40 \sim 50\mathrm{cm}\) 厚进行推筑是能保证压实度的。
(2) 推土机在行进过程中会产生振动, 因此借助每层的填筑, 用推土机沿纵向大致整平。
(3)因沙漠路基较松散,在施工过程中,易使路拱横坡变小甚至变为负值,为便于路基横坡的恢复,可按设计增加1.5%\~2%。
9.4 路基压实¶
9.4.1 振动干压实方法¶
1 在起伏较大的路段,压路机很难直接上路基对底层至顶层进行压实,初压可由推土机在分层推筑整平过程中进行,顶层终压采用振动压路机完成。
2\~4 经对风积沙路基在天然含水率状态下(偏干状态)采用振动压实的效果进行专题试验,利用先进的共振频率试验仪器及MTS液压伺服激振系统进行试验,结果表明:
(1) 在风积沙的共振频率方面: 塔克拉玛干沙漠的风积沙共振频率在 25 \~ 55Hz 之间, 其值与沙的压实度、含水率和厚度等有关; 在其他条件变化不大时, 共振频率随压实度提高而提高; 在压实度差别不大时, 不同沙层厚度的共振频率差异不大。
(2) 在正弦激振下沉降量测定方面: 松散的风积沙, 无论含水率大小, 均在 \(40 \sim 45\mathrm{Hz}\) 的激振频率处下沉量最大, 但最大沉降量一般出现在干沙及含水率饱和时, 这与击实试验的结果相一致。
(3) 动载大小直接影响到压实效果, 动载大, 压实效果好, 而且共振频率较低, 约在 \(25 \sim 30\mathrm{Hz}\) 之间; 反之, 动载小, 则压实效果略差, 共振频率也略有提高, 约在 \(30 \sim 40\mathrm{Hz}\) 之间。这一结果很有实际意义, 为选择大吨位振动压路机及相应的振动压实频率提供了试验依据。此外, 预载的大小直接影响压实深度, 预载大, 压实影响深度也大。后一结果也很重要, 表明沙漠路基在正式压实前最好能用推土机等进行初步压实。
以上结果表明,振动碾压是对风积沙路基进行压实的最有效的手段之一。根据试验及工程实践,提出了适用于路基干压实的振动压路机主要技术性能以及适宜的压实遍数和碾压速度。由于沙漠路基在干燥状态下比较松散,大多数压路机不能在其上行走,此时可依据上述振动压实的特点,在铺完编织布和砂砾底基层后进行碾压,具体见第10.2节天然级配砂砾底基层。有些压路机可直接在路基上行走碾压。大量试验和实践表明,采用附录C方法测定干燥的沙漠路基压实度,具有方法简单、结果稳定可靠的特点,故本指南予以推荐。
9.5 土工布或封层施工¶
9.5.1~9.5.3 土工布加固沙漠路基的施工是沙漠公路路基施工很重要的环节。本指南根据较成熟的实践经验,详细地给出了用于加固沙漠路基的土工布质量要求和施工工艺。需要加以说明的内容如下:¶
(1) 监理要严格检查土工布出厂合格证书, 并抽样进行质量检验, 对不合格的要彻底清除施工场地。
(2) 对土工布的现场储放, 务必要搭棚, 严格防止日光直接照射导致老化。
(3) 对铺筑好的土工布, 要尽快铺筑底基层, 以防日照过长老化。
9.6 施工机械化组织¶
9.6.1\~9.6.6 流动性沙漠施工环境的特殊性,决定了公路建设必须实现机械化作业。路基施工机械的对象是干燥的沙,机械的组配应根据工程的具体情况,选择最合适的施工机械品种、型号和数量,并配备适宜于流动的维修设备和力量,最大限度地减轻劳动强度,以利于组织、管理、维修、材料配件的供应。由于沙漠地区风沙频繁,沙漠路基在施工过程中易被沙埋或风蚀,加快施工速度会减少损失,因此要尽可能采用大功率的施工机械;此外,由于沙漠沙极细,易产生机械磨损,因此施工机械的密封性要好。根据工程实践,组配工程机械应具有附着力大、通过性好、爬坡力强的高底盘、宽负载面功能,宜选择功率大、故障率低、操作灵活舒适、作业行驶稳定,并具有空调装置和防倾翻保护装置,具备较强的耐高温和风冷式动力机械,以保护操作者安全和身心健康,充分发挥机械效能,降低工程成本,提高生产效率。要根据具体情况编制好施工组织计划和流程图,以及施工机械管理和保修制度,配备较强的机械维护力量。
9.7 路基整修、维修(护)及检查验收¶
9.7.1、9.7.2 路基整修、维修(护)原则上按《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)的要求进行,同时根据沙漠路基的特点作了相应规定。需要说明的有:¶
(1) 路基整修应与防沙工程实施结合起来, 以防止沙埋和风蚀。
(2)应对高路基或深挖方边坡坡度进行重点检查。如有亏坡,务必予以填补。
条文说明
10 路面工程施工¶
10.1 一般规定¶
10.1.1 由于沙漠路基表层在干燥时,常规车辆较难在其上行驶作业,需采取一些特殊工艺和与之相匹配的车型,通常采用双后轴的自卸车。¶
10.1.2 在沙漠地区,通常风力达到4级即可形成风沙流,并可在路面各个结构层上堆积,如清扫不净,会影响层间联结,因此应严格控制。¶
10.1.3 在路线通过沙漠较长距离时,为保证施工质量和工作效率,通常在沙漠路段一定距离处选择较平坦的场地设置临时料场。为保障材料不污染和运料车辆的进出,应在其上铺筑15cm厚砂砾层。¶
10.2 天然级配砂砾底基层¶
工艺和机械组配试验及大量的工程实践表明,双后轴的自卸车可在整平好并铺好土工布的沙漠路基上直接行走。为了提高施工效率,应选择双后轴自卸车在行进中铺筑砂砾料,再用平地机精平即可。当只有单轴自卸车时,则只能在已铺好的底基层端部掉头卸料,然后由平地机初平和精平,其进度要慢得多。
10.3 水泥(石灰)稳定沙底基层¶
10.3.1~10.3.3 水泥(石灰)稳定沙的施工与普通的水泥(石灰)稳定土施工基本一致,需要着重说明的有以下几点:¶
(1)水泥(石灰)稳定沙漠路基层采用拌铺法和路拌法施工都是可行的,但由于拌铺法必须保证摊铺机的正常行走,因此只能在铺好的砂砾层上进行摊铺,故一般不宜采用。
路拌法相对于拌铺设备要求简单,施工进度要快,同时对风积沙这种颗粒很细的材料,路拌法的加固效果也很好,因此尽可能选用路拌法施工。
(2)水泥(石灰)摊铺拌和得是否均匀,对稳定沙的强度影响很大,相对于路拌法,拌铺法要好一些,因此对于路拌法要特别重视水泥(石灰)摊铺的均匀程度。
(3) 沙漠地区干燥,夏季炎热,很不利于水泥(石灰)稳定沙漠公路基层的养生,可采取覆盖土工膜等办法进行养生。
10.4 土工格室加固沙底基层¶
10.4.1 土工格室属塑料类,在太阳照射下,会很快老化而降低性能,因此要严格采取防晒措施。¶
10.4.34 碾压法具有施工进度快,格中风积沙充填密实,整体强度高等优点,缺点是标高有些变化,平整度相对差一些。但根据实际应用情况看,通过其上结构层的调整,对质量不产生影响,故本指南建议施工中应主要采用碾压法。将土工格室张拉展开并进行固定是碾压法能否顺利完成的重要环节,也是质量能否保证的关键,因此要严格控制好这一工序,可加工一些简单实用的张拉和固定工具。¶
10.4.35 填充法虽然标高和平整度易控制,但施工进度较慢,而且格中风积沙密实差异性较大,整体强度低一些。¶
10.4.36 压实度采用附录 B 的试验方法检测。¶
10.6 水泥稳定砂砾基层¶
10.6.1 水泥稳定砂砾基层用材料及施工均按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的有关规定执行。碾压成型后的基层,宜采用塑料膜覆盖养护。养护期内保证基层表面湿润,养护期一般为3d。¶
10.7 沥青表面处治面层¶
沥青表面处治面层的施工与普通公路没有区别。需要说明的是,在铺筑前,应及时了解天气情况,若有风沙天气,应停止摊铺。此外,铺筑前,应将基层表面清扫干净,并及时洒铺透层沥青,随后应尽快摊铺沥青层,以防止风沙污染。
10.8 热拌沥青混合料面层¶
基本要求与第 10.6 节相同。试验表明, 当热拌沥青碎砾石混合料中的碎石比例 \(\geqslant 40\\%\) 时, 混合料的各项技术指标均能满足, 因此在碎石材料供应困难且交通量不很大时, 可采用热拌沥青碎砾石混合料, 其碎石比例大于或等于 40%。
条文说明
10.9 透层、黏层¶
透层沥青宜采用中裂快渗乳化沥青或中凝快渗液体沥青。透层、黏层在洒铺时应特别注意防沙,如遇风沙天气应停止施工。洒铺透层、黏层后应严禁车辆通行。如出现未洒或脱落现象应及时补洒。
11 防沙工程施工¶
11.1 一般规定¶
11.1.2\~11.1.5 防沙工程施工的时间及工序安排很重要。若时间安排不当,容易造成公路还在修筑时,路上就有积沙;这种积沙如不清理,则会夹在路基、路面的结构层间,影响施工质量,而要彻底清除细小的风积沙,又比较困难。因此应协调好防沙工程施工与路基路面施工的关系。若工序安排不当,则会影响到防沙措施的防沙效果,尤其是固沙方格,如不按设计要求,施工之前在其外侧设阻沙措施,则外侧来沙会将其部分埋压,导致其还没使用就已失效,这在大风季节更为严重。¶
11.2 阻沙设施施工¶
11.2.2、11.2.3 为了使阻沙沙障不被大风吹倒,一方面要有适当的埋深,另一方面在施工时避开大风期。沙障设置后,即使不在风季也能很快积沙,当积沙达到一定高度后,其牢固性将大大提高。¶
加固桩钉入沙中,而不是埋入沙中,牵引铁丝,及芦苇束夹条接头处芦苇应交错搭接等都是为了增加阻沙沙障的牢固性。
11.2.4 阻沙工程施工流程:¶
(1) 测量放线, 布设栅栏位置。
(2) 沿布设位置线, 挖 20cm 深的沟。
(3) 布设立桩位置, 钉入立桩, 立桩宽面平行于栅栏走向, 楔入深度 50\~60cm。
(4) 桩间绑引铁丝予以连接。人工扎制栅栏时,铁丝绑在距桩顶下 10cm 处,防沙网栅栏铁丝绑在桩顶。
(5)在牵引铁丝(18号)上挂网或扎制原状芦苇栅栏。对于尼龙网栅栏,网顶每隔1m用铁丝绑紧,再用木条顺木桩压住尼龙网,并用小铁钉钉牢,最后在木桩两端用铁丝绑紧。对于芦苇栅栏,在栅栏面已立地成形后,用两股各5cm直径的芦苇束夹条,在牵引铁丝处,在栅栏面两侧夹紧栅栏面;修整好栅栏面后,再后用18号铁丝每隔20\~40cm扎紧。芦苇束夹条接头处芦苇应交错搭接。
(6) 回填栅栏沟, 并用脚踏实。
(7) 按设计要求, 在栅栏两侧根部扎制草方格防掏蚀带, 施工方法与本指南第 11.3.6
条文说明 条的规定要求相同。
(8)立桩的锚护:在立桩两侧垂直栅栏1.5m处挖40cm深的坑,坑内埋入长30\~40cm木条或芦苇把子(方向平行于栅栏),埋入的木条或芦苇把子中间绑2m长铁丝(18号),铁丝的另一端紧绑在立桩靠近顶部的位置,或用小铁钉钉在立桩顶上。
11.3 固沙设施施工¶
11.3.3~11.3.8 固沙设施材料用量很大,运输量大,人工施工速度又相对较慢,常常成为影响防沙工程工期长短的关键,因此应做好施工期间的组织管理。作为防沙体系最为重要的组成,其质量好坏常常对整个防沙体系的使用效能起着决定性的影响,而人工施工时,其施工质量,尤其是固沙方格的材料用量,又很难以精确地控制,因此应注意以各种措施保证施工质量。¶
覆盖沙面及化学固沙措施的破坏,一方面取决于当地的风沙流活动强度;另一方面,在于人类及动物的践踏。覆盖沙面及化学固沙所应达到的厚度,本指南规定得较宽。之所以如此,是为了在设计时,充分利用各种有利因素,最大幅度地节约成本。一般来讲,在风沙流活动比较强烈,或人类与动物出没频繁的地区,设计时厚度应大些,以防破坏;而在风沙流活动较弱,或人烟稀少、野生动物难觅的地区,或材料运距很远时,就应设计得薄些,以节约成本。
11.4 输沙段施工¶
11.4.1~11.4.3 与其他工程不同的是,由于沙漠地区相对来说经济比较落后,相比之下,防沙工程的建设及维护费用又较高,成为其公路建设的制约因素。为能促进沙漠地区公路建设的发展,就必须想办法有效地降低这一部分的费用。要达此目的,则从设计时起,就不能过于求安全。防沙工程如果以若干年大风出现频率为依据,则必须设置得很牢固,造价也随之提高;然而防沙工程一般是在破坏达到了一定程度或一定时间后,才能影响到公路的通行,只要能及时修补,一般不会对公路的通行产生较大的影响;另外,异常大风,也是一种难以抗拒的自然灾害。有鉴于此,本指南并没有对防沙工程设计提出过高的要求,并允许有一定的灵活性,使得设计人员能根据当地的自然情况等,并通过具体的实践与总结,使其设计的各种防沙措施既能比较有效,又能节省成本。¶
12 工程质量检验评定标准¶
12.1 一般规定¶
沙漠公路工程交工验收依据交通部2004年颁布的《公路工程交竣工验收办法》进行。质量检验评定应按《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F80/1—2004)规定执行。
12.2 路基工程¶
由于沙漠路基较松散,纵断面标高在机械、大风等作用下变化较大,对一般道路若要求太高则控制难度较大,结合已有的工程实践,在保证质量的前提下,作了适当放宽。
考虑沙漠路基较松散,很难测定沙漠路基的平整度和弯沉,故质量评价标准中未列入这两项指标。
12.3 路面工程¶
对沙漠地区路面工程质量的要求接近通常路面,但结合沙漠路基标高控制放宽,对路面标高控制指标也适当放宽。
沥青沙面层的施工工艺与沥青表面处治面层很相近,故未单独列出,而是参照其标准实施。
12.4 防沙工程¶
防沙工程质量是沙漠公路建设质量的关键,关系到沙漠公路防沙效果和使用寿命,控制的重点:一是各种措施材料用量、质量和尺寸规格是否符合设计要求;二是立桩、栅栏、草方格等埋深是否符合设计要求;三是立柱与栅栏连接是否牢靠,绑扎是否满足设计要求。
工程防沙中芦苇、稻草、棉秆等要有一定的长度和强度,避免使用被轧碎的材料;土工材料要经过抗老化处理,有一定的使用年限,满足设计要求。