戈壁地区高速铁路路基边坡防护措施研究-路基工程.PDF

苑宝华，等：戈壁地区高速铁路路基边坡防护措施研究 ·６５· 戈壁地区高速铁路路基边坡防护措施研究 １ １ ２ ２ 苑宝华 ，张立刚 ，杨有海 ，连继峰 （１兰新铁路新疆有限公司，乌鲁木齐　８３００１１；２兰州交通大学土木工程学院，兰州　７３００７０） 摘　要：兰新铁路第二双线穿越新疆戈壁地区著名的四大风区，为防止路基边坡遭受戈壁风沙 流吹蚀以及雨水冲蚀破坏，在线路所经戈壁地区设立三处路基边坡试验工点，选用了七种边坡防护 措施，分别从防护效果、技术经济等角度对试验段各种边坡防护措施进行研究。研究结果表明：全 线路堤边坡防护中，若边坡高度Ｈ＜３ｍ时，边坡坡面宜采用混凝土空心砖防护；边坡高度Ｈ ３ｍ ≥ 时，边坡坡面宜采用拱形骨架护坡，骨架内铺设混凝土空心砖进行防护。 关键词：戈壁地区；风蚀；水蚀；边坡防护 ＋ 中图分类号：Ｕ４１６１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－８８２５（２０１３）０２－００６５－０４ ０　引言 兰新铁路第二双线全长约为 １７６８ｋｍ，是高标 准铁路工程，跨越甘肃、青海、新疆维吾尔自治区 三省区。线路在新疆境内大范围穿越戈壁地区，沿 途经过四个大风区，分别为烟墩风区、百里风区、 三十里风区和达板城风区，并主要以路基形式通过。 既有兰新铁路穿越戈壁地区，路基受戈壁风沙流作 用，多被吹蚀破坏。风蚀造成路肩宽度变小，轨枕 外露，道砟下溜，严重地段路肩全无［１，２］，给铁路运 营造成不利影响。目前已有对戈壁地区铁路风沙灾 图１　边坡冲刷后形成的沟槽 害防治的研究成果［３－５］大都基于普速铁路。另外， 戈壁地区干旱少雨，年平均蒸发量远远大于降雨量， １　兰新铁路第二双线戈壁地区边坡防护措施选择 如哈密地区年平均降雨量约为３７５ｍｍ，年均蒸发 分析［６－８］ 量约为２９７４７ｍｍ，但历时短的中强降雨偶有发生， 通过对既有兰新铁路和连霍高速公路新疆段路 对路基边坡短时间内造成极大的冲刷破坏，形成沟 基边坡病害调查发现：沿线大部分地段路堤两侧均 槽。图１为兰新铁路第二双线ＤＫ１７５５＋０００处，施 有风蚀现象，迎风坡以吹蚀为主，坡面有吹蚀槽； 工中经过强降雨冲刷后形成的沟槽。因此，在戈壁 背风侧以掏蚀为主，坡面常出现凹凸不平面。另外， 地区修筑高标准铁路工程，为应对戈壁地区严酷的 经雨水冲刷后形成的犁沟状沟槽进一步加剧了路基 自然环境，保障铁路路基边坡不受戈壁风沙流风蚀 边坡破坏。 １１　土体风蚀与水蚀影响因素分析 破坏和雨水冲蚀破坏，选择戈壁地区边坡防护措施 （１）风蚀因素。土体风蚀因素包括土体可蚀性、 进行试验研究，验证防护效果是十分必要的。 地表土体粗糙度、地区性气候 （主要是风力）和植 被覆盖程度等。其中土体的可蚀性和风的侵蚀力是 收稿日期：２０１２－１２－２６ 最重要的两个因素。 基金项目：铁道部科技研究开发计划 （２００９Ｇ０２０－Ｃ） （２）水蚀因素。水蚀因素主要考虑坡面径流对 作者简介：苑宝华 （１９７２－），男，河北清河人。工程师，主要从 边坡的冲刷破坏，包括边坡土体土质、土体板结程 事高速铁路路基工程研究。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｌｇ３