摘要：在闡述我國沙漠地區(qū)氣候特點的基礎上，分析了沙漠地區(qū)氣候?qū)返挠绊�，介紹了沙漠地區(qū)公路設計理念和設計要點，并提出了沙漠地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護與恢復的措施，以保證公路使用壽命和道路行車安全。
關(guān)鍵詞：沙漠地區(qū)；公路；設計理念
我國沙漠和沙漠化土地總面積約為262.2萬km2，約占我國國土面積的27.3％，目前沙漠化土地面積仍以每年2460km2的速度擴展，吞噬著我們寶貴的，賴以生存的土地。近年來隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和國家對西北部地區(qū)大力的支持，我國西北部地區(qū)公路建設得到了發(fā)展，這其中很大部分公路都是在沙漠戈壁地區(qū)修建的。但是在沙漠地區(qū)修建公路的過程中，既有施工過程中對沿線脆弱生態(tài)環(huán)境的破壞方面，也有建成后對沿線經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)域自然環(huán)境的改善方面。所以在沙漠地區(qū)采取什么樣的設計理念和施工工藝修建道路，是否對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護更有利，成為衡量工程實施成敗的關(guān)鍵，更是沙漠地區(qū)保護環(huán)境和改善生態(tài)的重要手段。本文主要闡述了沙漠化地區(qū)公路設計及施工過程中存在的問題，并提出了一些措施。這對沙漠地區(qū)公路建設、提高工程質(zhì)量、確保運營安全、保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
1我國沙漠地區(qū)氣候特點
沙漠地區(qū)與其他地區(qū)的自然環(huán)境特征差異極為明顯，主要體現(xiàn)為氣候干旱少雨，日照強烈，溫差變化巨大，風沙活動頻繁，同時沙漠地區(qū)生態(tài)環(huán)境極為脆弱，自然環(huán)境惡劣，人煙稀少，這嚴重影響了本地區(qū)公路建設。由于沙漠地區(qū)獨特的環(huán)境，對于公路勘測設計以及路基防護和養(yǎng)護工程帶來極大的挑戰(zhàn)。
2沙漠地區(qū)氣候?qū)返挠绊?/strong>
2.1風蝕對路基的影響。沙漠地區(qū)的路基填料一般可采用粉細沙。迎風側(cè)路基主要以吹蝕為主，背風側(cè)路基主要以掏蝕為主。同一方向長期的風蝕，可使路肩寬度逐漸變窄，甚至導致路基掏蝕，使路面啃邊、懸空，嚴重時甚至給道路行車帶來安全隱患。
2.2降水對路基的影響。由于沙漠地區(qū)筑路材料匱乏，為了降低工程造價，沙漠地區(qū)的路基普遍較低，地表集中降水容易造成路基邊坡的坍塌、路基邊坡滑移等危害，甚至導致排水不暢地段路基遭受水毀。
2.3對沿線防護設施的影響。對項目沿線防護設施的危害主要來自特定方向的風沙流。風沙遇阻便會減速堆積，久而久之導致沙流的堆積，增大交通事故頻率，給行車帶來安全隱患，故沙漠地區(qū)的防護設施需著重考慮當?shù)氐娘L沙流向及風速。
2.4對交通的影響。我國西北部局部風沙危害嚴重的地區(qū)，沙埋現(xiàn)象常給公路安全行駛造成了嚴重威脅。輕則造成路面局部積沙，給行車帶來安全隱患，重則積沙淹埋大段路面，造成交通阻隔，甚至發(fā)生交通安全事故。
2.5對橋涵的影響。沙漠地區(qū)由于橋涵跨徑和高度普遍偏小，橋涵孔洞很容易受風沙影響，嚴重時可導致風沙掩埋橋涵孔徑，過水能力降低，甚至造成水毀現(xiàn)象。
3沙漠地區(qū)公路設計理念和設計要點
3.1沙漠地區(qū)公路設計理念。
（1）在沙漠地區(qū)，極端地質(zhì)氣候條件下，保證道路的可靠、安全是公路建設的首要任務。
（2）在沙漠地區(qū)，人煙稀少，在道路養(yǎng)護困難的條件下，如何提高道路的穩(wěn)定性，是公路建設需著重考慮的部分。
（3）沙漠地區(qū)自然環(huán)境惡劣，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，故沙漠地區(qū)的公路建設應保證在盡量減小對生態(tài)環(huán)境破壞的前提下進行設計、施工。前期充分考慮項目對生態(tài)環(huán)境的影響，做好防沙固沙、植被恢復和環(huán)境保護工作，施工后期需嚴格執(zhí)行好施工圖紙的方案，使得沿線沙漠地區(qū)逐漸變?yōu)橐粭l“綠色長廊”，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
（4）公路經(jīng)過沙漠、戈壁區(qū)域長距離無人煙，景色單調(diào)，路線設計中應著重考慮駕駛者的視覺疲勞問題，保證行車安全。
（5）結(jié)合勘察手段，路線盡量避繞鹽漬土、沙害嚴重等不良地質(zhì)地段，特殊地段需考慮風向及日照因素，選擇路線方案，盡量縮短穿越長度，避免挖方，減少處治費用。3.2沙漠地區(qū)公路路線的設計要點。
3.2.1沙漠地區(qū)公路選線。在我國沙漠地區(qū)特殊的氣候條件下建設公路，需遵照以下原則。
（1）結(jié)合當?shù)刈匀粭l件和地質(zhì)條件合理選線布線，路線走向在風吹雪和風積沙路段盡可能與當?shù)厥⑿酗L向平行布設，或盡可能減小風向與路線的交叉角度，如果減小角度有困難，可采用加大交叉角度，甚至接近垂直風向布設。
（2）考慮到沙漠地區(qū)均位于我國西北地區(qū)，陽坡日照時間較陰坡長，太陽輻射強，冬季雪融化快，所以路線一般應設在陽坡。
（3）路線布設盡可能考慮避讓地質(zhì)條件相對差和易積雪、易積沙路段，降低建設期路基修建及后期養(yǎng)護費用。同時應考慮在通過沙漠地區(qū)的路線方案應盡可能短；路線方案應盡量選擇接近筑路材料豐富地區(qū)和人口居住區(qū)或有水源地區(qū)，以便于后期施工和降低工程造價；路線方案選擇與布設應順應地形地貌、盡可能減少工程對當?shù)卮嗳醐h(huán)境的破壞，爭取取得最佳生態(tài)效益和社會效益。3.2.2沙漠地區(qū)公路縱斷面布設。路線縱斷面設計時應著重考慮與當?shù)仫L向、地貌地形相適應，路線縱斷面設計需考慮視覺連續(xù)、平順等要求，縱斷面應避免在短距離內(nèi)出現(xiàn)劇烈的起伏，以提高駕乘人員的舒適性，降低行車安全隱患。路線如通過復雜的高大沙山時，應按照多填少挖的原則控制縱路基高度，盡可能減少路基的沙埋和水毀風險。
3.2.3沙漠地區(qū)的路基設計。
（1）沙漠地區(qū)為了防止路基被風蝕或埋沙，路基橫斷面形式和路基防護形式需根據(jù)當?shù)仫L向風速以及地貌地形、風沙運動特征、路線走向與主風向關(guān)系等因素綜合考慮，多方案論證，合理選擇路基設計方案。同時根據(jù)需要，在沿線合理采用防沙固沙等措施，減少風沙影響的同時，改善行車視覺疲勞，提升沿線生態(tài)環(huán)境。
（2）沙漠地區(qū)公路路肩、路基邊坡以及積沙平臺均需進行相應的防沙固沙設計，以防止風蝕，進而保持路基穩(wěn)定。具體的防護材料和防護形式可根據(jù)當?shù)亓晳T或已成熟工程經(jīng)驗合理選取。
（3）為避免距離路基兩側(cè)的取土坑遭受風蝕，危及路基，取土坑需設在下風側(cè)路基坡腳盡可能遠的位置。
（4）在易積沙路塹段時，為防止風流沙進入路肩及在行車道內(nèi)堆積，應在路基迎風側(cè)設置寬度不小于2m的積沙平臺。
（5）沙漠地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱，為減少工程對自然環(huán)境的破壞，路基設計應盡可能減少廢方。棄方一般應堆在路基下風側(cè)或低洼處，并應予以攤平，有條件應采取防沙固沙措施。
（6）為防止風積沙和風吹雪影響道路行車安全，路基兩側(cè)10~20m范圍內(nèi)的地面應保持平順，地表無凸起和其他灌木。
（7）植物防護的設置應與當?shù)胤郎持紊骋?guī)劃相結(jié)合。應選擇當?shù)爻Ｒ姷�，適合當?shù)厣L的植物種類，并選擇合適的種植方式，建立完善的灌溉措施和管理措施，以確保生態(tài)環(huán)境迅速恢復。
3.2.4沙漠地區(qū)的路基填土高度。當路線通過移動速度較快的動態(tài)沙丘或沙地分布較廣地段時，為避免路基沙埋和水毀，路基填土高度應以高出沙丘平均高度50cm為宜；路線通過風沙地區(qū)，尤其是風口路段時，路線縱坡應盡可能采用填挖方基本平衡的原則，其路基填土高度以高出地面線50~100cm為宜；路線通過鹽漬土、軟土等不良地質(zhì)路段時，路基填料可采用風積沙填筑，路基平均高度應大于80cm為宜。
3.2.5沙漠地區(qū)路基斷面的合理選擇。沙漠地區(qū)的路基邊坡坡率應充分考慮風沙運動特征、地形地貌、路線與風向的關(guān)系等因素，結(jié)合公路等級合理設置路基邊坡坡率。邊溝形式宜采用緩坡蝶形邊溝。
3.2.6沙漠地區(qū)交安防護設施的合理選擇。由于沙漠地區(qū)特殊條件，需綜合考慮沿線防護設施在特定風向?qū)︼L沙的阻隔影響，風沙嚴重地區(qū)護欄或防護網(wǎng)形式的選取均有可能造成路面積沙的產(chǎn)生，給行車安全帶來隱患。
3.2.7沙漠地區(qū)的路面結(jié)構(gòu)設計。沙漠地區(qū)公路具有風沙大、日照強烈、溫差大、降水少、筑路材料缺乏等特點。故沙漠地區(qū)公路的病害形式主要以車轍變形、收縮開裂為主，局部段落伴有骨料松散、坑槽及沙埋等病害。由此在沙漠地區(qū)公路設計中，需在路面結(jié)構(gòu)組合設計之初，充分考慮沙漠地區(qū)特定的自然氣候環(huán)境，結(jié)合當?shù)亟煌顩r、沿線筑路材料、施工條件等因素，根據(jù)道路設計等級合理論證選取路面結(jié)構(gòu)形式，確保在方案可行、經(jīng)濟合理的前提下，充分發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層最大效能，降低工程規(guī)模，提高沙漠地區(qū)道路的使用壽命。
3.2.8沙漠地區(qū)的邊溝形式選擇根據(jù)沿線降水量，合理設置排水邊溝尺寸。風積沙路段填方路堤的坡腳及土路肩與邊坡相交處宜設計成圓弧形，可不設排水邊溝，挖方段易選擇淺碟式邊溝。
4沙漠地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護與恢復
沙漠地區(qū)自然環(huán)境惡劣，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱，易受到人類活動的影響，尤其是沙漠地區(qū)公路建設過程中對沿線生態(tài)環(huán)境的巨大破壞，所以如何使工程建設減少對環(huán)境的破壞，保護環(huán)境，成為本地區(qū)內(nèi)工程建設的重中之重。在沙漠地區(qū)公路建設中，應盡量通過線形的合理布設、植被集中地段或者綠洲的避讓、路基形式的設置、防護設施的設置、植被恢復來減少人為因素對生態(tài)環(huán)境造成的影響，降低對動植物棲息地或生存區(qū)域的影響。工程建設應充分考慮采取相應工程措施防沙固沙，通過道路兩側(cè)的沙障種植各種植物恢復生態(tài)，盡可能使公路建設成為沙漠地區(qū)“綠色長廊”，甚至帶動個別地區(qū)退沙還林，改善當?shù)刈匀画h(huán)境。
5結(jié)語
沙漠地區(qū)公路的風沙防治應采用“以防為主、防治結(jié)合”的原則進行設計。在沙漠地區(qū)修筑公路時，依據(jù)地質(zhì)勘察，借鑒本地區(qū)已建成的或者成熟的公路建設經(jīng)驗，為后續(xù)公路建設中防沙治沙工作提供依據(jù)。本文提出合理的路線、路基、路面結(jié)構(gòu)等設計以及防沙和固沙相關(guān)措施，保證公路使用壽命和道路行車安全。希望本文能對沙漠地區(qū)公路建設、防沙治沙工作提供一些有益的參考。
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