土工合成材料在西藏山南地区江北公路沙害防治中的应用研究

摘要

西藏山南地区江北公路通过雅鲁藏布江河漫滩、阶地、及雅江一级支流洪积扇上，该区域风沙地貌广泛发育，造成了江北公路沙害严重。本文在充分吸收与借鉴已有科研成果与技术方法，以及对江北公路详细调查研究的基础上，针对性地分析了工程防治沙害方法及其适用条件，通过现场实测及室内风洞实验，对江北公路典型沙丘的移动规律、基于江北公路实际地理环境下的沙害工程防治技术，并在以上研究成果的基础上，依托实体工程实践，提出了江北公路沙害防治的原则与方法。取得的主要成果如下：
　　 1.土工合成材料应用于西藏山南地区江北公路的防沙治沙中，其耐久性问题是其是否能保证公路长期有效运行的一个关键性指标，本研究首先针对特定土工合成材料，对表征其基本特性的关键指标开展试验研究，分析了其应用于江北公路防沙治沙工程的适用性，研究结果表明，本项目所采用的土工格室可以适应西藏地区的特殊环境条件。
　　 2.在对江北公路沿线详细调查研究的基础上，选取了一段具有代表性的沙丘进行现场试验，通过采用部分先进仪器设备对沙丘局部风速分布、沙丘积蚀量、沙丘地表粗糙度、沙丘输沙率及沙粒起动风速等关键指标的测定，了解和掌握了这些参数的基本情况。
　　 3.针对土工合成材料的防风固沙作用，本项目进行了大量的现场实验：①土工格室铺设后，其地表粗糙度与灌草地的地表粗糙度基本相同，但为裸沙丘地表粗糙度的100倍左右，大大提高了该项指标；③测定并明确了土工格室不同远近位置处的输沙率变化规律，为土工格室铺设宽度的分析计算提供了依据；④通过对土工格室铺设后的输沙率与裸露沙丘上输沙率进行对比测定，铺设土工格室后，其单边输沙率比裸沙地的输沙率减小了24倍，说明土工格室的防风治沙效果显著。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.2.1我国公路沙害基本现状

1.2.2公路沙害危害方式

1.2.3公路沙害的成因

1.2.4国内外研究现状成果

1.3本文研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

第二章 土工合成材料在固沙技术中应用

2.1土工合成材料在沙漠地区公路路基工程中的应用

2.1.1土工隔障法

2.1.2土工布边裹法

2.1.3土工布双边层边裹法

2.1.4土工布全裹法

2.1.5土工布单层铺压法

2.1.6堆垛法

2.1.7土工格室侧限法

2.1.8土工格室表面全铺法

2.1.9土工格室路基全铺法

2.2土工合成材料在沙漠地区公路工程边坡防护中的应用

2.2.1堆垛法

2.2.2土工布覆盖法

2.2.3土工格室侧限法

2.2.4土工三维网垫法

2.2.5土工袋法

2.2.6固化法

2.2.7营养杯法

2.2.8柳方格法

2.2.9覆土种植法

2.2.10土工格室斜铺法

2.3土工合成材料在沙漠地区公路路面防裂中的应用

2.3.1玻璃纤维格栅法

2.3.2聚酯纤维法

2.3.3土工格室法

2.3.4土工布法

2.4土工合成材料线外固沙技术

2.4.1流动沙地生物与土工合成材料相结合的固沙技术

2.4.2新月形沙丘丘间地植被配置

2.4.3平缓开阔的丘间地植被恢复

2.4.4公路两侧防护林带技术

2.5江北公路沙害特点和防护材料的选择

2.5.1江北公路沙害特点

2.5.2防护材料的选择

第三章 江北公路沿线沙害调查研究

3.1调研区域概况

3.1.1调研区域地理位置

3.1.2调研区域气候状况

3.1.3调研区域土壤状况

3.1.4调研区域植被状况

3.2调研区域沙害成因分析

3.3调研区域沙害现状

3.3.1拟建公路沿线沙地的类型与特征

3.3.2拟建公路沿线沙地对公路危害的表现形式及其沙害等级的划分

3.4沙害特点

3.5调研区域沙害表现形式

3.5.1路基风蚀

3.5.2片状积沙

3.5.3舌状积沙

3.5.4堆状积沙

3.6风沙运动基本原理

3.6.1风速沿垂直高度的分布

3.6.2地面粗糙度

3.6.3沙粒起动机制及运动形式

3.6.4风沙流的结构特征及风沙输沙能力

3.7沙丘局部风速分布

3.8沙丘积、蚀量

3.9沙丘地表粗糙度的测定

3.10沙丘输沙率

3.11沙丘起动风速的测定

3.12自然沙面的风洞试验研究

3.12.1实验设计

3.12.2流场特征分析

3.12.3风沙流结构特征

第四章 土工合成材料在沙害防治中的应用研究

4.1土工合成材料的关键性能

4.2土工合成材料防风固沙作用研究

4.2.1粗糙度

4.2.2输沙率

4.2.3成本分析

4.3土工合成材料的防沙效果风洞测试

4.3.1实验设计

4.3.2实验结果与分析

4.3.3与石方格防沙效果的对比

4.3.4小结

4.4防护宽度

4.4.1理论防护宽度计算方法

4.4.2土工格室防护宽度的计算

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果