[實用新型]一種用于蘭新鐵路第二雙線的等腰梯形防風堤

有效

• 申請號: 201420352119.0
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN203977312U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李建國;屈建軍;李芳;譚立海;肖建華;龐營軍;殷代英
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: E01F7/02
• 分類號: E01F7/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型屬于風沙防護工程技術領域，具體地說是一種用于蘭新鐵路第二雙線的等腰梯形防風堤。

背景技術

防沙工程的進步、革新與沙漠區的工農業生產、交通建設以及建筑物保護等具有密切聯系。隨著經濟的不斷發展，人類活動的領域逐漸擴大，區域之間的聯系逐漸密切，使得不同區域間建立發達的交通網進行連接成為趨勢，這些需求對高寒干旱地區交通線路的發展起到了推動作用。經過幾代科研人員的艱苦努力，在借鑒前人成功經驗和失敗教訓的基礎上，我國防沙工程取得了顯著的成績。在開展大量鐵路防沙研究和生產活動的同時，積累了豐富的科研成果和實踐經驗，保障了交通線路在風沙危害區段的正常運營，為促進區域經濟發展和維護民族安定團結做出了重大貢獻。

蘭新鐵路第二雙線是我國境內第一條位于西北戈壁地區的高速鐵路，經度跨度大，且所經區域環境相對惡劣，生態脆弱，自然條件較差，途經地區多以碎石類土為主，土壤養分貧瘠，荒漠化十分嚴重。以上限制因素使得生物措施在該區域難以實施，同時該區風沙危害較為嚴重，其他諸如阻沙柵欄、高立式沙障等工程措施易被破壞，使用周期短。可見研發出一種受外界環境影響小、使用周期長的防護工程成為必要。

防風堤作為阻沙、導沙工程的一部分，一般位于防護體系的阻沙帶，其作用原理是增大對風沙流阻力，對風沙流進行阻滯消能，令風沙流減速和沙土顆粒沉積。

發明內容

為了更好地發揮防風、阻沙的防護效益，本實用新型的目的在于提供一種用于蘭新鐵路第二雙線的等腰梯形防風堤，并開展了防沙效應的風洞積沙實驗,探討了其防沙機理,從而為防風堤的結構優化及應用提供理論依據。?

本實用新型的目的是通過以下措施來實現：

一種用于蘭新鐵路第二雙線的等腰梯形防風堤，梯形防風堤橫斷面為傾角45°，高8m，上底寬4.3m，下底寬20.3m的等腰梯形，梯形防風堤縱向延伸長度與典型沙害路段高鐵路基長度相當，在防風堤一側上風向設置截沙溝，截沙溝與防風堤的間距為8m。

本實用新型的優點和產生的有益效果是：?

1、實用新型設計的等腰梯形防風堤防護效益的發揮主要靠的是迎風坡對風沙流的滯留以及背風側形成的有效防護距離，合理布置防風堤能夠更好地發揮防沙功效。防沙效應研究結果表明，本實用新型防風堤能夠形成更大的有效防護距離，避免蘭新鐵路第二雙線被防護物體受到侵害，從而為沙礫質戈壁風沙流的防治提供了成功的經驗。

2、本實用新型因地制宜、就地取材。在戈壁和流沙地區，本實用新型可利用挖采截沙溝的棄土和棄沙堆砌成防風堤，還可以選取蘭新鐵路第二雙線修筑過程中的棄土和棄石砌筑防風堤，以最小的經濟成本換取保護被防護物體免受風沙危害的最大效益。防風堤與截沙溝配合使用，能在上風向阻擋更多的風沙流，使大部分風沙在截沙溝沉積。

3、修筑防風堤的施工流程簡單，維護工作容易，特別是在高寒干旱地區生物防護措施難以實施，或者其它諸如阻沙柵欄、高立式大網格阻沙固沙障等工程易被強風破壞的蘭新鐵路第二雙線，修筑防風堤能夠達到較理想的防護效果。

附圖說明

圖1??為本實用新型梯形防風堤防護體系的配置示意圖。

具體實施方式

一種用于蘭新鐵路第二雙線的等腰梯形防風堤，防風堤1橫斷面為傾角45°，高8m，上底寬4.3m，下底寬20.3m的等腰梯形，梯形防風堤縱向延伸長度與典型沙害路段高鐵路基2長度相當，在防風堤1一側上風向設置截沙溝3，截沙溝3與防風堤1的間距為8m。

為了驗證本實用新型的有效性和可行性，本實用新型從風洞模擬實驗出發，研究了梯形防風堤的阻沙效果，驗證本實用新型較其他防護工程（阻沙柵欄、高立式大網格沙障）的優點。

防風堤防沙效益的風洞模擬實驗

1　實驗內容與方法

根據防沙工程的需要,進行梯形防風堤的防沙作用模擬實驗。實驗材料包括高密度復合板圓盤、化學固沙材料、沙漠原型沙以及風壓風速采集儀器。制作模型時，根據梯形防風堤形狀特點，在直徑為80cm的高密度復合板圓盤上繪制梯形防風堤下底尺寸。采用中國科學院寒區旱區環境與工程研究所研制的化學固沙材料制作防風堤模型。因為化學固沙材料具有較好的粘結作用，用水將材料稀釋成1:2的溶液，然后將配置好的溶液加入沙漠沙中并攪拌均勻，再根據已經繪制成的防風堤平面示意圖把攪拌均勻的沙放在復合板圓盤上，塑造成防風堤模型。梯形防風堤模型高度為8cm、上底為4.3cm、下底為20.3cm，對比實驗選擇8m/s和12m/s兩組風速，并進行觀測。

2　梯形防風堤積沙實驗結論