一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法与流程

本发明涉及防沙治沙技术，具体涉及一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法。

背景技术：

风沙灾害对沙区人类生产生活造成重要威胁，风沙灾害防治是沙区经济社会发展的重要保障。在防沙治沙实践中，人们开发出多种形式的防沙措施。根据作用原理，防沙措施可分为“固、阻、输、导”四种类型，实际应用中多组合成防沙体系。阻沙措施一般位于风沙前沿，是防沙体系的重要组成部分，具有着重要的防风阻沙作用。

高立式沙障在机械防沙工程中应用普遍。高立式沙障发挥防沙功能的同时，也因风沙作用而破损或被沙埋。高立式沙障的使用寿命与风沙环境、沙障的材料和结构以及布设方法等有关。沙区常用当地的一些植物秸秆作为高立式沙障的建造材料。秸秆沙障一般由秸秆栅排、固定桩和锚固拉线等部件组成，秸秆栅排为基部埋入土中、竖直均匀排列的秸秆行列，栅排上设有一条横杆(秸秆把，或木条，或树枝)，用细铁丝将横杆和秸秆绑扎固定，每隔一定距离设一个绑扎点。这种结构和设置模式的高立式秸秆沙障只适于一般强度的风沙环境区，而在强风区则因秸秆断裂而导致栅排破洞或断裂，或因底部强烈风蚀导致栅排和立柱悬空甚至倒伏。可见，常规结构的高立式芦苇沙障并不适用于强风区，需要开发适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法。

风沙作用下，沙障整体、各部件以及秸秆个体都承受了一定的风压，受力摆动或振动，发生不同程度的弯曲变形，当达到一定弯曲程度并超过材料受力极限时就会断裂。在高立式植物秸秆沙障中，竖立的植物秸秆上有几个支点，如地面(秸秆下端埋入地下)、横秆上的绑扎点或接触点。根据材料力学，秸秆一端距离支点越长，或两支点之间的长度越大，气流作用下秸秆弯曲程度越大，如弯曲程度超过秸秆的抗弯强度(或挠曲强度)，就会断裂，使沙障上形成破损孔洞，如孔洞继续扩大，可导致沙障断裂。这就是强风区秸秆沙障易破损断裂的原因。

针对以上强风区高立式秸秆沙障存在的问题，本发明设计了一种适于强风区的高立式秸秆沙障。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种适于强风区高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆、固定丝组成，该方法针对常规高立式芦苇沙障在强风区应用中存在的严重破损问题，通过增加横向布设的加强筋数量和加密绑扎点，增大栅排横向和垂向的强度，以缩小沙障内植物秸秆上的支点间距，从而减小植物秸秆的弯曲程度，最终提高沙障整体的机械强度，能够抵御强风长期吹刮；通过增加沙障迎风侧和背风侧固沙方格的宽度和缩小方格规格，增强了地表稳定强和抗风蚀能力，能够抵御风沙流掏蚀作用。该方法增强了高立式秸秆沙障的抗风能力，延长了使用寿命，提高了防沙效益，对强风区机械防沙体系建设具有重要应用价值。

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝(8)组成，在固定桩(1)上纵向等距或不等距固定加强筋(2)，固定桩(1)间距2-4m，在固定桩(1)侧面加强筋(2)交叉处用U型钉(3)固定；在加强筋(2)迎风侧，将截好的秸秆(6)倚靠加强筋(2)，用横杆(7)沿加强筋(2)将秸秆(6)夹紧，用固定丝(8)将加强筋(2)、秸秆(6)和横杆(7)三者绑扎固定，固定丝(8)结点间距10-30cm；固定桩(1)迎风侧和背风侧0.6-1.8倍栅排高处的地面上固定锚固桩(4)，锚固桩(4)外露地面5-8cm；在固定桩(1)顶端采用U型钉(3)固定锚固拉线(5)中部，锚固拉线(5)两末端分别固定在两侧锚固桩(4)的顶端，使锚固拉线(5)与水平面成30°-60°角；横杆(7)为秸秆把、木条或树枝，如横杆(7)在3根以上时，上下相邻横杆(7)上的绑扎结点位置交错分布，具体操作按下列步骤进行：

a、按设计测量放线，在地面划出沙障布设位置线，用榔头将固定桩(1)钉入土中，固定桩(1)间距保持2-4m；将加强筋(2)在固定桩上不同位置处缠绕一圈拧紧，拉紧，在固定桩(1)侧面加强筋(2)交叉处用U型钉(3)固定，用同样方法，顺次与其他固定桩(1)连接固定；

b、垂直于沙障布设走向，在固定桩(1)迎风侧和背风侧0.6-1.8倍栅排高处，用榔头将锚固桩(4)垂直打入地下，外露5cm，用锚固拉线(5)在固定桩(1)顶部缠绕一圈，使两侧锚固拉线(5)长度相同，拉紧，在固定桩(1)侧面加强筋(2)交叉处，用U型钉(3)固定，将锚固拉线(5)两末端分别在两侧锚固桩(4)顶缠绕两圈，拉紧拧牢，使锚固拉线(5)与水平面成30°～60°角；

c、沿沙障布设位置线开沟，沟深10-15cm；在加强筋(2)迎风侧，将截好的秸秆(6)竖直均匀放入浅沟中，倚靠加强筋(2)，并埋土踏实；在秸秆(6)迎风侧，用横杆(7)沿加强筋(2)将秸秆(6)夹紧，用固定丝(8)将横杆(7)、加强筋(2)和秸秆(6)三者绑扎固定，固定丝(8)结点间距10～30cm；如横杆(7)在3根以上时，上下相邻横杆(7)上的绑扎结点位置应交错分布；

d、在芦苇栅排两侧2-5m宽度范围内，测量放线，划出50cm×50cm的固沙方格施工网线，用沟栽法和工具贯入法，将截好的秸秆段(9)埋入土中，外露15-20cm；用铁锹壅沙埋掩沙障基部，踏实，将方格中沙子向外拨弄，使地表呈浅弧形洼地。

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，优点是：(1)增加的加强筋与横杆配合固定秸秆，可以增加横杆水平抗拉强度；(2)增加横杆数量(2根以上)，布设高度分别对应植物秸秆栅排上下不同部位，以增强秸秆抵御强风的能力；(3)用加强筋和横杆前后夹持固定秸秆，其中横杆位于迎风侧，加强筋位于背风侧，用固定丝将三者绑扎固定，绑扎点间距20-30cm；(4)植物秸秆栅排基部埋入土中，并在栅排两侧设置2-5m宽的固沙方格(规格0.5m×0.5m)，以防止沙障基部掏蚀，从而提高地表稳定性。

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障已在塔里木盆地东部库鲁克沙漠防沙中应用。塔里木盆地东部是东灌气流的要冲，风沙活动极为强烈。台特玛湖干涸湖盆位于若羌县北部，地表风沙活动极为频繁，沙漠化快速发展，与库鲁克沙漠连为一体，穿越该区的公路沙害极为严重。在该区公路防沙体系建设中，使用了结构加强型高立式秸秆沙障，应用效果良好。

附图说明

图1为本发明的强风区高立式秸秆沙障结构示意图；

图2为本发明的固定桩布设示意图；

图3为本发明的秸秆栅排俯视图；

图4为本发明的秸秆固沙方格的俯视图；

图5为本发明的秸秆固沙方格的正视图。

具体实施方式

实施例1

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝组成，在固定桩1上纵向等距或不等距固定加强筋2，固定桩1间距2-4m；在固定桩1侧面加强筋2交叉处，用U型钉3固定加强筋2；在加强筋2迎风侧，将截好的秸秆6倚靠加强筋2，用横杆7沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7三者绑扎固定，固定丝8结点间距10-30cm；固定桩1迎风侧和背风侧1.5m处的地面上固定锚固桩4，锚固桩4外露地面5-8cm；在固定桩1顶端采用U型钉3固定锚固拉线5中部，锚固拉线5两末端分别固定在两侧锚固桩4的顶端，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；横杆7为秸秆把、木条或树枝，如横杆7在3根以上时，上下相邻横杆7上的绑扎结点位置应交错分布；固定桩1为木桩，长度为沙障设计高度的1.6-1.7倍，上端平下端尖；加强筋2为15^#镀锌铁丝直径1.8mm；U型钉3为U形铁钉，直径3mm，长30mm；锚固桩4长50cm，上端平，下端尖；锚固拉线5为16^#铁丝直径1.6mm；秸秆6保持25-30％的孔隙度；固定线8为22^#铁丝直径0.7mm；横杆7为用2-3根秸秆杆和细铁丝弥接而成，具体操作按下列步骤进行：

a、按设计测量放线，在地面划出沙障布设位置线，用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持2m；将加强筋2在固定桩1上纵向等距离位置处缠绕一圈拧紧，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，用同样方法，顺次与其他固定桩1连接固定；

b、垂直于沙障布设走向，在固定桩1迎风侧和背风侧1.5m处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5cm，用锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧锚固拉线5长度相同，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处，用U型钉3固定，将锚固拉线5两末端分别在两侧锚固桩4顶缠绕两圈，拉紧拧牢；

c、沿沙障布设位置线开沟，沟深10cm；在加强筋2迎风侧，将截成1.3m长的秸秆6竖直均匀放入沟中，倚靠加强筋2，并埋土踏实；横杆7为秸秆把，在秸秆6迎风侧，用横杆7为秸秆把沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将横杆7为秸秆把、加强筋2和秸秆6三者绑扎固定，固定丝8结点间距10cm，如横杆7为秸秆把在3根以上时，上下相邻横杆7为秸秆把上的绑扎结点位置应交错分布；

d、在秸秆栅排两侧2m宽度范围内，测量放线，划出50cm×50cm的固沙方格施工网线，用沟栽法和工具贯入法将截好的秸秆段9埋入土中，外露15cm；用铁锹壅沙埋掩沙障基部，踏实，将方格中沙子向外拨弄，使地表呈浅弧形洼地。

实施例2

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障依据实施例1，具体操作按下列步骤进行：

a、按设计测量放线，在地面划出沙障布设位置线，用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持3m；将加强筋2在固定桩上纵向不等距离位置处缠绕一圈拧紧，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处，用U型钉3固定加强筋2；U型钉3为U形铁钉，直径3mm，长30mm；用同样方法，顺次与其他固定桩1连接固定；

b、垂直于沙障布设走向，在固定桩1迎风侧和背风侧2m处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5cm，用锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧锚固拉线5长度相同，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处，用U型钉3固定；将锚固拉线5两末端分别在两侧锚固桩4顶缠绕两圈，拉紧拧牢；

c、沿沙障布设位置线开沟，沟深12cm；在加强筋2迎风侧，将截成1.3m长秸秆6竖直均匀放入沟中，倚靠加强筋2，并埋土踏实；横杆7为木条，在秸秆6迎风侧，用横杆7为木条沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将横杆7为木条、加强筋2和秸秆6三者绑扎固定，固定丝8结点间距20cm，如横杆7为木条在3根以上时，上下相邻横杆7为木条上的绑扎结点位置应交错分布；

d、在秸秆栅排两侧3m宽度范围内，测量放线，划出50cm×50cm的固沙方格施工网线，用沟栽法和工具贯入法将截好的秸秆段9埋入土中，外露18cm；用铁锹壅沙埋掩沙障基部，踏实，将方格中沙子向外拨弄，使地表呈浅弧形洼地。

实施例3

本发明所述的一种适于强风区的高立式秸秆沙障的建造方法，该方法中涉及的沙障依据实施例1，具体操作按下列步骤进行：

a、按设计测量放线，在地面划出沙障布设位置线，用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持4m；将加强筋2在固定桩上纵向等距离位置处缠绕一圈拧紧，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，用同样方法，顺次与其他固定桩1连接固定；

b、垂直于沙障布设走向，在固定桩1迎风侧和背风侧3m处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5cm，用锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧锚固拉线5长度相同，拉紧，在固定桩1侧面加强筋2交叉处，用U型钉3固定，将锚固拉线5的两末端分别在两侧锚固桩4顶缠绕两圈，拉紧拧牢；

c、沿沙障布设位置线开沟，沟深15cm；在加强筋2迎风侧，将截成1.3m长的秸秆6竖直均匀放入沟中，倚靠加强筋2，并埋土踏实；横杆7为树枝，在秸秆6迎风侧，用横杆7为树枝沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将横杆7为树枝、加强筋2和秸秆6三者绑扎固定，固定丝8结点间距30cm，如横杆7为树枝在3根以上时，上下相邻横杆7为树枝上的绑扎结点位置应交错分布；

d、在秸秆栅排两侧5m宽度范围内，测量放线，划出50cm×50cm的固沙方格施工网线，用沟栽法和工具贯入法将截好的秸秆段9埋入土中，外露20cm；用铁锹壅沙埋掩沙障基部，踏实，将方格中沙子向外拨弄，使地表呈浅弧形洼地。