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原文传递塔克拉玛干沙漠流动沙丘分布区公路修筑及沙害防治研究

论文题名：	塔克拉玛干沙漠流动沙丘分布区公路修筑及沙害防治研究
关键词：	沙漠公路;沙害防治;风积沙;塔克拉玛干沙漠;流动沙丘
摘要：	自然条件极为恶劣的塔克拉玛干沙漠是流动性沙漠的典型代表。从其中部南北向贯通的塔克拉玛干沙漠公路则几乎穿越了所有的风沙地貌类型。在国内外尚无先例的情况下，通过经验总结、技术引进、室内外试验及试验工程修筑等，在风积沙路基振动干压实、风积沙路基回弹模量、路基路面结构组合、土工布加固风积沙路基稳定性分析、沙漠公路施工工艺、沙漠公路沙害机械防治体系等方面取得重大突破的基础上，形成的成套的沙漠公路修筑技术，经实践证明具有技术可靠、经济合理、施工简捷等特点，由此建成的塔克拉玛干沙漠公路是世界上第一条长距离穿越流动性大沙漠的等级公路。虽然上述研究成果已能为流动性沙漠地区修筑等级公路提供必要的技术支持，却仍还有不少问题没能很好地解决或值得进一步探讨与改进。这些问题虽有其局部性，却很有研究意义。这些问题的解决，不仅有利于更加全面地掌握风积沙的路用性能特征及其风沙运动规律，同时也有利于更为有效地降低沙漠公路造价及其养护成本。后一点则在沙漠地区显得尤为重要。因为沙漠地区经济发展滞后，公路交通量不大，一般情况下难以承受较高的公路建设与养护费用。通过进一步研究，获得的认识主要有：<1>在防沙工程体系维护较为粗放的情况下，常会出现路基类型由低路堤转变为低路堑现象，后者的风沙危害频繁且又难以防治。因此，有必要适当地提高路基高度，提高45～80cm，平均60cm左右。 <2>在路线穿越高大的复合型沙垄时，垄体的上部与顶部一般会出现较长较深的挖方路段。在适当增加积沙平台宽度的条件下，该路段的路基边坡宜为落沙坡。 <3>在全国主要沙漠中，风积沙普遍具有较高强度，其路基回弹模量设计值多在90MPa以上，一般都大于现行有关规范中的砂性土或土质砂之指标。 <4>风积沙的压实度达90％以上时，浸水所造成的密度改变很小。则在适当增加试验次数等条件下，浸水+环刀法的试验结果是可以满足公路工程需要的。 <5>在一定条件下，栅栏拦截在足部的积沙量与风沙活动强度之间存在着较为明显的对应关系。据此，量测栅栏足部的积沙量，计算出在塔克拉玛干沙漠腹地的不同地貌类型及部位，风沙活动强度有所不同，输沙总量在3.25～17.04m3·m-1·a-1间；并发现在垄间低地中，主要通过矮小纵向沙垄的快速前移进行风沙输送。 <6>多年观测证实，复合型纵向沙垄分布区，沙害最严重的为迎风坡中部，其次为沙垄垄顶及迎风坡上部、背风坡上部，再次为垄间低地，最轻者为背风坡下部。据此，可改进现有的防沙工程措施。 <7>在进行防沙工程设计时，全线依据同一输沙率作设计参数，往往夸大了沙害严重性，原因是多方面的，其中包括沙害强度与输沙率之间并非一致性关系、阻沙栅栏的导沙与阻沙作用、固沙带中积沙的不均匀性、公路的输沙作用、沙害防治标准的选择等。而要避免此现象，首先得解决公路沙害的评价标准问题；其次要认识到在不同的地貌部位，风沙运动规律等差异很大；此外，还应注意到防沙工程对外侧来沙的容纳量要比我们以前所认为的要大得多。只有这样，才有可能在防治沙害的同时，达到沙害防治成本的最小化。
作者：	金昌宁
专业：	地理学、自然地理学
导师：	李吉均
授予学位：	博士
授予学位单位：	兰州大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文