中国沙漠风积沙工程性质研究及工程应用
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1.5 风积沙工程应用现状

风积沙储量非常丰富,随着在沙漠地区进行工程建设越来越频繁,充分研究、利用风积沙这种具有特殊性质的土,应该作为工程建设、甚至是沙漠治理和环境改善的重要课题之一。与此同时,积累下丰富和系统的工程性质指标和力学参数,使得风积沙这种具有特殊性质的土,能够和其他已经确定的特殊性岩土类一样,得到充分的研究和工程应用。

目前风积沙在工程建设方面的应用主要有两方面:一是作为公路开挖段的路基土体、输水渠道开挖段的渠底地基土体、建筑物的地基土体;二是作为一种填筑材料,应用在公路路基填筑、输水渠道的渠堤填筑等。针对于此而进行的试验研究、工程实践的范例和经验也比较多。至于作为混凝土骨料等方面的可能性,尚需将来进行更进一步的研究和论证。从目前已知的公路工程、水利工程的检测和运用情况来看,检测指标均能达到设计要求值,而且性能稳定。

对风积沙作为坝壳填筑料,即作为一种水工建筑物的填筑材料,应用和认识尚不成熟,研究也处于探索阶段。与作为公路路基、桥涵台背和挡墙后填筑体,以及输水渠道的渠堤填筑体不同,作为水工建筑物的坝壳填筑料,填筑压实后风积沙坝体大部分处在库水位以下的饱和状态,和地表水直接接触,并且要经历库水位的变动;而作为公路路基、桥涵和挡墙后的填筑体,一般情况下填筑体在地下水位以上,且很少有地表水和路基直接接触;作为输水渠道的渠堤填筑体,渠底和渠坡通常要进行防渗,使渠水和风积沙渠堤相隔断。

这种非常均匀的风积沙作为坝壳填筑料的质量评价,在《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251—2000)中尚属空白,参照其中的“土石坝坝壳填筑砂砾料质量指标”比较困难。《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)中只是定性地说明“均匀中、细砂及粉砂可用于中、低坝坝壳的干燥区,但地震区不宜采用”。因此,如果拟采用作为坝壳填筑料,其质量评价标准尚为空白。在内蒙古自治区黄河干流上修建的黄河某水利枢纽工程,其左岸土石坝延伸到乌兰布和沙漠内,并且左岸乌兰布和沙漠具有储量丰富的风积沙,如果能够作为土石坝坝壳填筑料,将会产生良好的经济效益和社会效益。针对这种非常均匀的风积沙作为坝壳填筑料的问题,在黄河某水利枢纽工程的勘察设计和施工中进行了研究和评价。

综上所述,随着我国水利工程建设区域的不断扩展,会经常在沙漠地区进行各种水利工程建设,因此风积沙特殊的地质性质越来越引起工程地质界的重视。对风积沙的勘察和试验方法、力学参数的取值、风积沙的施工工艺和处理方法、基础和边坡的开挖保护等都将是今后遇到的工程课题。

采用风积沙作为填筑材料,是在不降低设计标准的前提下,充分利用当地丰富的风积沙材料,最大限度地降低工程造价。加之风积沙施工工艺在不同工程项目上的成功运用、不断发展和推新,为我国在沙漠地区工程建设提供了一种新的填筑材料、新的施工方法,意义深远。随着西部开发带来的新的建设高潮,我们有理由相信,风积沙这种储量非常丰富的天然建筑材料,必将充分展示其独特的工程材料性能,为我国的工程建设发挥积极的作用。