坝上风积沙路用性能分析

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1、同济大学工程硕士研究生论文第一章绪论§卜1问题的提出交通运输业是国民经济的基础产业之一，它把国民经济的各个领域和地区紧密联系起来，在社会物质财富的生产和分配过程中起着极为重要的作用。随着经济的持续稳定发展，我国的公路建设也进入了历史上较快的发展时期。在公路建设过程中，由于特殊的地理环境影响，常常会遇到极为松散的风积沙土。风积沙土在我国的三大自然地理区(西北干旱，东部季风，青藏高原区)都有大范围分布，而且出现在不同的降水和气温地区，如高原寒带、高原温带、干旱暖温带、干旱中温带、季风热带、季风暖温带、季风中温带以及湿润地区、半湿润

2、地区、半干旱地区、干旱地区、极为干旱地区。风积沙在我国的广泛分布，以及公路建设逐渐向风积沙分布地区延伸的事实，使得研究沙区公路的建设特性，尤为显得重要。风积沙土结构疏松，剖面发育微弱，当风积沙处于饱和状态时具有液化现象，用天然风积沙十修建道路时，常造成道路严重破坏，如路基沉陷，路面结构层断裂或开裂，路基边坡火稳，雨水冲刷流失严重等。给道路建没和交通运输的发展带来严重的障碍。因此利用风积沙土做筑路材料时需对风积沙的各种路用性能进行研究，这样才能有利于风积沙的有效长期利用。河北省承德市围场坝上地区有丰富的风积沙土资源，未来也有多条

3、重要的路线通过这些沙区，如同多公路(围场一多伦)、棋塞公路(棋盘山一塞罕坝)、卸塞公路(卸道口一塞罕坝)等。其中有的公路是在近期就需要开始动工，如河北省承德市交通局拟修建的围场(河北)至多论(内蒙古)二级公路有近30公路穿过内蒙古高原东南部边缘的半荒漠地区。这些公路沿线筑路材料十分匮乏，如采用较好的材料填筑路基或做基层材料，就要到三十公里以外的地区进行开采远运，既需要毁坏大量的耕地又使：亡程造价大幅上升。若能就地取材，利用取自沿线的沙山、沙丘的风积沙填筑路基或做基层材料。必将人大降低造价。加快施工进度，确保工期。此外，如果风积

4、沙可以得到有效利用，不但本工程可直接受益近一千余万元，而且可以为承德市、张家口市乃至全国的荒漠半荒漠地区的公路建设提供宝贵的经验。这样就可以实现就地取材，从而减少外运耕地取材的缺点，无疑具有重大的经济意义，于国于民皆属有益之举。基于此，承德市交通局有关技术人员会同部门领导，经多次研究决定成立了“坝上风积沙路用性能研究”课题组，针对风积沙填筑路基和做基层材料的路用性能分别进行研究。所以本课题的具体任务有两点：一是风积沙填筑路基的可行性与施工工艺研究，二是无机结合料稳定风积沙做基层的路用性能研究。§1-2国内外研究概况我国利用风积

5、沙土做筑路材料已经有几十年的历史。七十年代在新疆的库车至和田公路曾铺过低剂量(4％~6％)的水泥稳定风积沙试验路面，效果很好，后被兽力车破坏。八十年代在新疆的火烧山至人莫山(通过古尔班通古特沙漠东部的公路)路段。曾铺过10％剂越的试验路面，也取得了较为满意的效果。内蒙锡(林浩特)宝(吕)公路在1973年铺筑了高剂量(14％之O％)的水泥稳定沙土(见表1．1)，经过多年使用检验，除个别路段有儿条纵缝外，基本完好，无其它坡环现象。辽宁省阜新市彰武地区在修建丹霍公路时，因地制宜采用水泥，白灰稳定风积沙代替天然沙砾做路一'一坝上风积沙

6、路用性能研究面基层，经1990年6月份的试验，1991年12月份省交通厅专家的技术鉴定，确认采用水泥、石灰稳定风积沙做路面基层的可行性。经过1993年在丹霍公路上的推广应用，实践证明，采用水泥、石灰稳定风积沙做路面基层是成功的。表1．1丹霍公路水泥稳定风积沙力学性能Table1．1cement-stabilizedmechanicspropertyusedinDanHuohighway在荒漠、半荒漠地带，风积沙常用来修筑路基。‘j‘夏古窑子一王圈梁汽车专用一级公路、沈山高速公路国际合同段、北京至沈阳高速公路辽宁国际段、两气东输

7、管道工程施]：道路(第一标段)等公路路段均采用了沿线丰富的风积沙资源，取得了良好的经济效益。另外辽。j‘省交通厅科研项目“风积沙_十路面基层同化新材料及应用研究”对风积沙在粉煤灰、水泥、同化剂作用一卜．的强度、性质、影响规律与路用性能进行了初步研究。新疆交通科学研究所总：L程师、研究员李志农通过大量的野外调查、室内试验与理论分析，在路基路面结构、风积沙的：l：稃特性、设计参数与施，L工艺等技术问题的研究上有重要突破，其研究成果已成功应用在塔里木沙漠公路。中国建筑材料科学研究院、交通部科学研究院、北京广基宏业科技发展有限公司、新

8、疆生产建设兵团农八交通局4家单何共同研究了风积沙Iilil化材料。可显著提高路基质量和耐久性，并可明显加快J：程进度。长安犬学的陈忠达等对塔克拉玛干沙漠地区风积沙的．I二程特性及路基压实技术进行了研究，并根据参与塔克拉玛干沙漠公路建设的经验与体会，对沙基压实技术进行了较全面的