簡單談談塔里木沙漠公路的病害和養(yǎng)護方法

摘 要:隨著沙漠公路的全線貫通，沙漠公路的病害防治和養(yǎng)護也擺在了人們的面前。經過幾年的探索和觀察發(fā)現(xiàn)沙漠公路的病害有風沙害、雪害、翻漿等，并經研究探索出防止這些病害的方法。

關鍵詞:沙漠公路病害防止方法

中圖分類號:U418文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0079-02

隨著西部開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實施，公路建設進入了前所未有的飛速發(fā)展時期。20世紀70年代末，我國的石油開發(fā)重點轉入塔里木盆地，1984年9月在塔克拉瑪干北部的輪臺縣與庫車縣之間的沙參二井發(fā)生井噴，人們驚喜交加，堅定了尋找大油田的信心。在輪南，英買力相繼尋找到高產油氣流，這些發(fā)現(xiàn)將找油者的視線轉向沙漠腹地。但是，運輸方式是很大的問題。1989年11月，沙漠公路建設可行性專家聽證會在庫爾勒市召開，1991年5月，《塔里木沙漠石油公路工程技術研究可行性報告》通過專家論證，1994年7月12日，肖塘至塔中219km的沙漠公路全線貫通。1994年9月，國務院決定為支援南疆南部地區(qū)的經濟發(fā)展，沙漠公路要南北貫通，1995年初，開始了由塔中4井至民豐227km的沙漠公路建設，到9月6日，沙漠公路全線貫通。然而隨著公路的順利通車，沙漠公路的病害防治和養(yǎng)護也擺在了人們的面前?，F(xiàn)在我根據(jù)塔里木沙漠簡要的介紹一下沙漠公路的病害及防護方法。

1 風沙害

風沙害主要有風蝕和沙埋兩種。(1)風蝕是指在風沙的直接沖擊下，路基上的沙?；蛲令w粒被風吹走，出現(xiàn)路基削低、掏空和坍塌等現(xiàn)象，從而引起路基的寬度和高度的減小。風蝕的程度與風力、風向、路基形式、填料組成及防護措施等有關。(2)沙埋是由于風沙流通過路基時風速減弱，導致沙粒沉落堆積而掩埋路基，或沙丘移動上路掩埋路基而產生沙埋病害。沙埋類型有片狀沙埋、舌狀沙埋和堆狀沙埋三種類型。片狀沙埋的面積較大，形成也較迅速，主要發(fā)生在風沙流活動的地區(qū)，初期積沙較薄，嚴重時會阻斷交通。舌狀沙埋在流動沙丘地區(qū)，當路線橫切沙丘走向或在風沙流活動地區(qū)，路基上風側有障礙時，均可形成舌狀沙埋。舌狀沙埋迅速，一場大風即可是交通中斷；堆狀沙埋主要發(fā)生在流動、半流動沙丘地區(qū)，沙丘前移上路，造成大量的沙子堆積，形成堆狀沙埋。堆狀沙埋的發(fā)展需要一定的時間，能夠預測，可以預防，但一旦形成處理比較困難。

風沙害是塔里木沙漠公路的主要病害，風沙對公路的危害主要是沙埋和風蝕，沙埋和風蝕兩者當中又以沙埋為主。風沙害引起的沙埋和風蝕，對公路產生危害的影響因素有沙漠的氣候、類別、地貌特征，風速、風向及與路線走向的關系，路基的型式、高度、邊坡，地表覆蓋度等。產生風沙流導致公路沙埋的起沙風速與沙粒粒徑、地表性質、沙的含水量等因素有關。路線走向與合成風方向夾角越小，路上沙害愈輕。較高的路堤一般不至于遭受沙埋，較緩的路堤邊坡可使風沙流平順越過而不積沙，路堤一般以1m左右的高度和緩于1∶4的邊坡為宜。沙漠地區(qū)由于降水稀少，蒸發(fā)強烈，氣候干旱或過干，植被稀疏，風積沙為細沙或極細沙，且大多為流動性沙丘，年大風日數(shù)雖然較少，但中強度風較多，一般起沙風速為6m/s。風沙流引起公路沙埋。

因此，若公路的路線走向及橫斷面形式等與風沙的運動規(guī)律處理不當，或防沙、固沙措施不合理，極易引起公路的風沙害，掩埋道路或中斷交通。

2 凍脹、翻漿病害

凍脹和翻漿是多年凍土和季節(jié)性凍土地區(qū)公路的主要病害之一。土質、水、溫度是形成凍脹與翻漿的主要自然條件。新疆降雨主要集中在7、8、9月三個月，路基在冰凍過程中，土中的水分不斷地向上移動，使路基上部的水分及可溶鹽含量大大增加。春融期間，由于土路基含水量過多，強度急劇降低，再加上行車的作用，路面會發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，形成翻漿。土質鹽漬化更容易使病害加劇。

從土壤條件看，塔里木沙漠公路路基填料是含鹽量較高的風積沙，在輪臺至肖塘段土質多為粉質土、鹽漬土或含有一定量粉粘粒的礫類土和砂類土的，都具有凍脹性。然而因為降水少，且主要以夏季降水為主，除輪臺至肖塘段外，一般凍脹和翻漿較輕。

3 鹽漬土病害

塔里木沙漠公路鹽漬土路基病害類型及其危害。(1)氯鹽漬土。其易溶解，當含鹽量多時，會造成濕陷、坍陷等病害。(2)硫酸鹽漬土。其危害主要有:土壤鹽分體積的變化會使路基表面疏松，邊坡呈蜂窩狀；會導致路肩疏松，且鹽土粉末容易被除風吹蝕；土壤中硫酸鹽含量過高時會造成路面鼓包、破裂。(3)碳酸鹽漬土。塑性和黏附性較大，遇水后會導致路面泥濘不堪。

但是由于沙漠公路大部分位于沙漠腹地降雨較少，所以鹽漬土病害在塔里木沙漠公路主要體現(xiàn)在輪臺至肖塘段和且末及民豐往塔中方向50km以內較為嚴重。

4 雪害

雪害主要包括積雪和雪崩兩種形式，在塔里木沙漠公路中主要表現(xiàn)為積雪，積雪包括自然降雪和風吹雪，風吹雪包括風雪流和風積雪。雪害的類型中以風吹雪的影響因素復雜而多變，對道路運行危害大。

風吹雪對公路危害的影響因素有雪源、風力、地形、路線與風向的關系、路基橫斷面型式、邊坡、高度等；風雪流強烈時，可阻斷交通、埋沒車輛，極易發(fā)生交通事故。開闊平坦的平原地形，當路線與風向平行時，路堤上一般不會產生積雪；當路線與風向斜交或正交時，對于路堤高度大于1.0～1.5m(不考慮當?shù)胤e雪深度)，邊坡緩于1:4，就可減輕或避免積雪。山地或丘陵地區(qū)，由于地形及風向多變，一般積雪都比較嚴重，產生背風、迎風、彎道堆積等。

針對以上主要病害，主要有以下應對措施。

(1)對風沙病害:沿公路兩側一定距離范圍內設置高蘆葦沙障，作為防沙固沙的第一道屏障，同時在公路兩側近距離處栽植蘆葦草方格進行固沙，并且采用滴灌技術在沙障內種植生態(tài)林(紅柳，胡楊，干草)，形成植物防沙與草方格防沙為一體的防沙固沙體系，效果良好。但是，塔克拉瑪干是我國最大的流動性沙漠，地質條件惡劣，氣候特殊，許多的養(yǎng)護手段，是內地養(yǎng)護工作難以想象的。盡管蘆葦障和草方格對防止流沙掩埋公路具有很好的作用，但由于較高的氣溫和風吹很容易造成公路沿線草方格防沙設施的腐蝕，公路沿線防沙固沙的高沙障、草方格受風蝕、沙埋及風毀嚴重，流沙掩埋防沙固沙設施，掩埋公路的情況時有發(fā)生，需要經常更換或重新設置蘆葦沙障和草方格，才能確保公路通行。

(2)凍脹、翻漿病害:①在易發(fā)生凍脹和翻漿的路段用細粒型瀝青混凝土罩面，使其在雨季盡量少的把水滲到路基中去，截斷凍脹的條件。②在翻漿嚴重的路段，挖出路基原來填料換填風積沙，并在基地和路基頂鋪土工布。

(3)鹽漬土病害:①保持排水良好。因為鹽漬土受到雨水、冰雪融水的淋溶嚴重，其含水量較大，極易導致坍塌、路基發(fā)軟、強度減弱而降低承載力。因此，保持排水良好顯得尤為重要。排水溝的設計要保持有0.5%～1%的縱坡。在低矮平坦且排水因難的地段，應加寬加深排水溝。②加固邊坡。對于硫酸鹽漬土路基，宜采用卵石、黏土或廢磚頭平鋪在路堤邊坡上，以起到保護邊坡的作用，防止邊坡被風蝕或人畜踩踏而破壞。③合理設計路基高度、寬度及邊坡坡度。設計時應按照一定的要求，合理選擇路基邊緣高出地面的最小高度以及高出地下水位的最小高度。④加固路肩。對土質中含鹽量大于8%的地區(qū)的公路，應采用滲水材料摻在土壤內以封閉路肩表層。⑤加強路基養(yǎng)護。特別是在秋冬季或春融時節(jié)，路肩易出現(xiàn)膨脹隆起，甚至翻漿。這類情況多是由于地面水造成的，因此，應當及時的將隆起的部分鏟去，使地面水及時的排出。⑥種植耐鹽性的植物。為防止邊坡上發(fā)生水土流失的現(xiàn)象，應根據(jù)邊坡的土質和植物生長情況，種植適合的耐鹽性樹木或草本植物。

(4)雪害:塔里木沙漠公路主要位于南疆地區(qū)，處于干旱較為嚴重的路段較多，相對降雪量較少。所以，針對雪害主要可采用的方法是及時清理路面積雪。

除以上病害和養(yǎng)護方法外，沙漠公路還有水毀、坍塌和滑坡等病害，我們可以在嚴重的路段加固路基等方法加以應對。比如在這些路段我們可以經常性的去整平路肩，在嚴重的地方還可以用混凝土加固等等方法。

新疆塔克拉瑪干沙漠公路的建成，已經為在流動性沙漠地區(qū)修建公路，積累了豐富的防沙和治沙經驗，風沙對公路的危害也將得到有效控制。然而沙漠公路是特殊地理地質上的特殊公路，其養(yǎng)護也必須有特殊的方法，與其他公路相比，養(yǎng)護更具有挑戰(zhàn)性，研究和探索沙漠公路的養(yǎng)護，將是公路養(yǎng)護長期的課題。

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