塔克拉玛干沙漠公路的强基薄面路面结构设计

在多年调查研究的基础上,发现塔克拉玛干沙漠公路的机械防沙工程体系虽能基本上保证道路畅通,却也存在着一些问题,即该防沙工程体系没有能够依据当地风沙活动的强弱,在不同地貌单元与部位上选用不同规格的固沙芦苇方格;没有能够大规模推广应用可大量减少材料用量且施工省力、质量易于控制的单层固沙芦苇方格;在固沙芦苇方格的维护上更偏重于大面积破坏后的重新栽植,而不是小面积破坏后的及时补栽;在新型固沙措施的研究与应用方面也滞后于生产需要。在分析问题的同时,也提出了相应的改进措施。这些问题的共同影响,明显地提高了机械防沙工程体系的建设与养护成本,导致其防护功效大幅度降低,并最终出现了有被人工防护林生态工程取代的趋势。

阳光灼晒下的塔克拉玛干沙漠酷热无比，我们奔跑在沙漠腹地的公路上，汽车空调不停地吹出强劲的冷气，让人感觉不到窗外的炎热。因为有贯穿塔克拉玛干的沙漠公路存在，使我们有机会成为沙漠腹地来往穿梭的过客。新修的道路平坦舒适，坐在车里。时速达到120公里，没感觉太大的颠簸。道路两旁随处可见成片的胡杨，这是塔克拉玛干沙漠的一处奇迹，因为有河流的存在，这里生机盎然。

在塔克拉玛干沙漠公路运营多年后,野外调查发现,根据\"填挖平衡\"等原则及风洞试验成果而设计的路基断面形式,存在着一定的问题。主要表现为:未能考虑更大范围的地形起伏及固沙带积沙导致的地面上升等因素,致使路基高度设计过低,造成风沙害越来越重,防治难度及成本也越来越高;此外,路基边坡均为1∶3也不太合适,尤其是当路堑较长较深时。在此认知基础上,结合当地实际,探讨更为合理的路基断面形式,如路基高度应提高45~80cm,平均60cm左右,有些路基边坡可为落沙坡等,以期能更好地指导流动沙丘分布区的沙漠公路建设。

利用塔克拉玛干沙漠公路沿线的肖塘、满参和塔中3个定位观测站1个自然年的监测资料,对以起沙风和输沙强度为表征的风沙活动进行了分析。选取气象站标准高度10min风速中大于临界起沙风速(≥6.0m/s)的风,按16方位分别统计不同级别风的次数及其方位,计算输沙量。结果表明,风沙危害的主风向为偏东风,频率范围48%~76%。风沙活动集中在4~9月;从沙漠边缘向腹地风沙活动加强。向沙漠腹地深入,应加大公路风沙危害防护力度。

塔克拉玛干沙漠公路447km路段穿越新月形沙丘与沙丘链、复合横向沙垄以及高大复合纵向沙垄区,风沙危害极为严重,被誉为“世界公路建筑的奇迹”。为解决沙漠公路风沙防护体系构建的一系列科学与技术问题,沙漠学界随之开展了风沙运动规律,风沙危害的成因、强度、时空分异及其机械、化学、生物防治的理论与应用研究。本文对风沙危害及其防治研究的主要内容及研究进展进行了全面总结,认为塔克拉玛干沙漠公路风沙危害与防治的理论研究成果与实践应用水平取得突破性进展。

塔克拉玛干沙漠公路沿线气候恶劣、土壤和浅层地下水的含盐量高,沿线天然植被稀少,沙漠腹地仅发现12种能忍耐干旱和抗盐的植物种。经过科学试验,已经解决了沙漠腹地灌溉条件下固沙植物引种、选育和咸水灌溉等一系列人工绿地建设的技术难题,并且已经引种固沙植物50多种,建成沙漠公路固沙、基地绿化人工绿地43.3hm2。沙漠人工植物栽培离不开灌溉。因此,主要从沿线土壤盐分状况,可利用水资源分布来评价植物固沙的立地条件。评价结果,在塔里木河近现代冲积平原有古河道淡水可以利用,昆仑山山前冲洪积扇普遍赋存可以利用的咸水。但全线可利用水资源的量不足以维持常规灌溉方式,必须采取节水灌溉,尽量节省资源,一些地方生物防沙要结合工程固沙,形成工程生物防沙体系,保证公路的畅通。

应用塔克拉玛干沙漠干线公路建成通车以来的交通事故统计数据,在分析交通事故主要指标发展变化特征和分布特征的基础上,建立了适用于沙漠公路交通事故特点的gm(1,1)预测模型,对未来几年内交通事故发展趋势进行了预测。预测结果表明,未来几年沙漠公路交通事故次数、死亡人数、受伤人数以及直接经济损失等4项指数将分别以15.9%,10%,4.5%和5%的年平均增长率快速增长。同时针对预测结果提出了相应的对策。

棵间土壤蒸发是塔克拉玛干沙漠公路防护林耗水的重要组成部分。应用micro-lysimeters测定了1个灌溉周期内咸水滴灌下距林木不同位置处的土壤蒸发量。分析了土壤蒸发与水面蒸发的关系,通过一维平差处理对防护林土壤蒸发量进行了估算。结果表明,塔里木沙漠公路防护林棵间土壤蒸发具有明显的季节变化特征。试验初期棵间土壤蒸发量:根基部>距根基50cm处>距根基100cm处;第5d以后,根基50cm处>根基部>距根基100cm处。林地土壤蒸发随土壤含水量的减低呈整体下降趋势。通过估算,咸水滴灌下整个防护林年土壤蒸发总量为2.63×106m3,占总灌水量的21.43%,生长季蒸发量占全年蒸发量的92.28%。

以塔克拉玛干沙漠东南部若羌、且末气象站43a(1961～2003年)大风资料为依据,结合2004年的野外风沙监测资料,采用天气学、气候学和统计学相结合方法,分析了塔克拉玛干东南部大风特征及变化趋势,为塔克拉玛干沙漠东南部国道g315线若羌—且末段的选线、未来养护和防沙治沙提供科学依据。

针对沙漠地区的特殊地质条件和沙漠公路的结构形式,在塔克拉玛干沙漠风积沙工程特性试验分析的基础上,确定了沙漠地区路基、路面的设计特点和结构类型,并结合中石化西北油田分公司玉北区块玉北8井钻前道路的修建的工程实践,提出了风积沙路基的干压机械施工工艺和沙漠道路防风固沙工艺。

科研人员和塔里木石油工人在被称为“死亡之海”的塔克拉玛干大沙漠中修建的，世界上最长的流动沙漠公路两侧建起了一道绿色长廊。1994年，科技人员开始在沙漠油田基地开展防沙绿化先导试验，成功地寻找到就地利用高矿化度地下水进行造林绿化的途径，并筛选出一批适应沙漠环境的造林树种。1999年完成6．3公里生物防沙试验工程，2001年又建成30．8公里防护林生态示范工程，为最终实现沙漠公路的全线绿化奠定了基础。

塔克拉玛干沙漠是中国第一大沙漠,世界第二大流动沙漠,环境极为严酷,交通十分困难。但据文献记载,古代曾有以下5条路线,即丝绸之路的南道、姑墨—于阗道、坎城—神山堡—疏勒道、焉耆—于阗道及抒弥—龟兹道,却不乏我国古代人民的足迹。根据现存历史文献反映,晋代高僧法显是我国第一个从东北向西南穿越塔克拉玛干沙漠的人,玄奘是第一个把塔克拉玛干沙漠比作\"死亡之海\"的人。

以塔克拉玛干沙漠公路防护林的乔木状沙拐枣(calligonumarborescens)、多枝柽柳(tamarixramosis-sima)和梭梭(haloxylonammodendron)2年生苗木为材料,采用盆栽试验,设置10d(处理ⅰ)、20d(处理ⅱ)和40d(处理ⅲ)的自然干旱胁迫周期,探讨其不同干旱处理下的水分生理特征及其耐旱性。结果表明:(1)3种苗木的水势均随着干旱胁迫程度增强而降低,水势最大降幅均在第2个干旱处理周期内,在第3个干旱处理周期内水势有较大回升,且以乔木状沙拐枣水势最高,梭梭水势最低。(2)乔木状沙拐枣的pv水分参数均随着干旱胁迫强度的增强而降低,其渗透势在第3个干旱周期内开始回升,而初始质壁分离的相对含水量(rwctlp)一直呈降低趋势,质外体水分含量(awc)呈现出"降-升-降"的波动状态。乔木状沙拐枣的耐旱能力随着干旱胁迫程度的增强变化不明显,它主要通过减少水分散失适应干旱环境。(3)多枝柽柳的pv水分参数在处理ⅰ和处理ⅱ之间差别很小,处理ⅲ第60天就枯亡;其ψsat和ψtlp在第1个干旱周期降低,第2个干旱周期开始回升,而其awc随胁迫时间在不断增大;多枝柽柳的耐旱能力随着干旱的增强急剧降低,耐旱性最差,它主要通过增加水分散失适应干旱环境。(4)梭梭的ψsat和ψtlp在处理ⅱ、ⅲ之间非常接近,且都低于处理ⅰ,rwctlp与awc随着干旱强度增强而增大,同期处理ⅱ和ⅲ的awc都高于处理ⅰ。梭梭的耐旱能力随着干旱的增强不断增强,它通过增加体内水分含量,减少水分散失应对干旱胁迫。(5)3种植物的耐旱能力强弱为:梭梭>乔木状沙拐枣>多枝柽柳,所以梭梭最适合做沙漠防护林树种。

千里黄沙舞长龙,驼铃消声喇叭鸣.自古大漠称绝域,而今跨越亦从容.

受新疆交通厅和新疆交通科学研究院的委托,新疆气象局科技服务中心和防雷减灾中心承担了塔克拉玛干沙漠第二条沙漠公路——阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效益野外风沙监测及研究工作。在新疆交通厅和区气象局领导的大力支持下,气象科技人员奋战3昼夜,安装完成的阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效益5层梯度风自动气象站,已向区气象局传回每秒瞬间风向和风速及每分钟温湿度等资料。

塔克拉玛干沙漠石油公路沿线风沙活动是由塔木盆地内热能释放与冷空气入侵相互作用的结果。冷期，盆地内冷高压逆温作用较强，地面热能不足，使得风力和风沙活动强度弱；暖期，盆地内热源剧增，每当热能源饱和遇到冷空气入侵诱导，导致了强风及强风沙活动天气。可见，区内风沙活动及风成景观的塑造过程，主要是在暖干期进行的。

选择塔里木沙漠公路沿线典型下垫面,通过连续野外定点观测、室内粒度分析等手段,研究塔克拉玛干沙漠腹地与复合纵向沙垄区不同地貌部位近地表大气降尘的粒度特征及其空间分异规律。结果发现:沙漠公路沿线大气降尘的平均粒径在3.28φ～3.47φ之间,以细砂、极细砂为主,粒径分布呈双峰态,表明降尘来源的多样性。沿线不同下垫面降尘中粒径<50μm的细粒物质组成差异明显,位于沙漠北部和中部开阔的垄间区是沙尘的潜在源地。复合纵向沙垄区不同地貌部位的降尘细粒物质组成(粒径<50μm)差异明显,垄间区降尘中的细粒物质含量最高。非尘暴降尘较之尘暴降尘偏细,粉砂和黏土含量更多,分选性更差。大气沉降颗粒的粒度分形维数可以从整体上反映出颗粒物的粒度分布和级配特征,是描述大气沉降颗粒物粒度特征的重要指标。

8路面设计 沥青路面设计包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配 合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验 算以及路面结构方案的比选等。 8.1沥青混凝土路面概述 一、路面结构设计的原则 （1）路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结 合当地实践经验，将路面作为一个整体考虑，进行综合设计。 （2）在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循“因地制宜、合理选材、方 便施工、利于养护、节约投资”的原则进行路面设计的技术经济比较，选择技术 先进，经济合理，安全可靠的方案。 （3）应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行 之有效的新材料、新工艺、新技术。 （4）路面设计方案应充分考虑沿线环境保护、自然生态的平衡，有利于施工、 养护工作人员的健康与安全。 （5）为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工

在极端的塔克玛干沙漠腹地，利用咸水（矿化度４～５ｇ．ｌ＾－１）灌溉建立人工绿工后，受植被和各种人为措施的影响，风沙土内部性质发生了一系列的变化，土壤酶活性也发生了变化。１９９８年对没种植时间、不同植被类型的样地布点采样，采样深度０～１０ｃｍ和１０～５０ｃｍ。分析测定了转化酶、蛋白酶、ｈ２ｏ２酶、脲酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶活性，结果表明：①分析测定的６种酶活性随着植被建立时间的增长而明显增强；②表

塔克拉玛干沙漠腹地岩土工程性质的初步揭示与分析邵生俊（西安理工大学水电学院，７１００４８）林颂恩（中国有色金属工业总公司西安勘察院，７１００５４）１前言塔克拉玛干沙漠是我国最大的内陆沙漠，过去世代荒凉、人迹罕至，对该地区工程地质状况的了解始终是一个...

利用微型蒸渗仪(mls)对不同粒级和不同厚度大气降尘沉积条件下塔克拉玛干沙漠腹地土壤水分蒸发和盐分运移进行了模拟试验.结果表明:不同粒级和不同厚度大气降尘沉积均对研究区土壤水分蒸发和盐分运移有显著影响;在相同的沉积厚度和相同的初始含水量条件下,细粒物质(粒径0.20mm时,蒸发抑制效率则随粒径增大而减小.在相同粒级和相同的初始含水量条件下,不同厚度大气降尘沉积对土壤水分蒸发具有抑制作用,且土壤水分蒸发抑制效率随着沉积厚度的增大而增大,蒸发抑制效率与沉积厚度呈对数关系;沉积厚度越大,盐分向表层积聚越困难.降尘的加入可能导致干旱荒漠区生态系统的不稳定.

塔克拉玛干沙漠自然环境极端恶劣,笔者于1994年开始在塔克拉玛干沙漠腹地(以下简称塔中)进行植物引种试验。为了将引种植物对塔中环境的综合适应能力进行排序,为沙漠公路防护林建设选择适宜的植物种,论文根据塔中的自然环境条件和各引种植物生长发育状况,应用层次分析法构建了引种植物适应性评价指标体系,并在各引种植物的长势、更新、繁殖、变异、成活率、抗风沙性、抗旱性、抗盐性等指标进行长期监测的基础上,应用该指标体系和灰色关联分析对各引种植物适应性进行了总体评价和排序,筛选出了适用于塔里木沙漠公路防护林建设的灌木30种、乔木3种和草本植物11种。