楊俊 趙帆 姜鵬 馬炳智
摘 要:介紹毛烏素沙漠地區(qū)主要風(fēng)積地貌工程地質(zhì)特性,本文通過結(jié)合某工程案例來探析風(fēng)積地貌的勘察方法和經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:毛烏素沙漠 風(fēng)積地貌 工程勘察 土石分級
1、前言
我國西北地區(qū)陜西省榆林市以北至內(nèi)蒙古自治區(qū)以南為廣闊的毛烏素沙漠,面積約4.22萬平方公里,降水較多,植物生長較茂盛。近年來由于內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭、天然氣等能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展下,以產(chǎn)建道路為主的各種基礎(chǔ)設(shè)施需求增加。本文以蘇東-17集氣站-蘇東-18集氣站道路的巖土工程勘察為例,探析風(fēng)積地貌區(qū)巖土工程勘察的要點。
蘇東-17集氣站-蘇東-18集氣站道路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗圖克鎮(zhèn)境內(nèi),為四級砂石路,全長17.2548km,起止里程樁號K0+000.0~K17+254.8。起點位于蘇東-17集氣站,向東經(jīng)過毛烏素沙地,終點與四級公路萌烏線相接,距蘇東-18集氣站約0.7km。
2、主要風(fēng)積地貌
烏審旗位于毛烏素沙漠腹中,年平均降水量376.6mm,年平均最多風(fēng)向為NNW 和W,屬于大陸性季風(fēng)中溫帶氣候。主要地貌分述如下:
半固定沙丘:沙丘由松散沙為主,在植物生長較多的地方略有結(jié)皮現(xiàn)象。流沙呈斑點狀分布,流動緩慢。固沙造林條件較好。在丘表和丘間洼地,有較密的植物生長,覆蓋度15%~40%。迎風(fēng)坡凸而平緩,為5°~20°,背風(fēng)坡較陡,為28°~34°,植被主要為沙蒿,少量沙柳。
固定沙丘:大部分丘表有薄層土結(jié)皮,流沙已不多。危害程度輕微,不需要大規(guī)模固沙造林,地形起伏較小,主要為樹枝狀沙壟、沙堆,迎風(fēng)坡凸而平緩,為5°~20°,背風(fēng)坡較陡,為15°~25°,植被主要為沙蒿,少量沙柳,偶見散樹,大部分丘表有薄層土結(jié)皮,覆蓋率約50%~80%。
濕灘:地形開闊平坦,植被為沙柳和沙蒿,表面大部分有薄層土結(jié)皮,覆蓋率約60%~80%。地下水埋深在2m以內(nèi)。
干灘:地形亦開闊平坦,植被為沙蒿和牧草,表面可見有薄層土結(jié)皮,覆蓋率約60%~80%。地下水埋深大于2m。
3、勘察目的
主要為根據(jù)有關(guān)規(guī)范和設(shè)計文件,設(shè)計方案,技術(shù)要求等資料,有針對性地進行巖土工程勘察工作,查明道路經(jīng)過地區(qū)的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件,對巖土進行分類分級,為道路的設(shè)計和編制施工圖提供準確完整的工程地質(zhì)資料。
4、采取的勘察方法及手段
據(jù)該區(qū)勘察經(jīng)驗知,擬建場地地層分布較簡單,主要分布的地層為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層,局部為白堊系碎屑沉積層,本次勘察采用工程地質(zhì)調(diào)繪、洛陽鏟勘探和室內(nèi)土工試驗相結(jié)合的方法,對場地進行了全面詳細的巖土工程勘察。
1、工程地質(zhì)調(diào)繪
按照設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范、規(guī)程等要求,對沿線進行工程地質(zhì)調(diào)繪,調(diào)繪寬度為路線兩側(cè)各200m,調(diào)繪長度為路線長度并于路線起止點順延200m。調(diào)繪工作采用沿線不間斷的調(diào)繪方法。
2、洛陽鏟勘探
地貌變化不大,無構(gòu)造物的路段,只進行路基勘探,在道路條件較復(fù)雜地段或轉(zhuǎn)彎處,適當加密勘探,垂直探進,每隔1.0m取擾動樣1件。
3、室內(nèi)試驗
擾動土試樣進行顆分試驗和土腐蝕性測試,水樣進行水質(zhì)分析試驗。
5、地貌分區(qū)與工程地質(zhì)評價
根據(jù)勘察結(jié)果,道路全線土層由細砂、中砂和砂巖組成。據(jù)歷史記載沿線無較大的地震發(fā)生,不會產(chǎn)生影響路基及其穩(wěn)定性的構(gòu)造地質(zhì)問題,道路沿線穩(wěn)定性較好。
根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG C20—2011)附錄J土、石工程分級(表J-1)進行分級,道路所經(jīng)地段地貌分區(qū)與工程地質(zhì)評價詳細描述見表5:
5、勘察要點分析
根據(jù)勘察經(jīng)驗,內(nèi)蒙古自治區(qū)毛烏素沙漠的道路勘察,由于植被較豐富,沙丘常見為以半固定沙丘和固定沙丘,流動沙丘較少,部分地區(qū)可見平坦的灘地,對防止水土流失有利。工程地質(zhì)條件較簡單,勘探點間距一般可在400~500m內(nèi),勘探深度4.20m滿足工程需求,但局部地區(qū)基巖埋深較淺,在工程地質(zhì)調(diào)查期間應(yīng)加以注意。此外,水位較淺的固定沙丘區(qū)與濕灘區(qū)局部地區(qū)可見薄層灰黑色粉質(zhì)黏土層,該層在冬季時會形成硬度較高的凍土,應(yīng)結(jié)合季節(jié)情況選擇合適的勘察工具。
6、結(jié)語
隨著內(nèi)蒙古自治區(qū)的煤炭、石油和天然氣等供求量增加,道路建設(shè)的項目有較大的前景。本文主要是通過勘察處于毛烏素沙漠腹中的蘇東-17集氣站-蘇東-18集氣站道路,來總結(jié)出風(fēng)積地貌較典型工程地質(zhì)特點??山梃b于相似的工程,促進風(fēng)積地貌區(qū)的工程地質(zhì)經(jīng)驗交流。
參考文獻:
1《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG C20-2011)
2《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTG D30-2004)
3《內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》