本書(shū)對(duì)沙漠地區(qū)公路修筑所技術(shù)所開(kāi)展的科研成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了較為全面的總結(jié)。全書(shū)共6章,內(nèi)容包括國(guó)內(nèi)外沙漠公路發(fā)展概況,中國(guó)沙漠分布特征及工程特性,公路選線(xiàn)原則及技術(shù)要點(diǎn),路基、路面、防沙等方面的設(shè)計(jì)及施工技術(shù),*后結(jié)合實(shí)際工程對(duì)沙漠公路公路修筑技術(shù)的工程應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。
《風(fēng)積沙路基公路設(shè)計(jì)、施工與防沙》是首批十三五國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)出版規(guī)劃項(xiàng)目,獲得了上海新聞出版專(zhuān)項(xiàng)基金資助的專(zhuān)著,作為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶沙漠地區(qū)風(fēng)積沙路基研究與應(yīng)用叢書(shū)的第二本,《風(fēng)積沙路基公路設(shè)計(jì)、施工與防沙》是作者近30年來(lái)從事沙漠地區(qū)公路建設(shè)技術(shù)研究、工程實(shí)踐的成果及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。由于新疆、內(nèi)蒙古等省區(qū)是我國(guó)沙漠分布較多的區(qū)域,相應(yīng)地開(kāi)展沙漠地區(qū)公路修筑技術(shù)研究和工程實(shí)踐也較豐富,因此書(shū)中介紹的*研究成果與工程實(shí)例大多參考了在這些地區(qū)的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。突出工程應(yīng)用。
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)事業(yè)的快速發(fā)展,沙漠地區(qū)公路建設(shè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,建設(shè)里程迅速增加。與此同時(shí),圍繞沙漠公路建設(shè)技術(shù)的研究和工程實(shí)踐也取得了豐碩成果。本書(shū)是作者及其合作者近30年來(lái)從事沙漠地區(qū)公路建設(shè)技術(shù)研究、工程實(shí)踐的成果及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。其中,參與課題研究的有彭世古、金昌寧、雷加強(qiáng)、徐新文、唐勇、李生宇、劉利華、艾力·斯木吐拉、寧江波、楚虹、陳忠達(dá)、竇明健、劉照斌、謝海巍、韓樹(shù)峰、張永華等,本書(shū)亦凝聚了他們的心血和智慧。同時(shí)在撰寫(xiě)本書(shū)過(guò)程中,也充分借鑒了其他學(xué)者和工程技術(shù)人員的研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
全書(shū)共分為6章。第1章風(fēng)積沙分布及其工程特性。主要對(duì)我國(guó)沙漠的地理分布、氣候特點(diǎn)以及主要自然特征進(jìn)行了綜述。介紹我國(guó)沙漠的類(lèi)型及區(qū)劃。還對(duì)風(fēng)積沙的物理化學(xué)性質(zhì)、公路工程地質(zhì)特征和風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)規(guī)律及對(duì)公路的危害進(jìn)行了分析。
第2章選線(xiàn)原則與路線(xiàn)布局。闡述了沙漠公路設(shè)計(jì)新理念和指導(dǎo)思想,重點(diǎn)介紹了不同沙漠地區(qū)的公路選線(xiàn)原則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定和參數(shù)選用要點(diǎn)。
第3章沙漠地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)。這是本書(shū)的重點(diǎn)之一。比較詳細(xì)地介紹了沙漠地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)主要特點(diǎn),以及路基合理填土高度和斷面形式、不良地質(zhì)處理、包邊土設(shè)計(jì)等技術(shù)要求。
第4章風(fēng)積沙路基公路施工技術(shù)。這也是本書(shū)的重點(diǎn)內(nèi)容。主要介紹了沙漠地區(qū)公路路基施工的一般原則、路基填筑和開(kāi)挖技術(shù)。
第5章沙漠公路路基防沙技術(shù)。這是本書(shū)的重點(diǎn)內(nèi)容。系統(tǒng)介紹了公路工程防沙、植物防沙技術(shù)試驗(yàn)研究情況,以及防沙設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)要求。
第6章推廣示范工程及其實(shí)施效果評(píng)價(jià)。較詳細(xì)地介紹了沙漠公路修筑技術(shù)研究成果在新疆阿拉爾至和田沙漠公路建設(shè)中的推廣應(yīng)用情況。
本書(shū)突出工程應(yīng)用。由于新疆、內(nèi)蒙古等省區(qū)是我國(guó)沙漠分布較多的區(qū)域,相應(yīng)地開(kāi)展沙漠地區(qū)公路修筑技術(shù)研究和工程實(shí)踐也較豐富,因此書(shū)中介紹的最新研究成果與工程實(shí)例大多參考了在這些地區(qū)的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本書(shū)由李志農(nóng)、陳杰、王翠、陳曉光、劉濤、賈聿卿、陳建壯、包衛(wèi)星、張建鎬、祝解等執(zhí)筆,全書(shū)由李志農(nóng)、陳杰、王翠統(tǒng)稿。此外,過(guò)震文、楊玉泉、何昌軒等同志為本書(shū)的審閱、潤(rùn)色和編輯出版給予了大力支持,在此表示衷心的感謝。特別要感謝鄭健龍?jiān)菏繛楸緯?shū)出版提供的幫助,并親自為本叢書(shū)作序。
沙漠公路工程是一個(gè)正在發(fā)展的工程領(lǐng)域,無(wú)論是基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)方法還是工程技術(shù),均有待進(jìn)一步深入研究和實(shí)踐,加之作者水平有限,書(shū)中一定會(huì)存在不足甚至謬誤之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正。
李志農(nóng),現(xiàn)任新疆維吾爾自治區(qū)交通運(yùn)輸廳副廳長(zhǎng),原總工程師。國(guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家,中國(guó)交通工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)土工合成材料協(xié)會(huì)理事、新疆公路學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、新疆維吾爾自治區(qū)專(zhuān)家顧問(wèn)團(tuán)成員兼交通組組長(zhǎng)。先后參與新疆及交通部重點(diǎn)科研項(xiàng)目鹽漬土地區(qū)公路鹽脹病害防止研究;交通部攻關(guān)課題干旱缺水地區(qū)路基壓實(shí)研究;國(guó)家八五科技攻關(guān)項(xiàng)目塔里木沙漠石油公路工程科技研究獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng);沙漠地區(qū)公路建設(shè)成套技術(shù)研究獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng);新疆重大科研項(xiàng)目新疆沙漠地區(qū)公路修筑技術(shù)研究獲得新疆科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);沙漠地區(qū)公路選線(xiàn)及線(xiàn)形參數(shù)研究獲得新疆科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);風(fēng)積沙工程特性研究獲得新疆科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng);沙漠地區(qū)公路路基合理斷面形式研究獲得新疆科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng);沙漠公路滿(mǎn)參至民豐工程技術(shù)的推廣獲得新疆科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。以及5項(xiàng)公路勘察項(xiàng)目;吐魯番烏魯木齊大黃山高等級(jí)公路、烏魯木齊奎屯高速公路及烏魯木齊機(jī)場(chǎng)高速公路的建設(shè)管理工作。個(gè)人榮獲過(guò)第五屆青年科技獎(jiǎng),國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家、交通部首屆青年科技英才、新疆維吾爾自治區(qū)優(yōu)秀專(zhuān)家、全國(guó)交通系統(tǒng)優(yōu)秀科技工作者。
第1章風(fēng)積沙分布及其工程特性1
1.1沙漠公路發(fā)展概述1
1.2沙漠的分布特征和區(qū)劃2
1.2.1沙漠的地理分布特點(diǎn)2
1.2.2沙漠氣候的特點(diǎn)4
1.2.3主要沙漠的自然特征6
1.2.4沙漠的區(qū)劃9
1.3沙漠沙的理化性質(zhì)16
1.3.1風(fēng)積沙的粒度成分16
1.3.2風(fēng)積沙的化學(xué)成分和可溶鹽17
1.3.3我國(guó)沙漠沙的水分狀況20
1.4風(fēng)積沙公路工程地質(zhì)特征22
1.4.1風(fēng)積沙的顆粒分析22
1.4.2風(fēng)積沙的壓實(shí)特性23
1.4.3風(fēng)積沙的強(qiáng)度特性28
1.4.4風(fēng)積沙的壓縮特性32
1.4.5不同級(jí)配風(fēng)積沙的物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)34
1.5風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)特征及對(duì)公路的危害44
1.5.1風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律44
1.5.2公路沙害類(lèi)型49
1.5.3公路沙埋危害的成因分析50
第2章選線(xiàn)原則與路線(xiàn)布局53
2.1沙漠公路設(shè)計(jì)新理念和指導(dǎo)思想53
2.2沙漠地區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定和選用55
2.2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定55
2.2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用56
2.2.3技術(shù)指標(biāo)的掌握56
2.2.4路線(xiàn)總體方案布設(shè)要求57
2.3不同沙漠地區(qū)選線(xiàn)原則分析論證57
2.3.1流動(dòng)沙漠地段的公路選線(xiàn)原則論證58
2.3.2固定沙漠和沙地地帶的公路選線(xiàn)原則論證61
2.3.3半固定沙丘地段的公路選線(xiàn)原則論證62
2.4各種風(fēng)沙地貌及地形區(qū)的選線(xiàn)要點(diǎn)63
2.4.1平坦沙地區(qū)選線(xiàn)63
2.4.2高大沙山區(qū)選線(xiàn)63
2.4.3高大復(fù)合型縱向沙壟或高大復(fù)合型沙丘之間谷地(低地)區(qū)選線(xiàn)64
2.4.4固定或半固定沙地及植被帶選線(xiàn)64
2.5路線(xiàn)平面布局64
2.5.1沙漠公路線(xiàn)形參數(shù)確定的依據(jù)64
2.5.2影響交通安全的道路線(xiàn)形因素66
2.5.3路線(xiàn)線(xiàn)形和地形、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)、防沙體系的適應(yīng)關(guān)系68
2.5.4線(xiàn)形和沙漠地貌配合要注意的問(wèn)題70
2.5.5線(xiàn)形和沙漠景觀配合要注意的問(wèn)題71
2.6沙漠公路適宜線(xiàn)形及線(xiàn)性參數(shù)值確定71
2.6.1調(diào)查、試驗(yàn)、分析情況簡(jiǎn)介72
2.6.2圓曲線(xiàn)半徑指標(biāo)參數(shù)75
2.6.3最大直線(xiàn)長(zhǎng)度80
2.6.4縱坡和坡長(zhǎng)82
2.6.5豎曲線(xiàn)半徑和最小長(zhǎng)度89
2.6.6橫斷面邊坡92
2.6.7其他指標(biāo)102
第3章沙漠地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)104
3.1路基設(shè)計(jì)的基本原則104
3.2沙漠地區(qū)路基合理填土高度分析104
3.2.1沙埋與路基填土高度統(tǒng)計(jì)分析104
3.2.2風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果分析106
3.2.3路基穩(wěn)定性與路基高度關(guān)系分析108
3.2.4沙漠公路經(jīng)濟(jì)性分析111
3.2.5交通事故分析116
3.2.6沙漠地區(qū)公路路基合理填土高度的綜合分析117
3.3沙漠地區(qū)公路路基合理斷面形式124
3.3.1西部三類(lèi)沙漠地區(qū)公路路基使用狀況調(diào)查124
3.3.2室內(nèi)風(fēng)洞試驗(yàn)分析131
3.3.3依托工程觀測(cè)與分析145
3.3.4沙漠地區(qū)公路路基橫斷面形式的經(jīng)濟(jì)合理性分析152
3.3.5沙漠地區(qū)公路路基合理橫斷面形式推薦158
3.4不良地質(zhì)的處理168
3.5路基包邊土設(shè)計(jì)169
第4章風(fēng)積沙路基公路施工技術(shù)170
4.1風(fēng)積沙路基填筑試驗(yàn)段施工工藝170
4.1.1試驗(yàn)段施工方案170
4.1.2風(fēng)積沙路基施工方案171
4.2路基填筑(礫石土)試驗(yàn)段施工工藝174
4.2.1試驗(yàn)段施工方案174
4.2.2施工方法175
4.3路面底基層施工工藝176
4.3.1試驗(yàn)段施工方案176
4.3.2天然砂礫底基層施工工藝177
4.4路面基層施工工藝178
4.5瀝青下面層施工工藝181
4.5.1施工前的準(zhǔn)備工作181
4.5.2施工方法和施工工藝182
4.6瀝青上面層施工工藝184
4.6.1施工前的準(zhǔn)備工作184
4.6.2施工方法和施工工藝185
第5章沙漠公路路基防沙技術(shù)189
5.1工程防沙體系維護(hù)技術(shù)189
5.1.1工程防沙體系的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型190
5.1.2工程防沙體系的作用與破損形式191
5.1.3工程防護(hù)體系破損及其后果199
5.1.4工程防沙體系的維護(hù)206
5.2植物防沙體系維護(hù)技術(shù)219
5.2.1植物防沙體系維護(hù)應(yīng)遵循的基本原理219
5.2.2防沙體系更新改造途徑和建設(shè)方向221
5.2.3植物防沙體系維護(hù)技術(shù)研究221
5.3公路沙害處理技術(shù)239
5.3.1公路沙害形式239
5.3.2路面積沙對(duì)行車(chē)的影響239
5.3.3公路清沙試驗(yàn)239
5.3.4二次積沙的防止與輸沙斷面的構(gòu)建240
5.3.5清沙工作程序242
5.3.6清沙與沙害治理綜合效益對(duì)比242
5.3.7清沙工作的注意事項(xiàng)242
5.3.8清沙機(jī)械組合與配套問(wèn)題探討243
5.4新技術(shù)、新材料在公路防沙體系維護(hù)中的應(yīng)用243
5.4.1化學(xué)固化劑在沙障修復(fù)中的應(yīng)用244
5.4.2土工編織袋在沙障修復(fù)中的應(yīng)用245
5.4.3土工方格沙障在防沙體系修復(fù)中的應(yīng)用245
第6章推廣示范工程及其實(shí)施效果評(píng)價(jià)246
6.1沙漠公路修筑技術(shù)研究成果在阿和沙漠公路建設(shè)中的推廣應(yīng)用246
6.1.1阿和沙漠公路自然區(qū)劃246
6.1.23S技術(shù)的勘察設(shè)計(jì)250
6.1.3路線(xiàn)設(shè)計(jì)251
6.1.4路基設(shè)計(jì)255
6.1.5路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)258
6.1.6路基施工264
6.1.7路面施工268
6.1.8公路防沙270
6.2示范主體工程實(shí)施效果評(píng)價(jià)276
6.2.1勘察設(shè)計(jì)示范應(yīng)用評(píng)價(jià)276
6.2.2風(fēng)積沙工程特性應(yīng)用研究278
6.2.3示范主體工程評(píng)價(jià)分析286
6.2.4路面使用性能綜合評(píng)價(jià)研究297
6.3防沙體系應(yīng)用研究及示范效應(yīng)評(píng)價(jià)300
6.3.1防沙體系效應(yīng)評(píng)價(jià)300
6.3.2防沙體系示范效果評(píng)價(jià)306
6.3.3防沙體系的維護(hù)308
6.3.4防沙體系的改進(jìn)措施309
參考文獻(xiàn)311