沙漠地区不良工程地质现象_以塔克拉玛干沙漠腹地为例.docx

沙漠地区不良工程地质现象——以塔克拉玛干沙漠腹地为例Ξ姚正毅, 陈广庭, 韩致文, 邵国胜( 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所, 甘肃 兰州 730000)摘 要: 风沙土是形成于干旱区、半干旱区的一种特殊性质的土。由于风沙土赋存环境及其工程地质性质的特殊性, 沙漠地区的工程建筑要经受更为严酷的自然环境的考验, 常常引起不良的工程地质现象, 影响工程建筑的安全运行。沙漠地区的地质灾害主要为盐 害、沙害及地基不均匀沉降。本文分析了产生这些不良工程地质现象的原因及条件, 并提出防治意见。关键词: 塔克拉玛干沙漠; 风沙土; 腐蚀性; 沙危害; 不均匀沉降中图分类号: P 642文献标识码: A表 1 塔中沙土中易溶盐的成分及平均含量Eutec t ic sa lts’ com pon en t an d m ean con ten t of aeo l ian san dy so il in cen tra l Takl imakan D e ser t沙漠地区不良工程地质现象的产生塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地的中央, 面积约 3317×104 km 2 , 其中流动沙丘面积最大, 约占沙漠总面积的 85% , 是 世界上流动性最强的沙漠。塔里木盆地位于亚欧大陆中心, 塔 克拉玛克沙漠处在塔里木盆地中央, 三面环山的盆地地形和 独特的下垫面性质使得其气候本质上属极端干旱的大陆性气 候。其主要特征有: 冷热剧变, 干旱少雨, 降水集中, 且变率大, 沙尘暴频繁发生等。据测定, 我国西部干旱荒漠地区的沙漠易溶盐含量: 流动 沙丘为 01031%～ 01082% , 半固定沙丘 01048%～ 1132% , 固 定沙丘 01047%～ 4100% 。风沙土中易溶盐含量对于同一类 型的沙丘来说, 在我国是从东部地区向西部地区有规律地增 高; 对于同一地区不同类型的沙丘, 则是从流动沙丘、半固定 沙丘、到固定沙丘有规律的增高1 。塔中风沙土中易溶盐的平 均含量为 0106% 2 (表 1)。1Tab. 1离子SO 42-H CO 3-C l-CO 32-含量 %0. 01860. 01370. 00800. 0015离子M g2+C a2+N a+ + K +含盐量含量 %0. 00230. 00470. 01070. 060塔中地下水位比降小, 流速缓慢。根据勘察, 塔中地下水主要以潜水形式出现, 具有统一的潜水面, 潜水面高程在1 080m 左右。垄间平地地下水埋深一般为 018～ 5 m 。地下水 侧向渗透流动速度极慢, 流向北东。 矿化度为 4～ 7 g ·L - 1 , 为咸水、半咸水。pH = 7152～ 8162, 呈弱碱性。地下水中的主 要离子有 N a + + + K + 、C l- 、SO 4 2- 、H CO 3 - 、M g2+ 、C a2+ 、 等。水化学类型为 C l- 2SO 4 2- 2N a+ M g2+ 型水 (表 2)。表 2 塔中地下水水质分析Tab. 2 W a ter qua l ity ana ly s is of groun d wa ter in cen tra l Takl imakan D e ser t阴离子 (m g·L - 1)阳离子 (m g·L - 1)矿化度 (g·L - 1)采样地点pHC l-SO 4 2-H CO 3-CO 32-总值N a+ + K +C a2+M g2+总值中三点井水肖南 K 125km 肖南 K 169km 肖南 K 180km 肖南 K 192km 肖南 K 199km 肖南 K 204km1 7222 4331 7882 5601 7061 7331 7171 0501 3931 0601 5181 1031 0601 02361192165119114103130001400002 8334 0184 5124 2172 9232 9012 8831 1441 8451 4001 6671 2181 2341 196147115901711201281411851791222021701551591 4762 1391 6122 2401 5081 5171 4964. 316. 324. 766. 804. 634. 634. 657. 528. 198. 628. 608. 628. 238. 23子发生交换, 从而导致混凝土力学性能下降, 强度降低。 混凝土被腐蚀是一个极为复杂的物理——化学过程, 往往几个腐 蚀因素同时影响。腐蚀性根据其化学反应的特点分为: ①结晶 性腐蚀, ②分解性腐蚀。结晶性腐蚀: 混凝土的强度通常取决于水泥矿物中硅酸盐组分 ( 主要为