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新疆特殊地区公路:土壤盐渍化及多年冻土问题揭示

【摘要】:新疆地处西北边陲,是我国面积最大、边境线最长的省级行政区,周边与8 个国家接壤,承担着东联内地西出欧亚的桥头堡作用。公路交通运输是新疆经济的“动脉”,在综合运输体系中占有主导地位。盐渍土是新疆公路交通危害最大的病害之一,与沙害、雪害并列为公路“三大”病害。特殊的自然地质和气候条件,致使土壤盐渍化过程强烈,面积大,分布广。新疆帕米尔高原、昆仑山、天山、阿尔泰山等高海拔地区存在大面积的多年冻土。

新疆地处西北边陲,是我国面积最大、边境线最长的省级行政区,周边与8 个国家接壤,承担着东联内地西出欧亚的桥头堡作用。公路交通运输是新疆经济的“动脉”,在综合运输体系中占有主导地位。新疆“三山夹两盆”地形形成的独特自然地理地质和气候条件,使新疆成为公路病害的“博物馆”,沙害、盐渍土、雪害、水毁等工程地质病害几十年来成为新疆交通建设难以逾越的障碍,极大地制约着新疆交通建设的发展。

我国是世界上沙漠面积最多的几个国家之一,新疆是我国沙漠面积最大的省级行政区,沙漠面积约 438 100 km2,约占我国沙漠总面积的54.15%。

新疆盐渍土面积分布广泛。盐渍土是新疆公路交通危害最大的病害之一,与沙害、雪害并列为公路“三大”病害。特殊的自然地质和气候条件,致使土壤盐渍化过程强烈,面积大,分布广。新疆国道、省道、县乡道路约有三分之一处于盐渍土地段,导致公路耐久性差、养护维修费用高,多年来没有得到有效治理。

新疆冬季漫长,气温寒冷,冰雪灾害种类多,周期长,危害大,成为新疆交通建设的“顽疾”。天山公路雪崩频繁,雪崩发生时,上万立方米甚至几十万立方米雪体呼啸而下,埋没公路,阻断交通,甚至导致车毁人亡。随着交通的快速发展,将有更多的高速公路要通过天山,穿越隧道,将会遇到高寒、高海拔、高烈度、风吹雪、雪崩、泥石流等多种灾害集成条件下的多环境、多制约因素的技术难题,面临更加复杂的情况。

新疆帕米尔高原、昆仑山、天山、阿尔泰山等高海拔地区存在大面积的多年冻土。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降。这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂,它不仅大大提高了工程造价,而且严重影响工程的使用效果与寿命。

新疆湿陷性黄土主要分布在准格尔盆地南缘与天山北麓之间的东西条带地区,这里是新疆经济最具活力的地区。另外,天山南麓地带和昆仑山北麓山前倾斜平原也局部分布有湿陷性黄土。

新疆煤炭资源丰富,由于乌鲁木齐周边煤矿的大量开采,留下的则是大面积采空区,在首府地下形成了巨大的空洞。首府地下的采空区从河滩路开始,一直向北穿过水磨河延伸到八道湾、米东区芦草沟、碱沟和铁厂沟,大面积分布在乌奎高速以西、西山南侧、骑马山南坡、八道湾、南山、达坂城及艾维尔沟等片区。六道湾煤矿采空区、苇湖梁煤矿采空区、八道湾煤矿采空区、西山煤矿采空区,都先后与河滩路、东外环路、乌奎高速公路和东绕城高速等道路“邂逅”,这些路段部分修建在采空区上。不仅如此,刚刚开工建设的地铁1号线与六道湾煤矿采空区也“不期而遇”。