中国沙漠风积沙工程性质研究及工程应用
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2.3 风积沙分层特性

与其他成因类型的砂类土层不同,风积沙的风积成因决定了其土层分布和分区有其特殊性。主要表现在以下几方面:

(1)我国沙漠的风积沙土质比较单一。根据其颗粒组成,风积沙分类包括级配不良砂(SP)和少量含细粒土砂(SF);土质定名包括细砂和少量粉砂。至于粉黏粒含量较高的风积沙,仅限于沙漠的局部区域,不具有代表性。

(2)在一定的工程区范围内,风积沙总体上土层结构比较单一,不具有水平向层理,颗粒组成在竖向上变化很小。以黄河某水利枢纽工程区的乌兰布和沙漠风积沙土层结构为例,勘察过程中获取样品位置按照均匀布置的原则进行,无法按照层位布置取样;样品颗分结果,绝大多数为细砂,极少量为粉砂,表明风积沙土层结构比较单一;尽管某些沙丘部位和表层局部存在粉砂层,但分布厚度和范围很小。

(3)对一定的工程区范围内的风积沙进行详细分层难度很大。尽管在一定的工程区域范围内,风积沙的颗粒组成有所差异,土质定名也有所不同,但是颗粒组成的较小差异主要表现在沙丘不同部位,比如沙丘的迎风坡和背风坡之间、沙丘表层和核部之间的颗粒组成会有所差异。一般来说,表层颗粒偏细,并且分布厚度不大;而深部颗粒偏粗,为沙丘的主要构成部分。但这种土质差别比较小,其分界线也非常模糊和不规则;其风积成因也决定了其中间很难形成土质差异较大的标志层。

从工程应用角度来讲,表层和局部部位的颗粒较细的分布厚度很薄,对工程的影响不大,进行详细分层的工程意义很有限。

(4)风积沙无论是作为地基土体,还是作为填筑材料,在工程实践中,根据风积沙土质、颗粒组成和土体物理力学性质的不同,进行平面分区是必要的。这样可以对不同区域、不同工程性质的风积沙进行单独评价,同时采用不同的施工工艺。

综上所述,笔者认为,对于沙漠中的某一工程区的风积沙进行详细分类是有必要的;对于不同区域的风积沙进行分区使用和评价是非常必要的,但对于某一工程区范围内的风积沙进行更详细的划分层位,难度大而工程意义则不大。