4。4  试验结论 66

5  物理力学特性试验 67

5。1  击实试验 67

5。2  剪切试验 70

6  风积砂验证试验 75

结论 79

致谢 80

参考文献 81

1  绪论

1。1  研究背景与意义

我国沙漠面积约153万平方公里，占国土总面积的16%，已超过总的农用耕地面积，其中大部分集中在我国西部地区（见图1。1）[1]。

1。1  中国沙漠分布图

虽然我国西部地区水资源总量占全国的近一半，但其中绝大部分集中在西南部地区，而对于干旱半干旱气候的西北地区而言，水资源的紧缺是制约当地经济社会健康、持续、快速、稳步发展的重要因素。2012年以来，水利设施的建设已成为以新疆、甘肃、宁夏等为代表的西部重点省区全社会固定资产投资的主要领域。值得一提的是，2012年上半年新疆自治区以水利建设为代表的基础设施投资占社会固定资产投资总额的22%，投资额高达416。96亿元，相比前一年同期增长了约23。9%[2]。水利设施的大量建成，不仅治理了沙化造成的水土流失现象，也在全疆范围内形成了基础的供水保障体系，同时建成了一系列渠系建筑物，促进了当地的经济发展。论文网

然而，西北部地区处于沙漠边缘和腹地，优良填筑材料十分匮乏，且当地交通运输不便，若通过公路从其他地区运进材料将会使工程造价成倍增加。而当地风积砂分布范围广泛，且储量丰富。所以为降低填筑成本，采用便于取材的风积砂作为填筑材料是修填渠堤和公路最佳选择。然而风积砂级配不良、颗粒松散且几乎无粘性、天然含水量很小、保水性很差，难以在最佳含水量附近填筑压实。即使向砂中加入大量的水，也会由于水分下渗过快而导致上层含水量降低，压实后难以达到必要的密实度。因此有必要研究一种外掺剂，使砂内渗流速度减慢，含水量较长时间地维持在某一水平不显著下降，便于填筑压实。文献综述

1。2  国内外研究现状

1。3  研究内容

    本文以风积砂为研究对象，分析了风积砂作为填筑材料的工程性质，针对风积砂失水速度过快、砂中含水量不易控制的问题，研究了各种外掺组分对风积砂保水效果的影响，试图探索出一种减缓风积砂水分流失速率的方法，并得到风积砂填筑渠堤施工过程中的外掺剂配方。

本文主要开展了以下研究内容：

（1）针对外掺剂水溶液入渗性能，进行了外掺剂材料渗入试验：分别将水玻璃、木质素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、白糖和红糖按一定比例掺入水中形成水溶液，倒入装有细砂的有机玻璃管中，测量水溶液的入渗速率。该试验是对施工过程中堆土牛灌水的模拟，重点研究水溶液渗入和渗出细砂的速率，并与纯水相比较，以确保外掺剂水溶液可以满足堆土牛灌水的入渗要求。

（2）针对改良细砂水分迁移性能，进行了水分渗透试验研究：①选取水玻璃、聚丙烯酰胺、木质素、羧甲基纤维素作为外掺材料，设计四因素三水平的正交试验，分析各因素对水分迁移的影响；②根据正交试验结果，选取水玻璃和木质素作为主要材料，开展了49组配方试验研究，分析4小时和24小时后各层含水量变化。该试验是对风积砂在运输和填筑过程中失水的模拟，重点研究改良细砂在4小时和24小时后的水分迁移情况，最终研究出最佳的外掺剂配方。来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766