Gràcies per visitar Nature.com. La versió del navegador que utilitzeu té un suport limitat per a CSS. Per obtenir la millor experiència, us recomanem que utilitzeu un navegador actualitzat (o desactiveu el mode de compatibilitat a Internet Explorer). Mentrestant, per garantir un suport continuat, mostrarem el lloc sense estils ni JavaScript.
Tenint com a objecte d'investigació el talús del ferrocarril Sui-Chongqing, la resistivitat del sòl, l'electroquímica del sòl (potencial de corrosió, potencial redox, gradient potencial i pH), anions del sòl (sals solubles totals, Cl-, SO42- i) i nutrició del sòl. segons els indicadors individuals i els indicadors complets de sòl artificial. En comparació amb altres factors, l'aigua té la major influència en la corrosió de la xarxa de protecció de talús, seguida del contingut d'anions. La sal soluble total té un efecte moderat sobre la corrosió de la xarxa de protecció de talús, i el corrent dispers té un efecte moderat sobre la corrosió de la xarxa de protecció de talús. la corrosió als vessants mitjans i baixos va ser forta. La matèria orgànica del sòl es va correlacionar significativament amb el gradient potencial. El nitrogen disponible, el potassi disponible i el fòsfor disponible estaven significativament correlacionats amb els anions. La distribució dels nutrients del sòl està indirectament relacionada amb el tipus de talús.
Quan es construeixen ferrocarrils, carreteres i instal·lacions de conservació d'aigua, les obertures a les muntanyes són sovint inevitables. A causa de les muntanyes del sud-oest, la construcció del ferrocarril de la Xina requereix una gran excavació de la muntanya. Destrueix el sòl i la vegetació originals, creant vessants rocosos exposats. , especialment després del terratrèmol de Wenchuan del 12 de maig de 2008. Els esllavissaments s'han convertit en un desastre sísmic greu i àmpliament distribuït1.En l'avaluació de 2008 de 4.243 quilòmetres de carreteres principals a la província de Sichuan, hi va haver 1.736 desastres sísmics greus a llits de carreteres i murs de contenció de talús, que van representar el 39,76% de la longitud total de l'avaluació. pot durar almenys 10 anys (terratrèmol de Taiwan) i fins i tot fins a 40-50 anys (terratrèmol de Kanto al Japó)4,5.El gradient és el principal factor que afecta el risc de terratrèmol6,7.Per tant, cal mantenir el pendent de la carretera i reforçar-ne l'estabilitat.Les plantes juguen un paper insubstituïble en la protecció de talussos i vessants ecològics, no per a la restauració de talús i talús. Tenen l'acumulació de factors de nutrients com la matèria orgànica, nitrogen, fòsfor i potassi, i no tenen l'entorn del sòl necessari per al creixement de la vegetació. A causa de factors com ara grans pendents i erosió de la pluja, el sòl del vessant es perd fàcilment. L'entorn del talús és dur, no té les condicions necessàries per al creixement de les plantes i el sòl del talús no té material de suport que protegeixi el talús comú amb una base d'estabilitat de talús. Tecnologia de restauració ecològica de lope al meu país. El sòl artificial que s'utilitza per a la polvorització es compon de pedra triturada, sòl de conreu, palla, fertilitzant compost, agent de retenció d'aigua i adhesiu (els adhesius d'ús habitual inclouen ciment Portland, cola orgànica i emulsionant d'asfalt) en una certa proporció. El procés tècnic és: primer col·loqueu filferro de pues a la roca, després fixació de filferro de pues a la roca i l'ancoratge final, de manera que l'ancoratge de la barra i l'àncora final contenen un esprai. llavors al pendent amb un polvoritzador especial. La malla metàl·lica en forma de diamant 14# que està totalment galvanitzada s'utilitza principalment, amb una malla estàndard de 5 cm × 5 cm i un diàmetre de 2 mm. La malla metàl·lica permet que la matriu del sòl formi una llosa monolítica duradora a la superfície de la roca. el sòl. L'avaluació dels factors de corrosió del sòl és de gran importància per avaluar l'erosió de malla metàl·lica induïda pel sòl i per eliminar els riscos d'esllavissades.
Es creu que les arrels de les plantes tenen un paper crucial en l'estabilització de vessants i el control de l'erosió10,11,11,12,13,14. Per estabilitzar els vessants contra esllavissades de terra poc profundes, es pot utilitzar vegetació perquè les arrels de les plantes poden fixar el sòl per evitar esllavissades de terra15,16,17. plantes que actuen com a piles de reforç al sòl. El desenvolupament dels patrons d'arquitectura de les arrels està impulsat pels gens, i l'entorn del sòl té un paper decisiu en aquests processos. La corrosió dels metalls varia segons l'entorn del sòl20. El grau de corrosió dels metalls al sòl pot variar des d'una dissolució bastant ràpida fins a un impacte insignificant21. diversos organismes durant desenes de milions d'anys22,23,24.Abans que la vegetació llenyosa formi un sistema radicular i un ecosistema estable, si la malla metàl·lica combinada amb el talús de la roca i el sòl artificial pot funcionar amb seguretat està directament relacionada amb el desenvolupament de l'economia natural, la seguretat de la vida i la millora del medi ambient ecològic.
No obstant això, la corrosió dels metalls pot provocar grans pèrdues. Segons una enquesta realitzada a la Xina a principis dels anys 80 sobre maquinària química i altres indústries, les pèrdues causades per la corrosió dels metalls representaven el 4% del valor total de producció. Per tant, és de gran importància estudiar el mecanisme de corrosió i prendre mesures de protecció per a la construcció econòmica. materials i corrents disperses també poden causar corrosió. Per tant, és important prevenir la corrosió dels metalls enterrats al sòl. Actualment, la investigació sobre la corrosió dels metalls enterrats se centra principalment en (1) factors que afecten la corrosió del metall enterrat25;(2) mètodes de protecció de metalls26,27;(3) mètodes de valoració del grau de corrosió del metall28;Corrosió en diferents medis. No obstant això, tots els sòls de l'estudi eren naturals i havien patit processos de formació de sòls suficients. No obstant això, no hi ha cap informe sobre l'erosió artificial del sòl dels talussos de roca del ferrocarril.
En comparació amb altres medis corrosius, el sòl artificial té les característiques d'il·liquidesa, heterogeneïtat, estacionalitat i regionalitat. La corrosió dels metalls en sòls artificials és causada per interaccions electroquímiques entre metalls i sòls artificials. A més dels factors innats, la taxa de corrosió dels metalls també depèn de l'entorn circumdant. Diversos factors afecten la corrosió del metall individualment o en combinació, com ara el contingut d'humitat, contingut d'ions, solucions d'oxigen i ions totals i solucions d'oxigen i oxigen. microbis del sòl30,31,32.
En 30 anys de pràctica, la qüestió de com preservar permanentment els sòls artificials en vessants rocosos ha estat un problema33. Els arbustos o els arbres no poden créixer en alguns vessants després de 10 anys de cura manual a causa de l'erosió del sòl. La brutícia de la superfície de la malla metàl·lica es va eliminar en alguns llocs. La corrosió del talús se centra principalment en la corrosió de la xarxa de terra de la subestació de ferrocarril, la corrosió del corrent dispers generada pel ferrocarril lleuger i la corrosió dels ponts del ferrocarril34,35, vies i altres equips de vehicles36. No hi ha hagut informes de corrosió de la malla metàl·lica de protecció del talús del ferrocarril. amb l'objectiu de predir la corrosió metàl·lica mitjançant l'avaluació de les propietats del sòl i proporcionar una base teòrica i pràctica per a la restauració de l'ecosistema del sòl i la restauració artificial.
El lloc de prova es troba a la zona muntanyosa de Sichuan (30 ° 32′ N, 105 ° 32′ E) a prop de l'estació de tren de Suining. La zona es troba al centre de la conca de Sichuan, amb muntanyes i turons baixes, amb una estructura geològica senzilla i un terreny pla. La integritat és deficient i la roca és una estructura de blocs. L'àrea d'estudi té un clima monsònic humit subtropical amb característiques estacionals de principis de primavera, estiu calorós, tardor curta i finals d'hivern. Les pluges són abundants, els recursos de llum i calor són abundants, el període lliure de gelades és llarg (285 dies de mitjana), el clima és suau, la temperatura mitjana anual és el mes més càlid. C, i la temperatura màxima extrema és de 39,3 °C. El mes més fred és gener (la temperatura mitjana és de 6,5 °C), la temperatura mínima extrema és de -3,8 °C i la precipitació mitjana anual és de 920 mm, concentrada principalment al juliol i agost. Les pluges a la primavera, estiu, tardor i hivern varien molt.La proporció de pluges en cada estació de l'any és del 19-21%, 51-54%, 22-24% i 4-5% respectivament.
El lloc d'investigació és un pendent d'uns 45° al pendent del ferrocarril Yu-Sui construït l'any 2003. L'abril de 2012, mirava al sud a 1 km de l'estació de ferrocarril de Suining.El talús natural es va utilitzar com a control. La restauració ecològica del talús adopta la tecnologia de polvorització del sòl exterior per a la restauració ecològica. Segons l'alçada del talús lateral del ferrocarril, el talús es pot dividir en pendent amunt, pendent mitjà i pendent avall (Fig. 2). , només utilitzem una pala d'acer inoxidable per prendre la superfície del sòl 0-8 cm. Es van establir quatre rèpliques per a cada posició de pendent, amb 15-20 punts de mostreig aleatoris per rèplica. Cada rèplica és una barreja de 15-20 punts determinats aleatòriament a partir de punts de mostreig en forma de S. S'asseca naturalment a l'aire, i la grava i els residus d'animals i plantes es trien, es trituren amb un pal d'àgata i es tamisen amb un tamís de niló de 20 malles i 100 malles, excepte les partícules gruixudes.
La resistivitat del sòl es va mesurar amb el provador de resistència a terra VICTOR4106 produït per Shengli Instrument Company;es va mesurar la resistivitat del sòl al camp;La humitat del sòl es va mesurar pel mètode d'assecat. L'instrument digital portàtil de mv/pH DMP-2 presenta una alta impedància d'entrada per mesurar el potencial de corrosió del sòl. El gradient potencial i el potencial redox es van determinar mitjançant DMP-2 digital portàtil mv/pH, la sal soluble total al sòl es va determinar mitjançant el mètode d'assecat de residus, es va determinar el contingut d'ions de clorur al sòl mitjançant el mètode indirecte de determinació del contingut d'ions al sòl (NO3) Mètode de valoració TA, mètode de valoració de doble indicador per determinar el carbonat i el bicarbonat del sòl, el mètode d'escalfament per oxidació del dicromat de potassi per determinar la matèria orgànica del sòl, el mètode de difusió de la solució alcalina per determinar el nitrogen d'hidròlisi alcalina del sòl, la digestió H2SO4-HClO4 Mètode colorimètric Mo-Sb El fòsfor total al sòl i el contingut de fòsfor disponible al sòl es van determinar mitjançant el mètode d'extracte total de NaCO03 i molsen (L0H05). al sòl es va determinar mitjançant fotometria de fusió amb flama d'hidròxid de sodi.
Les dades experimentals es van sistematitzar inicialment. Es va utilitzar SPSS Statistics 20 per realitzar anàlisis de mitjana, desviació estàndard, ANOVA unidireccional i correlació humana.
La taula 1 presenta les propietats electromecàniques, anions i nutrients dels sòls amb diferents pendents. El potencial de corrosió, la resistivitat del sòl i el gradient potencial est-oest de diferents vessants eren significatius (P < 0,05). El valor del pH del sòl era de l'ordre de baixada>pujada>mig vessant>pendient natural. Sal soluble total, pendent natural era significativament més gran que el pendent del ferrocarril (P < 0,05). el vessant natural i el més baix al vessant de baixada (P < 0,05). El contingut total de nitrogen va ser el més alt al vessant mitjà i el més baix al vessant de pujada;el contingut de nitrogen disponible va ser el més alt al vessant inferior i mig, i el més baix al vessant natural;el contingut total de nitrogen del ferrocarril vessant amunt i pendent era menor, però el contingut de nitrogen disponible era més alt. Això indica que la taxa de mineralització de nitrogen orgànic pujant i baixant és ràpida. El contingut de potassi disponible és el mateix que el fòsfor disponible.
La resistivitat del sòl és un índex que indica la conductivitat elèctrica i un paràmetre bàsic per jutjar la corrosió del sòl. Els factors que afecten la resistivitat del sòl inclouen el contingut d'humitat, el contingut total de sal soluble, el pH, la textura del sòl, la temperatura, el contingut de matèria orgànica, la temperatura del sòl i l'estanquitat. En termes generals, els sòls amb baixa resistivitat són més corrosius i viceversa. criteris d'avaluació de la qualificació de sisivitat per a cada índex únic37,38.
D'acord amb els resultats de les proves i els estàndards del meu país (taula 1), si la corrosivitat del sòl només s'avalua per la resistivitat del sòl, el sòl del vessant ascendent és altament corrosiu;el sòl del vessant de baixada és moderadament corrosiu;la corrosivitat del sòl al vessant mitjà i al talús natural és relativament baixa feble.
La resistivitat del sòl del vessant de pujada és significativament menor que la d'altres parts del talús, que pot ser causada per l'erosió de la pluja. La capa superior del vessant ascendeix flueix al vessant mitjà amb l'aigua, de manera que la xarxa de protecció metàl·lica del talús del vessant amunt està a prop del sòl superior.l'espai entre piles era de 3 m;La profunditat de conducció de la pila era inferior a 15 cm. La malla metàl·lica nua i l'òxid pelat poden interferir amb els resultats de la mesura. Per tant, no és fiable avaluar la corrosivitat del sòl només mitjançant l'índex de resistivitat del sòl.
A causa de l'elevada humitat relativa, l'aire humit perenne a l'àrea de Sichuan fa que la malla metàl·lica exposada a l'aire es corroeixi més greument que la malla metàl·lica enterrada al sòl39. Al mateix temps, el creixement de les plantes també pot millorar la qualitat del sòl i augmentar el contingut d'humus al sòl, que no només pot retenir l'aigua, sinó que també proporciona un bon entorn per al creixement i la reproducció d'animals i plantes, reduint així la pèrdua de sòl. Per tant, en les primeres fases de la construcció, s'haurien d'afegir més llavors llenyoses i s'haurien d'afegir contínuament pel·lícula protectora i protegida per a l'aigua. , per tal de reduir l'erosió del sòl de vessant amunt per l'aigua de pluja.
El potencial de corrosió és un factor important que afecta la corrosió de la xarxa de protecció de talús en el talús de tres nivells, i té el major impacte en el pendent ascendent (taula 2). En condicions normals, el potencial de corrosió no varia gaire en un entorn determinat. Un canvi notable pot ser causat per corrents vagabunds. Amb el desenvolupament del sistema de transport, el sistema de transport ferroviari del meu país ha aconseguit una electrificació a gran escala, i no es pot ignorar la corrosió dels metalls enterrats causada per les fuites de corrent continu dels ferrocarrils electrificats. Actualment, el gradient de potencial del sòl es pot utilitzar per determinar si el sòl conté pertorbacions de corrent periòdica.quan el gradient de potencial està en el rang de 0,5 mv/m a 5,0 mv/m, el corrent dispers és moderat;quan el gradient de potencial és superior a 5,0 mv/m, el nivell de corrent dispers és alt. El rang flotant del gradient de potencial (EW) del pendent mitjà, del pendent amunt i del pendent es mostra a la figura 3. Pel que fa al rang flotant, hi ha corrents disperses moderades a les direccions est-oest i nord-sud. a mig pendent i a baix, sobretot a mig pendent.
En general, el potencial redox del sòl (Eh) per sobre de 400 mV indica la capacitat oxidant, per sobre de 0-200 mV és una capacitat reductora mitjana, i per sota de 0 mV és una gran capacitat reductora. dels tres vessants era superior a 500 mv i el nivell de corrosió era molt reduït. Mostra que la condició de ventilació del sòl del terreny de pendent és bona, cosa que no afavoreix la corrosió dels microorganismes anaeròbics al sòl.
Estudis anteriors han trobat que l'impacte del pH del sòl en l'erosió del sòl és evident. Amb la fluctuació del valor del pH, la taxa de corrosió dels materials metàl·lics es veu afectada significativament. El pH del sòl està estretament relacionat amb la zona i els microorganismes del sòl45,46,47. En termes generals, l'efecte del pH del sòl sobre la corrosió dels materials metàl·lics no és tan obvi, per tant, la llum dels tres materials metàl·lics no és tan obvi. tots els pendents són alcalins, de manera que l'efecte del pH sobre la corrosió de la malla metàl·lica és feble.
Com es pot veure a la taula 3, l'anàlisi de correlació mostra que el potencial redox i la posició del pendent estan significativament correlacionats positivament (R2 = 0,858), el potencial de corrosió i el gradient de potencial (SN) estan significativament correlacionats positivament (R2 = 0,755), i el potencial redox i el gradient de potencial (SN) estan correlacionats significativament positivament (R52 = 0.752).Hi va haver una correlació negativa significativa entre el potencial i el pH (R2 = -0,724). La posició del talús es va correlacionar significativament positivament amb el potencial redox. Això demostra que hi ha diferències en el microambient de diferents posicions del talús, i els microorganismes del sòl estan estretament relacionats amb el potencial redox48, 49, 50. i els valors d'Eh no sempre van canviar de manera sincrònica durant el procés redox del sòl, però tenien una relació lineal negativa. El potencial de corrosió del metall pot representar la capacitat relativa de guanyar i perdre electrons. Tot i que el potencial de corrosió es va correlacionar significativament positivament amb el gradient de potencial (SN), el gradient de potencial pot ser causat per la fàcil pèrdua d'electrons pel metall.
El contingut total de sal soluble del sòl està estretament relacionat amb la corrosivitat del sòl. En termes generals, com més gran és la salinitat del sòl, menor és la resistivitat del sòl, augmentant així la resistència del sòl. En els electròlits del sòl, no només els anions i diferents rangs, sinó també les influències de la corrosió són principalment carbonats, clorurs i sulfats. s i solubilitat de l'oxigen del sòl53.
La majoria dels ions dissociats per sal solubles del sòl no participen directament en les reaccions electroquímiques, però afecten la corrosió dels metalls a través de la resistivitat del sòl. Com més gran és la salinitat del sòl, més forta és la conductivitat del sòl i més forta és l'erosió del sòl. i conservació de l'aigua. Una altra raó pot ser que el talús natural hagi experimentat la formació de sòls madurs (material principal del sòl format per la meteorització de les roques), però el sòl del talús del ferrocarril es compon de fragments de pedra triturada com a matriu de "sòl artificial" i no ha patit un procés de formació del sòl suficient.Minerals no alliberats. A més, els ions de sal del sòl profund dels vessants naturals van augmentar per acció capil·lar durant l'evaporació superficial i s'acumulen a la superfície del sòl, donant lloc a un augment del contingut d'ions de sal a la superfície del sòl. El gruix del sòl del talús del ferrocarril és inferior a 20 cm, donant lloc a la impossibilitat de complementar la sal de la part superior.
Els ions positius (com ara K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, etc.) tenen poc efecte sobre la corrosió del sòl, mentre que els anions tenen un paper important en el procés electroquímic de corrosió i tenen un impacte important en la corrosió dels metalls. Cl− pot accelerar la corrosió de l'ànode i és l'anió més corrosiu;com més gran és el contingut de Cl−, més forta és la corrosió del sòl. SO42− no només promou la corrosió de l'acer, sinó que també provoca corrosió en alguns materials de formigó54.També corroeix el ferro. L'acer al carboni en sòls alcalins és gairebé proporcional a l'addició d'ions clorur i sulfat56,57.Lee et al.va trobar que el SO42- pot dificultar la corrosió, però promoure el desenvolupament de fosses de corrosió que ja s'han format58.
Segons l'estàndard d'avaluació de la corrosivitat del sòl i els resultats de les proves, el contingut d'ions clorur a cada mostra de sòl de pendent era superior a 100 mg/kg, cosa que indica una forta corrosivitat del sòl. la corrosió del sòl és feble. Quan el medi del sòl conté una alta concentració, participarà en la reacció i produirà escala de corrosió a la superfície de l'elèctrode metàl·lic, alentint així la reacció de corrosió. A mesura que augmenta la concentració, l'escala es pot trencar sobtadament, accelerant així molt la velocitat de corrosió;a mesura que la concentració continua augmentant, l'escala de corrosió cobreix la superfície de l'elèctrode metàl·lic i la taxa de corrosió torna a mostrar una tendència alentida59. L'estudi va trobar que la quantitat al sòl era menor i, per tant, tenia poc efecte sobre la corrosió.
Segons la Taula 4, la correlació entre el pendent i els anions del sòl va mostrar que hi havia una correlació positiva significativa entre els ions de pendent i clorur (R2=0,836), i una correlació positiva significativa entre el pendent i les sals solubles totals (R2=0,742).
Això suggereix que l'escorrentia superficial i l'erosió del sòl poden ser responsables dels canvis en les sals solubles totals al sòl. Hi va haver una correlació positiva significativa entre les sals solubles totals i els ions clorur, que pot ser perquè les sals solubles totals són el conjunt d'ions clorur, i el contingut de sals solubles totals determina el contingut d'ions clorur en les solucions del sòl.
La matèria orgànica, el nitrogen total, el nitrogen disponible, el fòsfor disponible i el potassi disponibles són els nutrients bàsics del sòl, que afecten la qualitat del sòl i l'absorció de nutrients pel sistema radicular. Els nutrients del sòl són un factor important que afecten els microorganismes del sòl, per la qual cosa val la pena estudiar si hi ha una correlació entre els nutrients del sòl i la corrosió dels metalls. 9 anys d'acumulació de matèria orgànica. A causa de la particularitat del sòl artificial, és necessari tenir un bon coneixement dels nutrients del sòl artificial.
La investigació mostra que el contingut de matèria orgànica és el més alt al sòl del vessant natural després de tot el procés de formació del sòl. El contingut de matèria orgànica del sòl de baixa pendent va ser el més baix. A causa de la influència de la meteorització i l'escorrentia superficial, els nutrients del sòl s'acumularan a mig pendent i pendent, formant una gruixuda capa d'humus. s.L'enquesta va trobar que la cobertura i la diversitat de la vegetació de mitja i baixada eren elevades, però l'homogeneïtat era baixa, cosa que pot provocar una distribució desigual dels nutrients superficials.Una capa gruixuda d'humus reté l'aigua i els organismes del sòl estan actius.Tot això accelera la descomposició de la matèria orgànica al sòl.
El contingut de nitrogen hidrolitzat alcalí dels ferrocarrils de vessant amunt, vessant mitjà i vessant inferior era més alt que el del talús natural, cosa que indica que la taxa de mineralització de nitrogen orgànic del talús del ferrocarril era significativament superior a la del talús natural. Com més petites siguin les partícules, més inestable és l'estructura del sòl, més fàcil és per a la descomposició dels minerals orgànics i els minerals orgànics descomposats en els microorganismes i la matèria orgànica. 60,61.D'acord amb els resultats de l'estudi 62, el contingut d'àrids de petites partícules al sòl dels talús del ferrocarril va ser significativament superior al dels talussos naturals. Per tant, s'han de prendre les mesures adequades per augmentar el contingut de fertilitzants, matèria orgànica i nitrogen al sòl del talús del ferrocarril, i millorar l'aprofitament sostenible del potassi disponible per l'aprofitament sostenible de la superfície disponible. Ed per 77,27% a 99,79% de la pèrdua total de talús del ferrocarril. L'escorrentia superficial pot ser el principal motor de la pèrdua de nutrients disponibles als sòls de pendent63,64,65.
Com es mostra a la taula 4, hi va haver una correlació positiva significativa entre la posició del talús i el fòsfor disponible (R2=0,948), i la correlació entre la posició del talús i el potassi disponible va ser la mateixa (R2=0,898). Mostra que la posició del talús afecta el contingut de fòsfor disponible i potassi disponible al sòl.
El gradient és un factor important que afecta el contingut de matèria orgànica del sòl i l'enriquiment de nitrogen66, i com més petit és el gradient, més gran és la taxa d'enriquiment. Per tant, hi va haver una correlació significativa entre la posició del talús i el fòsfor disponible, i la posició del talús i el potassi disponible.
Per tal d'aclarir la relació entre els nutrients del sòl i la corrosió del sòl, cal analitzar la correlació. Tal com es mostra a la taula 5, el potencial redox es va correlacionar significativament negativament amb el nitrogen disponible (R2 = -0,845) i es va correlacionar positivament amb el fòsfor disponible (R2 = 0,842) i el potassi disponible (R2 = 0,842) i el potassi disponible (R2 = 0,842). algunes propietats físiques i químiques del sòl, i després afecta una sèrie de propietats del sòl.Per tant, és un factor important per determinar la direcció de la transformació dels nutrients del sòl67.Diferents qualitats redox poden donar lloc a diferents estats i disponibilitat de factors nutricionals.Per tant, el potencial redox té una correlació significativa amb el nitrogen disponible, el fòsfor disponible i el potassi disponible.
A més de les propietats dels metalls, el potencial de corrosió també està relacionat amb les propietats del sòl. El potencial de corrosió estava significativament correlacionat negativament amb la matèria orgànica, cosa que indica que la matèria orgànica va tenir un efecte significatiu sobre el potencial de corrosió. lació entre el pH del sòl i el potassi disponible (R2 = -0,728).
El nitrogen disponible estava significativament correlacionat negativament amb les sals solubles totals i els ions clorur, i el fòsfor disponible i el potassi disponibles estaven significativament correlacionats positivament amb les sals solubles totals i els ions clorur. Les plantes tenen poca demanda d'ions sulfat i ions bicarbonat, de manera que la majoria d'ells estan lliures al sòl o absorbits pels col·loides del sòl. Els ions bicarbonat afavoreixen l'acumulació de nitrogen al sòl, i els ions sulfat per reduir la disponibilitat de nitrogen al sòl, de manera que el contingut de nitrogen disponible augmenta adequadament. útil per reduir la corrosivitat del sòl.
El sòl és un sistema amb una composició i propietats complexes.La corrosivitat del sòl és el resultat de l'acció sinèrgica de molts factors.Per tant, generalment s'utilitza un mètode d'avaluació integral per avaluar la corrosivitat del sòl. Amb referència al "Codi per a la investigació d'enginyeria geotècnica" (GB50021-94) i als mètodes de prova de la Xarxa de proves de corrosió del sòl de la Xina, el grau de corrosió del sòl es pot avaluar de manera exhaustiva d'acord amb els estàndards següents: (1) L'avaluació és una corrosió feble, si només hi ha corrosió moderada, o no hi ha corrosió moderada;(2) si no hi ha corrosió forta, s'avalua com a corrosió moderada;(3) si hi ha un o dos llocs de corrosió forta, s'avalua com a corrosió forta;(4) si hi ha 3 o més llocs de corrosió forta, s'avalua com a corrosió forta per corrosió severa.
D'acord amb la resistivitat del sòl, el potencial redox, el contingut d'aigua, el contingut de sal, el valor del pH i el contingut de Cl i SO42, es van avaluar de manera exhaustiva els graus de corrosió de mostres de sòl a diferents vessants. Els resultats de la investigació mostren que els sòls de tots els vessants són altament corrosius.
El potencial de corrosió és un factor important que afecta la corrosió de la xarxa de protecció de talussos. Els potencials de corrosió dels tres vessants són tots inferiors a -200 mv, la qual cosa té el major impacte en la corrosió de la malla metàl·lica de pujada. El gradient potencial es pot utilitzar per jutjar la magnitud de la corrent dispersa al sòl. El contingut total de sal soluble als sòls dels vessants superiors, mitjans i inferiors era superior a 500 mg/kg, i l'efecte de corrosió a la xarxa de protecció del talús va ser moderat. El contingut d'aigua del sòl és un factor important que afecta la corrosió de les malles metàl·liques a mitja pendent i baixada, i té un major impacte en la corrosió de talús. creixement.
La investigació mostra que el potencial de corrosió, el gradient potencial, el contingut total de sal soluble i el contingut d'aigua són els principals factors que afecten la corrosió del sòl a les tres vessants, i la corrosivitat del sòl s'avalua com a forta. La corrosió de la xarxa de protecció del talús és la més greu al vessant mitjà, que proporciona una referència per al disseny anticorrosió del ferrocarril. creixement de les plantes, i finalment estabilitzar el pendent.
Com citar aquest article: Chen, J. et al.Effects of soil composition and electrochemistry on the corrosion of rock slope network along a Chinese railway line.science.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL i Yang, GL Característiques dinàmiques dels talussos del subterrani del ferrocarril sota l'excitació del terratrèmol. desastre natural.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al.Anàlisi dels danys típics del terratrèmol de les carreteres a la zona afectada pel terratrèmol de Wenchuan a la província de Sichuan[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. i Jinsong, J. Anàlisi de danys sísmics i contramesures de ponts d'autopistes al terratrèmol de Wenchuan. Revista xinesa de mecànica i enginyeria de roques.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY i Liu, CC L'efecte del terratrèmol de Chichi sobre els esllavissaments de terra induïts per les pluges posteriors al centre de Taiwan.Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Efectes a llarg termini dels esllavissaments induïts per terratrèmols sobre la producció de sediments en una conca de muntanya: regió de Tanzawa, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. i Dedong, L. Una revisió de la investigació sobre l'anàlisi de l'estabilitat sísmica de pendents geotècnics. Enginyeria del terratrèmol i vibració d'enginyeria.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Investigació sobre els perills geològics causats pel terratrèmol de Wenchuan a Sichuan.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Slope protection with vegetation: root mechanics of some tropical plants.International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI i Kitayama, K. Topographic effects on tropical low montane forests under different geoological conditions in Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Característiques ideals de les arrels de les plantes per protegir els talussos naturals i d'enginyeria dels esllavissaments. Plantes i sòls, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. i Knapen, A. Effects of grass roots on topsoil erodibility during concentrated flow. Geomorphology 76, 54–67 (2006).