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Prendendo il pendio ferroviario Sui-Chongqing come oggetto di ricerca, resistività del suolo, elettrochimica del suolo (potenziale di corrosione, potenziale redox, gradiente potenziale e pH), anioni del suolo (sali solubili totali, Cl-, SO42- e) e nutrizione del suolo. (Contenuto di umidità, materia organica, azoto totale, azoto idrolizzato alcalino, fosforo disponibile, potassio disponibile) influenza sulla corrosione della rete di protezione del pendio, seguita dal contenuto di anioni. Il sale solubile totale ha un effetto moderato sulla corrosione della rete di protezione del pendio e la corrente vagante ha un effetto moderato sulla corrosione della rete di protezione del pendio. nutrienti è indirettamente correlato al tipo di pendenza.
Quando si costruiscono ferrovie, autostrade e impianti di conservazione dell'acqua, le aperture delle montagne sono spesso inevitabili. A causa delle montagne nel sud-ovest, la costruzione ferroviaria cinese richiede molto scavo della montagna. Distrugge il suolo e la vegetazione originali, creando pendii rocciosi esposti. Questa situazione porta a frane ed erosione del suolo, minacciando così la sicurezza del trasporto ferroviario. Le frane sono dannose per il traffico stradale, specialmente dopo il terremoto di Wenchuan del 12 maggio 2008. disastro1.Nella valutazione del 2008 di 4.243 chilometri di strade principali nella provincia del Sichuan, si sono verificati 1.736 gravi disastri sismici in massicciate stradali e muri di contenimento dei pendii, pari al 39,76% della lunghezza totale della valutazione. Le perdite economiche dirette dovute a danni stradali hanno superato i 58 miliardi di yuan 2,3. 50 anni (terremoto di Kanto in Giappone)4,5.Il gradiente è il principale fattore che influenza il rischio di terremoto6,7.Pertanto, è necessario mantenere la pendenza della strada e rafforzarne la stabilità.Le piante svolgono un ruolo insostituibile nella protezione dei pendii e nel ripristino del paesaggio ecologico8.Rispetto ai normali pendii del suolo, i pendii rocciosi non hanno l'accumulo di fattori nutritivi come materia organica, azoto, fosforo e potassio e non hanno l'ambiente del suolo necessario per la crescita della vegetazione.A causa di fattori come l'ampio pendio e la pioggia, il suolo del pendio si perde facilmente. L'ambiente del pendio è duro, manca delle condizioni necessarie per la crescita delle piante e il terreno del pendio manca di stabilità di supporto. il filo spinato con rivetti e bulloni di ancoraggio, e infine spruzzare terreno artificiale contenente semi sul pendio con uno speciale spruzzatore. Viene utilizzata principalmente la rete metallica a forma di diamante 14# completamente zincata, con una maglia standard di 5 cm × 5 cm e un diametro di 2 mm. La rete metallica consente alla matrice del terreno di formare una lastra monolitica durevole sulla superficie della roccia. è di grande importanza per valutare l'erosione della rete metallica indotta dal suolo e per eliminare i rischi di frana.
Si ritiene che le radici delle piante svolgano un ruolo cruciale nella stabilizzazione dei pendii e nel controllo dell'erosione10,11,12,13,14. Per stabilizzare i pendii contro le frane poco profonde, si può utilizzare la vegetazione perché le radici delle piante possono riparare il terreno per prevenire le frane15,16,17. La vegetazione legnosa, in particolare gli alberi, aiuta a prevenire le frane poco profonde18. l'ambiente del suolo gioca un ruolo decisivo in questi processi. La corrosione dei metalli varia a seconda dell'ambiente del suolo20. Il grado di corrosione dei metalli nel suolo può variare da una dissoluzione abbastanza rapida a un impatto trascurabile21. Il suolo artificiale è molto diverso dal "suolo" reale. il funzionamento sicuro del suolo è direttamente correlato allo sviluppo dell'economia naturale, alla sicurezza della vita e al miglioramento dell'ambiente ecologico.
Tuttavia, la corrosione dei metalli può portare a enormi perdite. Secondo un'indagine condotta in Cina nei primi anni '80 su macchinari chimici e altre industrie, le perdite causate dalla corrosione dei metalli rappresentavano il 4% del valore totale della produzione. Pertanto, è di grande importanza studiare il meccanismo di corrosione e adottare misure protettive per la costruzione economica. Il suolo è un sistema complesso di gas, liquidi, solidi e microrganismi. I metaboliti microbici possono corrodere i materiali e anche le correnti vaganti possono causare corrosione. è importante per prevenire la corrosione dei metalli sepolti nel suolo. Attualmente, la ricerca sulla corrosione dei metalli sepolti si concentra principalmente su (1) fattori che influenzano la corrosione dei metalli sepolti25;(2) metodi di protezione dei metalli26,27;(3) metodi di valutazione del grado di corrosione del metallo28;Corrosione in diversi mezzi. Tuttavia, tutti i suoli nello studio erano naturali e avevano subito processi di formazione del suolo sufficienti. Tuttavia, non vi è alcuna relazione sull'erosione artificiale del suolo dei pendii rocciosi ferroviari.
Rispetto ad altri mezzi corrosivi, il suolo artificiale ha le caratteristiche di illiquidità, eterogeneità, stagionalità e regionalità. La corrosione del metallo nei suoli artificiali è causata da interazioni elettrochimiche tra metalli e suoli artificiali. Oltre ai fattori innati, il tasso di corrosione del metallo dipende anche dall'ambiente circostante. Una varietà di fattori influenza la corrosione del metallo singolarmente o in combinazione, come il contenuto di umidità, il contenuto di ossigeno, il contenuto totale di sali solubili, il contenuto di anioni e ioni metallici, il pH, i microbi del suolo30,31,32.
In 30 anni di pratica, la questione di come preservare in modo permanente i suoli artificiali sui pendii rocciosi è stata un problema33. Arbusti o alberi non possono crescere su alcuni pendii dopo 10 anni di cura manuale a causa dell'erosione del suolo. Lo sporco sulla superficie della rete metallica è stato dilavato in alcuni punti. ferrovia e corrosione di ponti ferroviari34,35, binari e altre attrezzature dei veicoli36. Non sono stati segnalati casi di corrosione della rete metallica di protezione del pendio ferroviario. Questo documento studia le proprietà fisiche, chimiche ed elettrochimiche dei terreni artificiali sul pendio roccioso sud-occidentale della ferrovia Suiyu, con l'obiettivo di prevedere la corrosione del metallo valutando le proprietà del suolo e fornire una base teorica e pratica per il ripristino dell'ecosistema del suolo e il ripristino artificiale. Pendio artificiale.
Il sito di prova si trova nella zona collinare del Sichuan (30°32′N, 105°32′E) vicino alla stazione ferroviaria di Suining.L'area si trova nel mezzo del bacino del Sichuan, con basse montagne e colline, con una struttura geologica semplice e terreno pianeggiante.L'erosione, il taglio e l'accumulo di acqua creano paesaggi collinari erosi. L'area di studio presenta un clima monsonico subtropicale umido con caratteristiche stagionali di inizio primavera, estate calda, breve autunno e tardo inverno. 6,5°C), la temperatura minima estrema è di -3,8°C, e la piovosità media annua è di 920 mm, concentrata soprattutto nei mesi di luglio e agosto. Le precipitazioni primaverili, estive, autunnali e invernali sono molto variabili.La percentuale di precipitazioni in ogni stagione dell'anno è rispettivamente del 19-21%, 51-54%, 22-24% e 4-5%.
Il sito di ricerca è un pendio di circa 45° sul pendio della ferrovia Yu-Sui costruita nel 2003. Nell'aprile 2012, si affacciava a sud entro 1 km dalla stazione ferroviaria di Suining.Il pendio naturale è stato utilizzato come controllo. Il ripristino ecologico del pendio adotta la tecnologia di irrorazione del suolo con rivestimento esterno per il ripristino ecologico. In base all'altezza del pendio laterale ferroviario, il pendio può essere suddiviso in pendio ascendente, pendio medio e pendio discendente (Fig. 2). Poiché lo spessore del terreno artificiale del pendio tagliato è di circa 10 cm, al fine di evitare l'inquinamento dei prodotti di corrosione della rete metallica del suolo, utilizziamo solo una pala in acciaio inossidabile per prendere la superficie del suolo 0-8 cm. Quattro repliche sono stati impostati per ogni posizione del pendio, con 15-20 punti di campionamento casuali per replica. Ogni replica è una miscela di 15-20 punti di campionamento della linea a forma di S. Ogni replica è una miscela di 15-20 punti di campionamento a forma di S. Il suo peso fresco è di circa 500 grammi. -setaccio in nylon a rete ad eccezione delle particelle grossolane.
La resistività del suolo è stata misurata dal tester di resistenza di messa a terra VICTOR4106 prodotto da Shengli Instrument Company;la resistività del suolo è stata misurata in campo;l'umidità del suolo è stata misurata con il metodo di essiccazione. Lo strumento digitale portatile mv/pH DMP-2 presenta un'elevata impedenza di ingresso per misurare il potenziale di corrosione del suolo. Il gradiente potenziale e il potenziale redox sono stati determinati mediante mv/pH digitale portatile DMP-2, il sale solubile totale nel suolo è stato determinato mediante il metodo di essiccazione dei residui, il contenuto di ioni cloruro nel suolo è stato determinato mediante il metodo di titolazione AgNO3 (metodo di Mohr), il contenuto di solfato nel suolo è stato determinato mediante il metodo di carbonato, metodo di riscaldamento per ossidazione del dicromato di potassio per determinare la materia organica del suolo, metodo di diffusione della soluzione alcalina per determinare l'azoto idrolitico alcalino nel suolo, metodo colorimetrico Mo-Sb di digestione H2SO4-HClO4 Il fosforo totale nel suolo e il contenuto di fosforo disponibile nel suolo sono stati determinati con il metodo Olsen (soluzione di NaHCO3 0,05 mol/L come estraente) e il contenuto di potassio totale nel suolo è stato determinato mediante fotometria con fusione di idrossido di sodio.
I dati sperimentali sono stati inizialmente sistematizzati. SPSS Statistics 20 è stato utilizzato per eseguire analisi di media, deviazione standard, ANOVA unidirezionale e correlazione umana.
La tabella 1 presenta le proprietà elettromeccaniche, gli anioni e i nutrienti dei terreni con diverse pendenze. Il potenziale di corrosione, la resistività del suolo e il gradiente di potenziale est-ovest dei diversi pendii erano tutti significativi (P < 0,05). I potenziali redox di discesa, media pendenza e pendenza naturale erano significativi (P < 0,05). in salita> pendio medio> pendio naturale. Il sale solubile totale, il pendio naturale era significativamente più alto del pendio ferroviario (P < 0,05).il contenuto di azoto disponibile era massimo nel versante discendente e medio, e minimo nel versante naturale;il contenuto di azoto totale della ferrovia in salita e in discesa era inferiore, ma il contenuto di azoto disponibile era più alto. Ciò indica che il tasso di mineralizzazione dell'azoto organico in salita e in discesa è rapido. Il contenuto di potassio disponibile è lo stesso del fosforo disponibile.
La resistività del suolo è un indice che indica la conduttività elettrica e un parametro fondamentale per giudicare la corrosione del suolo. I fattori che influenzano la resistività del suolo includono il contenuto di umidità, il contenuto di sali solubili totali, il pH, la tessitura del suolo, la temperatura, il contenuto di sostanza organica, la temperatura del suolo e la tenuta. In generale, i terreni con bassa resistività sono più corrosivi e viceversa.
Secondo i risultati dei test e gli standard nel mio paese (Tabella 1), se la corrosività del suolo è valutata solo dalla resistività del suolo, il terreno in salita è altamente corrosivo;il terreno a valle è moderatamente corrosivo;la corrosività del suolo sul pendio medio e sul pendio naturale è relativamente bassa debole.
La resistività del suolo del pendio a monte è significativamente inferiore a quella di altre parti del pendio, che può essere causata dall'erosione della pioggia. Il terreno superficiale sul pendio a monte scorre verso il pendio medio con l'acqua, in modo che la rete metallica di protezione del pendio a monte sia vicina al terreno superficiale. Alcune delle reti metalliche erano esposte e persino sospese nell'aria (Figura 1).la distanza tra i pali era di 3 m;la profondità di infissione del palo era inferiore a 15 cm. La rete metallica nuda e la ruggine scrostata possono interferire con i risultati della misurazione. Pertanto, non è affidabile valutare la corrosività del suolo solo in base all'indice di resistività del suolo. Nella valutazione completa della corrosione, la resistività del suolo in salita non viene considerata.
A causa dell'elevata umidità relativa, l'aria perennemente umida nell'area del Sichuan provoca una corrosione più grave della rete metallica esposta all'aria rispetto alla rete metallica sepolta nel terreno39. L'esposizione della rete metallica all'aria può comportare una minore durata utile, che può destabilizzare i terreni in salita. La perdita di suolo può rendere difficile la crescita delle piante, in particolare delle piante legnose. qualità del suolo e aumentare il contenuto di humus nel suolo, che non solo può trattenere l'acqua, ma anche fornire un buon ambiente per la crescita e la riproduzione di animali e piante, riducendo così la perdita di suolo. Pertanto, nella fase iniziale della costruzione, dovrebbero essere seminati più semi legnosi in salita e l'agente di ritenzione idrica dovrebbe essere aggiunto continuamente e coperto con un film per la protezione, in modo da ridurre l'erosione del terreno in salita da parte dell'acqua piovana.
Il potenziale di corrosione è un fattore importante che influenza la corrosione della rete di protezione del pendio sul pendio a tre livelli e ha il maggiore impatto sul pendio in salita (Tabella 2). In condizioni normali, il potenziale di corrosione non cambia molto in un dato ambiente. Un cambiamento notevole può essere causato da correnti vaganti. l'elettrificazione e la corrosione dei metalli sepolti causata dalla dispersione di corrente continua dalle ferrovie elettrificate non possono essere ignorate. Attualmente, il gradiente di potenziale del suolo può essere utilizzato per determinare se il suolo contiene disturbi di correnti vaganti. Quando il gradiente potenziale del suolo superficiale è inferiore a 0,5 mv/m, la corrente vagante è bassa;quando il gradiente di potenziale è compreso tra 0,5 mv/ma 5,0 mv/m, la corrente parassita è moderata;quando il gradiente di potenziale è maggiore di 5,0 mv/m, il livello di corrente vagante è elevato. L'intervallo di fluttuazione del gradiente di potenziale (EW) del pendio medio, in salita e in discesa è mostrato nella Figura 3. In termini di intervallo di galleggiamento, ci sono correnti vaganti moderate nelle direzioni est-ovest e nord-sud del pendio medio. pendenza.
In generale, il potenziale redox del suolo (Eh) superiore a 400 mV indica la capacità ossidante, superiore a 0-200 mV è una capacità riducente media e inferiore a 0 mV è una grande capacità riducente. Più basso è il potenziale redox del suolo, maggiore è la capacità di corrosione dei microrganismi del suolo ai metalli44. piccolo. Mostra che le condizioni di ventilazione del suolo del terreno in pendenza sono buone, il che non favorisce la corrosione dei microrganismi anaerobici nel terreno.
Precedenti studi hanno scoperto che l'impatto del pH del suolo sull'erosione del suolo è evidente. Con la fluttuazione del valore del pH, il tasso di corrosione dei materiali metallici è significativamente influenzato. Il pH del suolo è strettamente correlato all'area e ai microrganismi nel suolo45,46,47. In generale, l'effetto del pH del suolo sulla corrosione dei materiali metallici in un terreno leggermente alcalino non è evidente.
Come si può vedere dalla Tabella 3, l'analisi di correlazione mostra che il potenziale redox e la posizione della pendenza sono significativamente correlati positivamente (R2 = 0,858), il potenziale di corrosione e il gradiente di potenziale (SN) sono significativamente correlati positivamente (R2 = 0,755) e il potenziale redox e il gradiente di potenziale (SN) sono significativamente correlati positivamente (R2 = 0,755).C'era una significativa correlazione negativa tra potenziale e pH (R2 = -0,724). La posizione del pendio era significativamente positivamente correlata con il potenziale redox. Ciò dimostra che ci sono differenze nel microambiente delle diverse posizioni del pendio e che i microrganismi del suolo sono strettamente correlati al potenziale redox48, 49, 50. Il potenziale redox era significativamente correlato negativamente con il pH51,52. ma aveva una relazione lineare negativa. Il potenziale di corrosione del metallo può rappresentare la capacità relativa di guadagnare e perdere elettroni. Sebbene il potenziale di corrosione fosse significativamente correlato positivamente con il gradiente di potenziale (SN), il gradiente di potenziale può essere causato dalla facile perdita di elettroni da parte del metallo.
Il contenuto di sali solubili totali del suolo è strettamente correlato alla corrosività del suolo. In generale, maggiore è la salinità del suolo, minore è la resistività del suolo, aumentando così la resistenza del suolo. Negli elettroliti del suolo, non solo gli anioni e gli intervalli variabili, ma anche le influenze della corrosione sono principalmente carbonati, cloruri e solfati.
La maggior parte degli ioni solubili dissociati dal sale nel suolo non partecipa direttamente alle reazioni elettrochimiche, ma influenza la corrosione del metallo attraverso la resistività del suolo. Maggiore è la salinità del suolo, maggiore è la conduttività del suolo e maggiore è l'erosione del suolo. ma il terreno del pendio ferroviario è composto da frammenti di pietrisco come matrice del “terreno artificiale”, e non ha subito un sufficiente processo di formazione del suolo.Minerali non rilasciati. Inoltre, gli ioni di sale nel suolo profondo dei pendii naturali sono aumentati per azione capillare durante l'evaporazione superficiale e si sono accumulati nel suolo superficiale, determinando un aumento del contenuto di ioni salini nel suolo superficiale. Lo spessore del suolo del pendio ferroviario è inferiore a 20 cm, con conseguente incapacità del suolo superficiale di integrare il sale dal suolo profondo.
Gli ioni positivi (come K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, ecc.) hanno scarso effetto sulla corrosione del suolo, mentre gli anioni svolgono un ruolo significativo nel processo elettrochimico di corrosione e hanno un impatto significativo sulla corrosione del metallo.Cl− può accelerare la corrosione dell'anodo ed è l'anione più corrosivo;maggiore è il contenuto di Cl−, maggiore è la corrosione del suolo.SO42− non solo favorisce la corrosione dell'acciaio, ma provoca anche corrosione in alcuni materiali di calcestruzzo54.Corrode anche il ferro.In una serie di esperimenti su terreni acidi, il tasso di corrosione è risultato essere proporzionale all'acidità del suolo55.Cloruro e solfato sono i componenti principali dei sali solubili, che possono accelerare direttamente la cavitazione dei metalli.Gli studi hanno dimostrato che la perdita di peso per corrosione dell'acciaio al carbonio nei terreni alcalini è quasi proporzionale all'aggiunta di ioni cloruro e solfato56,57. Lee et al.ha scoperto che SO42- può ostacolare la corrosione, ma favorire lo sviluppo di pozzi di corrosione che si sono già formati58.
In base allo standard di valutazione della corrosività del suolo e ai risultati del test, il contenuto di ioni cloruro in ciascun campione di terreno del pendio era superiore a 100 mg/kg, indicando una forte corrosività del suolo. Il contenuto di ioni solfato sia in salita che in discesa era superiore a 200 mg/kg e inferiore a 500 mg/kg e il terreno era moderatamente corroso. , parteciperà alla reazione e produrrà scaglie di corrosione sulla superficie dell'elettrodo metallico, rallentando così la reazione di corrosione. All'aumentare della concentrazione, la scaglia potrebbe rompersi improvvisamente, accelerando così notevolmente la velocità di corrosione;man mano che la concentrazione continua ad aumentare, la scala di corrosione ricopre la superficie dell'elettrodo metallico e il tasso di corrosione mostra nuovamente una tendenza al rallentamento59. Lo studio ha rilevato che la quantità nel terreno era inferiore e quindi aveva scarso effetto sulla corrosione.
Secondo la Tabella 4, la correlazione tra pendenza e anioni del suolo ha mostrato che vi era una significativa correlazione positiva tra pendenza e ioni cloruro (R2=0,836) e una significativa correlazione positiva tra pendenza e sali solubili totali (R2=0,742).
Ciò suggerisce che il deflusso superficiale e l'erosione del suolo possono essere responsabili dei cambiamenti nei sali solubili totali nel suolo. C'era una significativa correlazione positiva tra i sali solubili totali e gli ioni cloruro, che potrebbe essere dovuto al fatto che i sali solubili totali sono il pool di ioni cloruro e il contenuto di sali solubili totali determina il contenuto di ioni cloruro nelle soluzioni del suolo. Pertanto, possiamo sapere che la differenza di pendenza può causare una grave corrosione della parte della rete metallica.
Sostanza organica, azoto totale, azoto disponibile, fosforo disponibile e potassio disponibile sono i nutrienti di base del suolo, che influenzano la qualità del suolo e l'assorbimento dei nutrienti da parte dell'apparato radicale. I nutrienti del suolo sono un fattore importante che influenza i microrganismi nel suolo, quindi vale la pena studiare se esiste una correlazione tra i nutrienti del suolo e la corrosione del metallo. i nutrienti nel terreno artificiale.
La ricerca mostra che il contenuto di materia organica è il più alto nel suolo in pendenza naturale dopo l'intero processo di formazione del suolo. Il contenuto di sostanza organica del suolo in bassa pendenza era il più basso. la diversità era elevata, ma l'omogeneità era bassa, il che può portare a una distribuzione non uniforme dei nutrienti superficiali. Uno spesso strato di humus trattiene l'acqua e gli organismi del suolo sono attivi. Tutto ciò accelera la decomposizione della materia organica nel suolo.
Il contenuto di azoto idrolizzato alcalino delle ferrovie in salita, in media e in discesa era superiore a quello della scarpata naturale, indicando che il tasso di mineralizzazione dell'azoto organico della scarpata ferroviaria era significativamente superiore a quello della scarpata naturale. il contenuto di piccoli aggregati di particelle nel suolo dei pendii ferroviari era significativamente più alto di quello dei pendii naturali. Pertanto, è necessario adottare misure appropriate per aumentare il contenuto di fertilizzanti, materia organica e azoto nel suolo dei pendii ferroviari e per migliorare l'utilizzo sostenibile del suolo. ,65.
Come mostrato nella Tabella 4, c'era una significativa correlazione positiva tra la posizione del pendio e il fosforo disponibile (R2=0,948), e la correlazione tra la posizione del pendio e il potassio disponibile era la stessa (R2=0,898). Mostra che la posizione del pendio influenza il contenuto di fosforo disponibile e di potassio disponibile nel terreno.
Il gradiente è un fattore importante che influenza il contenuto di materia organica del suolo e l'arricchimento di azoto66, e minore è il gradiente, maggiore è il tasso di arricchimento. Per l'arricchimento di nutrienti del suolo, la perdita di nutrienti era indebolita e l'effetto della posizione del pendio sul contenuto di materia organica del suolo e sull'arricchimento totale di azoto non era evidente. Diversi tipi e numeri di piante su diversi pendii hanno diversi acidi organici secreti dalle radici delle piante. Gli acidi organici sono utili per la fissazione del fosforo disponibile e del potassio disponibile nel suolo. fosforo, posizione del pendio e potassio disponibile.
Per chiarire la relazione tra i nutrienti del suolo e la corrosione del suolo, è necessario analizzare la correlazione. Come mostrato nella Tabella 5, il potenziale redox era significativamente correlato negativamente con l'azoto disponibile (R2 = -0,845) e correlato significativamente positivamente con il fosforo disponibile (R2 = 0,842) e il potassio disponibile (R2 = 0,980). suolo.Pertanto, è un fattore importante nel determinare la direzione della trasformazione dei nutrienti del suolo67.Diverse qualità redox possono comportare diversi stati e disponibilità di fattori nutrizionali.Pertanto, il potenziale redox ha una correlazione significativa con l'azoto disponibile, il fosforo disponibile e il potassio disponibile.
Oltre alle proprietà del metallo, il potenziale di corrosione è anche correlato alle proprietà del suolo. Il potenziale di corrosione è stato significativamente correlato negativamente con la materia organica, indicando che la materia organica ha avuto un effetto significativo sul potenziale di corrosione. (R2 = -0,728).
L'azoto disponibile era significativamente correlato negativamente con i sali solubili totali e gli ioni cloruro, e il fosforo disponibile e il potassio disponibile erano correlati significativamente positivamente con i sali solubili totali e gli ioni cloruro. contenuto di solfato e bicarbonato. Le piante hanno poca richiesta di ioni solfato e ioni bicarbonato, quindi la maggior parte di essi è libera nel suolo o assorbita dai colloidi del suolo. Gli ioni bicarbonato favoriscono l'accumulo di azoto nel suolo e gli ioni solfato riducono la disponibilità di azoto nel suolo. Pertanto, aumentare adeguatamente il contenuto di azoto e humus disponibili nel suolo è utile per ridurre la corrosività del suolo.
Il suolo è un sistema con composizione e proprietà complesse.La corrosività del suolo è il risultato dell'azione sinergica di molti fattori.Pertanto, viene generalmente utilizzato un metodo di valutazione completo per valutare la corrosività del suolo. Con riferimento al "Code for Geotechnical Engineering Investigation" (GB50021-94) e ai metodi di prova della China Soil Corrosion Test Network, il grado di corrosione del suolo può essere valutato in modo completo secondo i seguenti standard: (1) La valutazione è corrosione debole, se solo corrosione debole, non c'è corrosione moderata o forte corrosione;(2) se non c'è corrosione forte, viene valutata come corrosione moderata;(3) se sono presenti uno o due punti di forte corrosione, viene valutato come forte corrosione;(4) se ci sono 3 o più punti di forte corrosione, viene valutato come forte corrosione per grave corrosione.
In base alla resistività del suolo, al potenziale redox, al contenuto di acqua, al contenuto di sale, al valore di pH e al contenuto di Cl e SO42, i gradi di corrosione dei campioni di suolo su vari pendii sono stati valutati in modo completo. I risultati della ricerca mostrano che i terreni su tutti i pendii sono altamente corrosivi.
Il potenziale di corrosione è un fattore importante che influisce sulla corrosione della rete di protezione dei pendii. I potenziali di corrosione dei tre pendii sono tutti inferiori a -200 mv, che ha il maggiore impatto sulla corrosione della rete metallica a monte. Il gradiente potenziale può essere utilizzato per giudicare l'entità della corrente vagante nel suolo. La corrente vagante è un fattore importante che influenza la corrosione della rete metallica sui pendii medi e in salita, specialmente sui pendii medi. , e l'effetto di corrosione sulla rete di protezione del pendio è stato moderato. Il contenuto di acqua del suolo è un fattore importante che influenza la corrosione delle reti metalliche in pendenza media e in discesa e ha un impatto maggiore sulla corrosione delle reti di protezione del pendio. I nutrienti sono più abbondanti nel terreno di media pendenza, indicando che vi sono frequenti attività microbiche e una rapida crescita delle piante.
La ricerca mostra che il potenziale di corrosione, il gradiente potenziale, il contenuto totale di sali solubili e il contenuto di acqua sono i principali fattori che influenzano la corrosione del suolo sui tre pendii e la corrosività del suolo è valutata come forte. La corrosione della rete di protezione del pendio è la più grave al pendio medio, che fornisce un riferimento per la progettazione anticorrosiva della rete di protezione del pendio ferroviario.
Come citare questo articolo: Chen, J. et al.Effetti della composizione del suolo e dell'elettrochimica sulla corrosione della rete di pendii rocciosi lungo una linea ferroviaria cinese.science.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL e Yang, GL Caratteristiche dinamiche dei pendii del sottosuolo ferroviario sotto l'eccitazione del terremoto.disastro naturale.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al.Analisi dei tipici danni da terremoto delle autostrade nell'area colpita dal terremoto di Wenchuan nella provincia del Sichuan[J].Giornale cinese di meccanica e ingegneria delle rocce.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Analisi dei danni sismici e contromisure dei ponti autostradali nel terremoto di Wenchuan.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY e Liu, CC L'effetto del terremoto di Chichi sulle frane indotte dalle successive precipitazioni nel centro di Taiwan. Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Effetti a lungo termine delle frane indotte dal terremoto sulla produzione di sedimenti in uno spartiacque montano: regione di Tanzawa, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Una revisione della ricerca sull'analisi della stabilità sismica dei pendii geotecnici. Ingegneria del terremoto e vibrazioni ingegneristiche.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Ricerca sui rischi geologici causati dal terremoto di Wenchuan nel Sichuan.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Protezione del pendio con vegetazione: meccanica delle radici di alcune piante tropicali. International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Effetti topografici sulle foreste montane tropicali basse in diverse condizioni geologiche nel Monte Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Caratteristiche ideali delle radici delle piante per proteggere i pendii naturali e artificiali dalle frane. Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Effetti delle radici dell'erba sull'erodibilità del suolo superficiale durante il flusso concentrato. Geomorfologia 76, 54–67 (2006).
Tempo di pubblicazione: agosto-04-2022