ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.com เวอร์ชันเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS แบบจำกัด เพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดตแล้ว (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะแสดงไซต์โดยไม่มีรูปแบบและ JavaScript
(ศักยภาพในการกัดกร่อน ศักยภาพรีดอกซ์ การไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้น และค่า pH) แอนไอออนในดิน (เกลือที่ละลายได้ทั้งหมด Cl-, SO42- และ) และคุณค่าทางโภชนาการของดิน (ปริมาณความชื้น สารอินทรีย์ ไนโตรเจนทั้งหมด ไนโตรเจนอัลคาไลไฮโดรไลซ์ ฟอสฟอรัสที่มีอยู่ โพแทสเซียมที่มีอยู่) ภายใต้ความลาดชันที่แตกต่างกัน เกรดการกัดกร่อนจะได้รับการประเมินตามตัวบ่งชี้ส่วนบุคคลและตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมของดินเทียม เมื่อเปรียบเทียบกับปัจจัยอื่น ๆ น้ำมีอิทธิพลมากที่สุดในการกัดกร่อนตาข่ายป้องกันความลาดชัน รองลงมาคือปริมาณประจุลบ เกลือที่ละลายได้ทั้งหมดมีผลปานกลางต่อการกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันความลาดชัน และกระแสน้ำที่หลงไหลมีผลปานกลางต่อการกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันความลาดชัน มีการประเมินระดับการกัดกร่อนของตัวอย่างดินอย่างครอบคลุม และการกัดกร่อนบนความลาดเอียงด้านบนอยู่ในระดับปานกลาง และการกัดกร่อนบนความลาดชันตรงกลางและด้านล่างนั้นรุนแรง สารอินทรีย์ในดินมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้น ไนโตรเจนที่มีอยู่ โพแทสเซียมที่มีอยู่ และที่มีอยู่ ฟอสฟอรัสมีความสัมพันธ์กับประจุลบอย่างมีนัยสำคัญ การกระจายของธาตุอาหารในดินมีความสัมพันธ์ทางอ้อมกับลักษณะความลาดเอียง
เมื่อสร้างทางรถไฟ ทางหลวง และสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการอนุรักษ์น้ำ การเปิดภูเขามักจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากภูเขาอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ การก่อสร้างทางรถไฟของจีนจึงต้องขุดภูเขาจำนวนมาก มันทำลายดินและพืชพรรณดั้งเดิม ทำให้เกิดเนินหินโล่ง สถานการณ์นี้นำไปสู่ดินถล่มและการพังทลายของดิน ซึ่งคุกคามความปลอดภัยของการขนส่งทางรถไฟ ดินถล่มเป็นสิ่งที่ไม่ดีต่อการจราจรบนถนน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังแผ่นดินไหวที่เหวินฉวนเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2551 แผ่นดินถล่ม ดินสไลด์กลายเป็นภัยพิบัติแผ่นดินไหวที่ร้ายแรงและกระจายเป็นวงกว้าง1.ในการประเมินระยะทาง 4,243 กิโลเมตรของถนนสายหลักในมณฑลเสฉวนในปี 2551 มีภัยพิบัติแผ่นดินไหวรุนแรง 1,736 ครั้งในพื้นถนนและกำแพงกันดินลาดเอียง คิดเป็น 39.76% ของความยาวทั้งหมดของการประเมิน ความสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงจากความเสียหายทางถนนเกิน 58 พันล้านหยวน 2.3 ตัวอย่างทั่วโลกแสดงให้เห็นว่าธรณีพิบัติภัยหลังแผ่นดินไหวสามารถอยู่ได้นานอย่างน้อย 10 ปี (แผ่นดินไหวในไต้หวัน) และนานถึงแม้นานถึง 40-50 ปี (แผ่นดินไหวคันโตในญี่ปุ่น)4,5.ความลาดเอียงเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่ออันตรายจากแผ่นดินไหว6,7.ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรักษาความลาดเอียงของถนนและเสริมสร้างความมั่นคง พืชมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการป้องกันความลาดชันและการฟื้นฟูภูมิทัศน์ทางนิเวศวิทยา 8.เมื่อเทียบกับความลาดชันของดินทั่วไป ความลาดชันของหินไม่มีการสะสมของปัจจัยทางอาหาร เช่น อินทรียวัตถุ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม และไม่มีสภาพแวดล้อมของดินที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความลาดชันสูงและการพังทลายของฝน ทำให้ดินลาดสูญหายได้ง่าย สภาพแวดล้อมที่ลาดเอียงรุนแรง ขาดเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช และดินลาดเอียงขาดเสถียรภาพในการรองรับ 9. การฉีดพ่นลาดด้วยวัสดุรองพื้นเพื่อคลุมดินเพื่อป้องกันความลาดชันเป็นเทคโนโลยีการฟื้นฟูระบบนิเวศบนเนินที่ใช้กันทั่วไปในประเทศของฉัน ดินเทียมที่ใช้ในการฉีดพ่นประกอบด้วยหินบด ดินในไร่นา ฟางข้าว ปุ๋ยผสม สารกักเก็บน้ำ และกาว (กาวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ กาวอินทรีย์ และแอสฟัลต์อิมัลชัน sifier) ​​ในสัดส่วนที่แน่นอน กระบวนการทางเทคนิคคือ: ขั้นแรกวางลวดหนามบนหิน จากนั้นยึดลวดหนามด้วยหมุดย้ำและสลักเกลียว และสุดท้ายฉีดดินเทียมที่มีเมล็ดพืชบนทางลาดด้วยเครื่องพ่นพิเศษ ตาข่ายโลหะรูปเพชร 14# ที่เคลือบสังกะสีทั้งหมดส่วนใหญ่จะใช้ โดยมีมาตรฐานตาข่าย 5 ซม. × 5 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ตาข่ายโลหะช่วยให้เมทริกซ์ดินก่อตัวเป็นแผ่นเสาหินที่ทนทานบนพื้นผิวหิน ตาข่ายโลหะจะ กัดกร่อนในดิน เนื่องจากตัวดินเป็นอิเล็กโทรไลต์ และระดับของการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับลักษณะของดิน การประเมินปัจจัยการกัดกร่อนของดินมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประเมินการพังทลายของตาข่ายโลหะที่เกิดจากดินและกำจัดอันตรายจากดินถล่ม
เชื่อกันว่ารากพืชมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพทางลาดชันและควบคุมการพังทลาย10,11,12,13,14เพื่อให้มีความลาดชันมั่นคงจากดินถล่มตื้นๆ พืชสามารถนำมาใช้ได้เนื่องจากรากพืชสามารถยึดดินเพื่อป้องกันดินถล่ม15,16,17.ไม้ยืนต้น โดยเฉพาะต้นไม้ช่วยป้องกันดินถล่มตื้นๆ18.โครงสร้างป้องกันที่แข็งแรงซึ่งเกิดจากระบบรากแนวตั้งและด้านข้างของพืชที่ทำหน้าที่เป็นเสาเข็มเสริมความแข็งแรงในดิน การพัฒนาของ รูปแบบสถาปัตยกรรมของรากถูกขับเคลื่อนโดยยีน และสภาพแวดล้อมของดินมีบทบาทชี้ขาดในกระบวนการเหล่านี้ การกัดกร่อนของโลหะจะแตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อมของดิน20 ระดับของการกัดกร่อนของโลหะในดินมีตั้งแต่การละลายอย่างรวดเร็วไปจนถึงผลกระทบเล็กน้อย21 ดินเทียมนั้นแตกต่างจาก "ดินจริง" อย่างมาก การก่อตัวของดินตามธรรมชาติเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกและสิ่งมีชีวิตต่างๆ เป็นเวลาหลายสิบล้านปี22,23,24 ก่อนที่พืชพรรณไม้จะสร้างรากที่มั่นคง ระบบและระบบนิเวศ ไม่ว่าตาข่ายโลหะรวมกับหินลาดและดินเทียมสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยเกี่ยวข้องโดยตรงกับการพัฒนาเศรษฐกิจธรรมชาติ ความปลอดภัยของชีวิต และการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาหรือไม่
อย่างไรก็ตาม การกัดกร่อนของโลหะสามารถนำไปสู่การสูญเสียครั้งใหญ่ จากการสำรวจที่ดำเนินการในประเทศจีนในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เกี่ยวกับเครื่องจักรเคมีและอุตสาหกรรมอื่นๆ ความสูญเสียที่เกิดจากการกัดกร่อนของโลหะคิดเป็น 4% ของมูลค่าผลผลิตทั้งหมด ดังนั้น จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องศึกษากลไกการกัดกร่อนและใช้มาตรการป้องกันสำหรับการก่อสร้างทางเศรษฐกิจ ดินเป็นระบบที่ซับซ้อนของก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และจุลินทรีย์ สารเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์สามารถกัดกร่อนวัสดุ และกระแสน้ำที่หลงไหลอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนได้เช่นกัน ดังนั้น เป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะที่ฝังอยู่ในดิน ในปัจจุบัน งานวิจัยเกี่ยวกับการกัดกร่อนของโลหะที่ฝังอยู่นั้นมุ่งเน้นไปที่ (1) ปัจจัยที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของโลหะที่ฝังอยู่เป็นหลัก25;(2) วิธีการป้องกันโลหะ 26,27;(3) วิธีการตัดสินระดับการกัดกร่อนของโลหะการกัดกร่อนในสื่อต่าง ๆ อย่างไรก็ตามดินทั้งหมดในการศึกษาเป็นธรรมชาติและผ่านกระบวนการสร้างดินที่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานการพังทลายของดินเทียมของหินรางรถไฟ
เมื่อเทียบกับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ ดินเทียมมีลักษณะของความไม่คล่องตัว ความแตกต่าง ฤดูกาล และภูมิภาค การกัดกร่อนของโลหะในดินเทียมเกิดจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าระหว่างโลหะกับดินเทียม นอกจากปัจจัยโดยกำเนิดแล้ว อัตราการกัดกร่อนของโลหะยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมโดยรอบ ปัจจัยหลายอย่างส่งผลต่อการกัดกร่อนของโลหะเป็นรายบุคคลหรือรวมกัน เช่น ปริมาณความชื้น ปริมาณออกซิเจน ปริมาณเกลือที่ละลายได้ทั้งหมด ปริมาณไอออนและไอออนของโลหะ ค่า pH จุลินทรีย์ในดิน30,31 32.
ในทางปฏิบัติตลอด 30 ปี คำถามเกี่ยวกับวิธีการรักษาดินเทียมบนเนินหินอย่างถาวรเป็นปัญหา 33 พุ่มไม้หรือต้นไม้ไม่สามารถเติบโตบนทางลาดบางแห่งได้หลังจาก 10 ปีของการดูแลด้วยมือเนื่องจากการกัดเซาะของดิน สิ่งสกปรกบนผิวของตาข่ายโลหะถูกชะล้างออกไปในบางแห่ง เนื่องจากการกัดกร่อน ตาข่ายโลหะบางส่วนแตกและสูญเสียดินทั้งหมดด้านบนและด้านล่าง (รูปที่ 1) ในปัจจุบัน การวิจัยเกี่ยวกับการกัดกร่อนของลาดรางรถไฟส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การกัดกร่อนของตะแกรงสายดินของสถานีย่อยรถไฟ การกัดกร่อนของกระแสไฟรั่วที่เกิดจากรางเบา และการกัดกร่อนของสะพานรถไฟ 34,35 รางและอุปกรณ์ยานพาหนะอื่นๆ 36 ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะป้องกันความลาดเอียงของรางรถไฟ บทความนี้ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และไฟฟ้าเคมีของดินเทียมบนเนินหินทางตะวันตกเฉียงใต้ของทางรถไฟซุยหยู โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำนายการกัดกร่อนของโลหะโดยการประเมินคุณสมบัติของดิน และให้พื้นฐานทางทฤษฎีและทางปฏิบัติสำหรับการฟื้นฟูระบบนิเวศของดินและการฟื้นฟูเทียม ความลาดชันเทียม
สถานที่ทดสอบตั้งอยู่ในพื้นที่เนินเขาของมณฑลเสฉวน (30°32′N, 105°32′E) ใกล้กับสถานีรถไฟ Suining พื้นที่นี้ตั้งอยู่กลางแอ่งเสฉวน มีภูเขาและเนินเขาเตี้ย ๆ มีโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่เรียบง่ายและภูมิประเทศที่ราบเรียบ การกัดเซาะ การตัดและการสะสมตัวของน้ำทำให้เกิดภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาที่ถูกกัดเซาะ พื้นหินส่วนใหญ่เป็นหินปูน และภาระที่มากเกินไปส่วนใหญ่เป็นทรายสีม่วงและหินโคลน ความสมบูรณ์ไม่ดี และหินมีโครงสร้างเป็นบล็อก พื้นที่ศึกษามีภูมิอากาศแบบมรสุมกึ่งร้อนชื้น โดยมีลักษณะตามฤดูกาลคือ ต้นฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วงสั้น และปลายฤดูหนาว ฝนตกชุก แสงสว่างและความร้อนอุดมสมบูรณ์ ระยะเวลาไม่มีน้ำแข็งเกาะยาวนาน (เฉลี่ย 285 วัน) อากาศอบอุ่น อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีอยู่ที่ 17.4°C อุณหภูมิเฉลี่ยของเดือนที่ร้อนที่สุด (สิงหาคม) คือ 27.2°C และอุณหภูมิสูงสุดสุดขั้วอยู่ที่ 39.3°C เดือนที่หนาวที่สุดคือเดือนมกราคม (โดยเฉลี่ย อุณหภูมิช่วงอายุคือ 6.5°C) อุณหภูมิต่ำสุดสุดขั้วคือ -3.8°C และปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยทั้งปีอยู่ที่ 920 มม. โดยส่วนใหญ่กระจุกตัวในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม ปริมาณน้ำฝนในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และฤดูหนาวจะแตกต่างกันอย่างมากสัดส่วนของปริมาณน้ำฝนในแต่ละฤดูกาลของปีอยู่ที่ 19-21%, 51-54%, 22-24% และ 4-5% ตามลำดับ
พื้นที่วิจัยมีความลาดชันประมาณ 45° บนทางลาดของทางรถไฟ Yu-Sui ที่สร้างขึ้นในปี 2546 ในเดือนเมษายน 2555 หันไปทางทิศใต้ภายในระยะ 1 กม. จากสถานีรถไฟ Suiningความลาดชันตามธรรมชาติถูกใช้เป็นตัวควบคุม การฟื้นฟูระบบนิเวศของความลาดชันใช้เทคโนโลยีการฉีดพ่นดินทับหน้าจากต่างประเทศเพื่อการฟื้นฟูระบบนิเวศ ตามความสูงของความลาดชันด้านข้างทางรถไฟ ความลาดชันสามารถแบ่งออกเป็นความลาดชันสูง ความลาดชันกลาง และเนินล่าง (รูปที่ 2) เนื่องจากความหนาของดินประดิษฐ์ที่มีความลาดเอียงตัดจะอยู่ที่ประมาณ 10 ซม. เพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะจากผลิตภัณฑ์กัดกร่อนของตาข่ายโลหะของดิน เราจึงใช้พลั่วสแตนเลสในการตักผิวดิน 0-8 เท่านั้น ซม. มีการตั้งค่าการทำซ้ำสี่ครั้งสำหรับแต่ละตำแหน่งความลาดชัน โดยมีจุดสุ่มตัวอย่าง 15-20 จุดต่อการทำซ้ำ การจำลองแต่ละครั้งเป็นการสุ่มส่วนผสม 15-20 จุดสุ่มตัวอย่างจากเส้นรูปตัว S น้ำหนักสดประมาณ 500 กรัม นำตัวอย่างกลับไปที่ห้องปฏิบัติการในถุงซิปล็อคโพลีเอทิลีนสำหรับการประมวลผล ดินแห้งตามธรรมชาติ และเลือกกรวด เศษซากสัตว์และพืช บดด้วยไม้โมรา และร่อนด้วย ตะแกรงไนลอน 20 ตาข่าย 100 ตาข่าย ยกเว้นอนุภาคหยาบ
ความต้านทานของดินวัดโดยเครื่องทดสอบความต้านทานดิน VICTOR4106 ที่ผลิตโดย Shengli Instrument Companyวัดค่าความต้านทานของดินในสนามวัดความชื้นในดินโดยวิธีการทำให้แห้ง เครื่องมือวัดค่า mv/pH แบบดิจิตอลแบบพกพา DMP-2 มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงสำหรับวัดศักยภาพในการกัดกร่อนของดิน การไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้นและค่าศักย์รีดอกซ์ถูกกำหนดโดย mv/pH แบบดิจิตอลแบบพกพา DMP-2 เกลือที่ละลายได้ทั้งหมดในดินถูกกำหนดโดยวิธีการทำให้แห้งแบบตกค้าง ปริมาณคลอไรด์ไอออนในดินถูกกำหนดโดยวิธีการไทเทรตแบบ AgNO3 (วิธีโมห์ร) ปริมาณซัลเฟตในดินถูกกำหนดโดยวิธีการไทเทรต EDTA ทางอ้อม วิธีการไทเทรตตัวบ่งชี้แบบคู่เพื่อหาค่าคาร์บอเนตในดิน และ ไบคาร์บอเนต, วิธีการให้ความร้อนด้วยโพแทสเซียมไดโครเมตออกซิเดชั่นเพื่อตรวจสอบอินทรียวัตถุในดิน, วิธีการแพร่สารละลายอัลคาไลน์เพื่อตรวจสอบไนโตรเจนในดินที่เป็นด่างด้วยไฮโดรไลซิส, การย่อยด้วย H2SO4-HClO4 วิธี Mo-Sb colorimetric ฟอสฟอรัสทั้งหมดในดินและปริมาณฟอสฟอรัสที่มีอยู่ในดินถูกกำหนดโดยวิธี Olsen (สารละลาย NaHCO3 0.05 โมล/ลิตรเป็นสารสกัด) และปริมาณโพแทสเซียมทั้งหมดในดินถูกกำหนดโดยโฟโตเมทรีโซเดียมไฮดรอกไซด์ฟิวชัน-เฟลม
ข้อมูลการทดลองได้รับการจัดระบบในขั้นต้น สถิติ SPSS 20 ใช้ในการหาค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว และการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของมนุษย์
ตารางที่ 1 แสดงคุณสมบัติทางกลไฟฟ้า ประจุลบ และธาตุอาหารของดินที่มีความลาดชันต่างกัน ศักยภาพในการกัดกร่อน ความต้านทานของดิน และการไล่ระดับศักย์ศักย์ไฟฟ้าตะวันออก-ตะวันตกของความลาดชันต่างกันล้วนมีนัยสำคัญ (P < 0.05) ศักย์รีดอกซ์ของทางลาดลง ทางลาดกลาง และความชันตามธรรมชาติมีนัยสำคัญ (P < 0.05) การไล่ระดับสีที่เป็นไปได้ตั้งฉากกับทางรถไฟ นั่นคือ การไล่ระดับศักย์ศักย์เหนือ-ใต้ คือ ความลาดเอียงขึ้น > ทางลง > ความลาดชันตรงกลาง ค่า pH ของดิน ตามลำดับความลาดเอียง>ขึ้นเขา>เนินกลาง>ลาดธรรมชาติ เกลือที่ละลายได้ทั้งหมด ความลาดธรรมชาติสูงกว่าความลาดรางรถไฟอย่างมีนัยสำคัญ (P < 0.05) ปริมาณเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดของดินลาดรางรถไฟชั้นที่ 3 สูงกว่า 500 มก./กก. และเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดมีผลปานกลางต่อการกัดกร่อนของโลหะ ปริมาณอินทรียวัตถุในดินมีค่าสูงสุดในทางลาดธรรมชาติและต่ำสุดในทางลาดลงเขา (P < 0.05) ปริมาณไนโตรเจนรวมสูงสุดในทางลาดกลางและ ต่ำสุดในทางลาดชัน;ปริมาณไนโตรเจนที่มีอยู่จะสูงที่สุดในทางลาดลงและทางลาดชันตรงกลาง และต่ำที่สุดในทางลาดชันตามธรรมชาติปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดบนทางขึ้นและลงของรางรถไฟมีค่าต่ำกว่า แต่ปริมาณไนโตรเจนที่มีอยู่นั้นสูงกว่า ซึ่งบ่งชี้ว่าอัตราการเกิดแร่อินทรีย์ไนโตรเจนแบบขึ้นเนินและลงเนินเป็นไปอย่างรวดเร็ว ปริมาณโพแทสเซียมที่มีอยู่จะเหมือนกับฟอสฟอรัสที่มีอยู่
สภาพต้านทานของดินเป็นดัชนีบ่งชี้การนำไฟฟ้าและเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานสำหรับการตัดสินการกัดกร่อนของดิน ปัจจัยที่ส่งผลต่อสภาพต้านทานของดิน ได้แก่ ปริมาณความชื้น ปริมาณเกลือที่ละลายได้ทั้งหมด ค่า pH เนื้อดิน อุณหภูมิ ปริมาณอินทรียวัตถุ อุณหภูมิของดิน และความแน่น โดยทั่วไป ดินที่มีสภาพต้านทานต่ำจะมีฤทธิ์กัดกร่อนมากกว่า และในทางกลับกัน การใช้สภาพต้านทานเพื่อตัดสินค่าการกัดกร่อนของดินเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในหลายประเทศ ตารางที่ 1 แสดงเกณฑ์การประเมินระดับการกัดกร่อนสำหรับแต่ละดัชนีเดี่ยว 37,38
จากผลการทดสอบและมาตรฐานในประเทศของฉัน (ตารางที่ 1) หากค่าความต้านทานการกัดกร่อนของดินประเมินจากค่าความต้านทานของดินเท่านั้น ดินบนทางลาดชันจะมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงดินบนทางลาดลงเขามีฤทธิ์กัดกร่อนปานกลางการกัดกร่อนของดินบริเวณเนินกลางและเนินตามธรรมชาติค่อนข้างอ่อน
ความต้านทานดินของทางลาดขึ้นเขาต่ำกว่าส่วนอื่น ๆ ของทางลาดอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอาจเกิดจากการกัดเซาะของฝน ดินบนทางลาดชันจะไหลลงสู่ทางลาดตรงกลางพร้อมกับน้ำ เพื่อให้ตาข่ายโลหะป้องกันทางลาดชันอยู่ใกล้กับดินชั้นบน ตาข่ายโลหะบางส่วนถูกเปิดออกและลอยอยู่ในอากาศ (รูปที่ 1) วัดค่าความต้านทานของดินที่ไซต์ระยะห่างของเสาเข็มคือ 3m;ความลึกในการตอกเสาเข็มต่ำกว่า 15 ซม. ตาข่ายโลหะเปลือยและสนิมที่ลอกออกอาจรบกวนผลการวัดได้ ดังนั้น การประเมินค่าการกัดกร่อนของดินโดยใช้ดัชนีความต้านทานของดินเพียงอย่างเดียวจึงไม่น่าเชื่อถือ ในการประเมินการกัดกร่อนแบบครอบคลุม จะไม่พิจารณาค่าความต้านทานของดินในพื้นที่ลาดชัน
เนื่องจากความชื้นสัมพัทธ์สูง อากาศชื้นตลอดปีในพื้นที่มณฑลเสฉวนทำให้ตาข่ายโลหะสัมผัสกับอากาศกัดกร่อนรุนแรงกว่าตาข่ายโลหะที่ฝังอยู่ในดิน39 การสัมผัสตะแกรงลวดสู่อากาศอาจส่งผลให้อายุการใช้งานลดลง ซึ่งอาจทำให้ดินบนเนินไม่มั่นคง การสูญเสียดินอาจทำให้พืช โดยเฉพาะไม้ยืนต้นเติบโตได้ยาก เนื่องจากไม่มีไม้ยืนต้น จึงเป็นเรื่องยากที่จะสร้างระบบรากขึ้นเนินเพื่อทำให้ดินแข็งขึ้น ในขณะเดียวกัน การเจริญเติบโตของพืชก็เช่นกัน ปรับปรุงคุณภาพดินและเพิ่มปริมาณฮิวมัสในดิน ซึ่งไม่เพียงกักเก็บน้ำได้ แต่ยังให้สภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสัตว์และพืช จึงช่วยลดการสูญเสียหน้าดิน ดังนั้น ในช่วงแรกของการก่อสร้างควรหว่านเมล็ดไม้ให้มากขึ้นบนพื้นที่ลาดเอียง และควรเติมสารกักเก็บน้ำอย่างต่อเนื่องและคลุมด้วยฟิล์มเพื่อป้องกัน เพื่อลดการพังทลายของดินชั้นบนโดยน้ำฝน
ศักยภาพในการกัดกร่อนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันความลาดชันบนทางลาดสามระดับ และส่งผลกระทบมากที่สุดบนทางขึ้นเขา (ตารางที่ 2) ภายใต้สภาวะปกติ ศักยภาพในการกัดกร่อนจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนักในสภาพแวดล้อมที่กำหนด การเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจนอาจเกิดจากกระแสน้ำหลงทาง กระแสน้ำไหลย้อนหมายถึงกระแสน้ำ 40, 41, 42 ที่รั่วไหลลงสู่พื้นถนนและตัวกลางดินเมื่อยานพาหนะใช้ระบบขนส่งมวลชน ด้วยการพัฒนาระบบขนส่ง ระบบขนส่งทางรถไฟในประเทศของฉันประสบความสำเร็จอย่างมาก ไม่สามารถเพิกเฉยต่อการเกิดไฟฟ้าขนาดและการกัดกร่อนของโลหะฝังที่เกิดจากการรั่วไหลของกระแสไฟตรงจากทางรถไฟไฟฟ้าได้ ในปัจจุบัน การไล่ระดับศักย์ของดินสามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าดินมีการรบกวนของกระแสจรจัดหรือไม่ เมื่อความลาดเอียงที่อาจเกิดขึ้นของดินผิวดินต่ำกว่า 0.5 mv/m กระแสจรจัดจะต่ำเมื่อความลาดเอียงที่อาจเกิดขึ้นอยู่ในช่วง 0.5 mv/m ถึง 5.0 mv/m กระแสจรจัดจะอยู่ในระดับปานกลางเมื่อศักย์เกรเดียนต์มากกว่า 5.0 mv/m ระดับกระแสสเตรย์จะสูง ช่วงลอยตัวของศักย์เกรเดียนต์ (EW) ของมิดสโลป อัพสโลป และดาวน์สโลปแสดงในรูปที่ 3 ในแง่ของช่วงลอยตัว มีกระแสสเตรย์ปานกลางในแนวตะวันออก-ตะวันตกและเหนือ-ใต้ของความชันช่วงกลาง ดังนั้น กระแสสเตรย์จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะบนเนินกลางและล่าง - ความลาดชัน โดยเฉพาะช่วงกลางเนิน
โดยทั่วไป ค่าศักย์รีดอกซ์ของดิน (Eh) ที่สูงกว่า 400 mV บ่งชี้ถึงความสามารถในการออกซิไดซ์ ค่าที่สูงกว่า 0-200 mV คือความสามารถในการรีดิวซ์ปานกลาง และต่ำกว่า 0 mV คือความสามารถในการรีดิวซ์ที่มาก ยิ่งค่าศักย์รีดอกซ์ของดินต่ำ ความสามารถในการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ในดินต่อโลหะก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น44 เป็นไปได้ที่จะทำนายแนวโน้มของการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ในดินจากค่าศักย์รีดอกซ์ การศึกษาพบว่าค่าศักย์รีดอกซ์ของดินที่ลาดทั้งสามมีค่ามากกว่า 500 mv และระดับการกัดกร่อนก็น้อยมาก .แสดงว่าสภาพการระบายอากาศของดินในพื้นที่ลาดชันดี ไม่เอื้อต่อการกัดกร่อนของจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนในดิน
การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าผลกระทบของค่า pH ของดินต่อการพังทลายของดินนั้นชัดเจน ด้วยความผันผวนของค่า pH อัตราการกัดกร่อนของวัสดุที่เป็นโลหะจะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ ค่า pH ของดินมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพื้นที่และจุลินทรีย์ในดิน45,46,47 โดยทั่วไปแล้ว ผลของค่า pH ของดินต่อการกัดกร่อนของวัสดุโลหะในดินที่เป็นด่างเล็กน้อยนั้นไม่ชัดเจน ดินของทางลาดรถไฟทั้งสามแห่งเป็นด่างทั้งหมด ดังนั้นผลของค่า pH ต่อการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะจึงอ่อนแอ
ดังที่เห็นได้จากตารางที่ 3 การวิเคราะห์สหสัมพันธ์แสดงให้เห็นว่าศักย์รีดอกซ์และตำแหน่งความชันมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญ (R2 = 0.858) ศักย์การกัดกร่อนและเกรเดียนต์ศักย์ (SN) มีความสัมพันธ์ทางบวกอย่างมีนัยสำคัญ (R2 = 0.755) และศักย์รีดอกซ์และศักย์เกรเดียนต์ (SN) มีความสัมพันธ์ทางบวกอย่างมีนัยสำคัญ (R2 = 0.755)มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญระหว่างศักย์ไฟฟ้าและค่า pH (R2 = -0.724) ตำแหน่งความลาดเอียงมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับศักยภาพรีดอกซ์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีความแตกต่างในสภาพแวดล้อมจุลภาคของตำแหน่งความลาดเอียงต่างๆ และจุลินทรีย์ในดินมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับศักย์รีดอกซ์48, 49, 50 ศักย์รีดอกซ์มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับค่า pH51,52 ความสัมพันธ์นี้บ่งชี้ว่าค่า pH และ Eh ไม่ได้เปลี่ยนแปลงพร้อมกันเสมอไปในระหว่างกระบวนการรีดอกซ์ของดิน แต่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นเชิงลบ ศักยภาพในการกัดกร่อนของโลหะสามารถแสดงถึงความสามารถสัมพัทธ์ในการได้รับและสูญเสียอิเล็กตรอน แม้ว่าศักยภาพในการกัดกร่อนมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับศักย์เกรเดียนต์ (SN) เกรเดียนต์ศักย์อาจเกิดจากการสูญเสียอิเล็กตรอนโดยง่ายของโลหะ
ปริมาณเกลือที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการกัดกร่อนของดินการพูดส่วนใหญ่ความเค็มของดินที่สูงขึ้นความต้านทานของดินที่ต่ำลงดังนั้นการเพิ่มความต้านทานของดินในดินอิเล็กโทรไลต์ไม่เพียง โลหะและความสามารถในการละลายออกซิเจนในดิน 53.
ไอออนที่แยกตัวออกจากเกลือที่ละลายได้ในดินส่วนใหญ่ไม่ได้มีส่วนร่วมโดยตรงในปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี แต่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของโลหะผ่านสภาพต้านทานของดิน ยิ่งดินมีความเค็มสูง ค่าการนำไฟฟ้าของดินก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น และการพังทลายของดินก็จะยิ่งมากขึ้น ความเค็มของดินตามทางลาดตามธรรมชาติจะสูงกว่าทางลาดรางรถไฟอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอาจเนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าทางลาดตามธรรมชาติอุดมไปด้วยพืชพรรณซึ่งเอื้อต่อการอนุรักษ์ดินและน้ำ อีกเหตุผลหนึ่งอาจเป็นเพราะความลาดชันตามธรรมชาติมีประสบการณ์ในการก่อตัวของดินที่โตเต็มที่แล้ว ( วัสดุต้นกำเนิดของดินที่เกิดจากการผุกร่อนของหิน) แต่ดินลาดรางรถไฟประกอบด้วยเศษหินบดเป็นเมทริกซ์ของ "ดินเทียม" และไม่ผ่านกระบวนการสร้างดินที่เพียงพอแร่ธาตุไม่ปล่อยออกมา นอกจากนี้ ไอออนของเกลือในดินลึกของเนินธรรมชาติเพิ่มขึ้นจากการกระทำของเส้นเลือดฝอยระหว่างการระเหยที่ผิวดินและสะสมอยู่ในดินผิวดิน ส่งผลให้ปริมาณเกลือไอออนในดินผิวดินเพิ่มขึ้น ความหนาของดินของทางลาดรางรถไฟน้อยกว่า 20 ซม. ส่งผลให้ดินชั้นบนไม่สามารถเสริมเกลือจากดินลึกได้
ไอออนบวก (เช่น K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ ฯลฯ) มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการกัดกร่อนของดิน ในขณะที่แอนไอออนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเคมีไฟฟ้าของการกัดกร่อนและมีผลกระทบอย่างมากต่อการกัดกร่อนของโลหะ Cl− สามารถเร่งการกัดกร่อนของขั้วบวกและเป็นไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากที่สุดยิ่งปริมาณ Cl− สูง การกัดกร่อนของดินจะยิ่งรุนแรงขึ้น SO42− ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการกัดกร่อนของเหล็กเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการกัดกร่อนในวัสดุคอนกรีตบางชนิดด้วย 54 นอกจากนี้ยังกัดกร่อนเหล็กด้วย ในการทดลองดินกรดหลายชุด พบว่าอัตราการกัดกร่อนเป็นสัดส่วนกับความเป็นกรดของดิน 55 คลอไรด์และซัลเฟตเป็นองค์ประกอบหลักของเกลือที่ละลายน้ำได้ ซึ่งสามารถเร่งการเกิดโพรงอากาศของโลหะได้โดยตรง การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียน้ำหนักการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอนในดินด่างเกือบจะเป็นสัดส่วน อัลการเติมคลอไรด์และซัลเฟตไอออน56,57.Lee et al.พบว่า SO42- อาจขัดขวางการกัดกร่อน แต่ส่งเสริมการพัฒนาของหลุมกัดกร่อนที่ก่อตัวขึ้นแล้ว 58
ตามมาตรฐานการประเมินการกัดกร่อนของดินและผลการทดสอบ ปริมาณคลอไรด์ไอออนในตัวอย่างดินลาดชันแต่ละตัวอย่างมีค่ามากกว่า 100 มก./กก. ซึ่งบ่งชี้ว่าดินมีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง ปริมาณซัลเฟตไอออนทั้งทางขึ้นและลงเนินสูงกว่า 200 มก./กก. และต่ำกว่า 500 มก./กก. และดินสึกกร่อนปานกลางปริมาณซัลเฟตไอออนในพื้นที่ลาดกลางต่ำกว่า 200 มก./กก. และการกัดกร่อนของดินอ่อนแอเมื่อ ตัวกลางของดินมีความเข้มข้นสูง มันจะเข้าร่วมในปฏิกิริยาและก่อให้เกิดระดับการกัดกร่อนบนพื้นผิวของอิเล็กโทรดโลหะ ซึ่งจะทำให้ปฏิกิริยาการกัดกร่อนช้าลง เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ตะกรันอาจแตกกะทันหัน ซึ่งช่วยเร่งอัตราการกัดกร่อนอย่างมากในขณะที่ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ระดับการกัดกร่อนจะปกคลุมพื้นผิวของอิเล็กโทรดโลหะ และอัตราการกัดกร่อนก็แสดงแนวโน้มที่ช้าลงอีกครั้ง 59 จากการศึกษาพบว่าปริมาณในดินที่ลดลงจึงมีผลต่อการกัดกร่อนเพียงเล็กน้อย
ตามตารางที่ 4 ความสัมพันธ์ระหว่างความชันและแอนไอออนของดินแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความชันและคลอไรด์ไอออนอย่างมีนัยสำคัญ (R2=0.836) และความสัมพันธ์เชิงบวกที่มีนัยสำคัญระหว่างความลาดเอียงและเกลือที่ละลายได้ทั้งหมด (R2=0.742)
สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการไหลบ่าของพื้นผิวและการพังทลายของดินอาจเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงของเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดในดิน มีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดและคลอไรด์ไอออน ซึ่งอาจเป็นเพราะเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดคือแอ่งของคลอไรด์ไอออน และปริมาณของเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดจะเป็นตัวกำหนดปริมาณของคลอไรด์ไอออนในสารละลายดิน ดังนั้น เราจึงทราบได้ว่าความแตกต่างของความลาดเอียงอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงของส่วนตาข่ายโลหะ
อินทรียวัตถุ ไนโตรเจนทั้งหมด ไนโตรเจนที่มีอยู่ ฟอสฟอรัสที่มีอยู่ และโพแทสเซียมที่มีอยู่เป็นสารอาหารพื้นฐานของดิน ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของดินและการดูดซึมสารอาหารโดยระบบราก ธาตุอาหารในดินเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อจุลินทรีย์ในดิน ดังนั้นจึงควรศึกษาว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างธาตุอาหารในดินกับการกัดกร่อนของโลหะหรือไม่ รถไฟซุยหยูสร้างเสร็จในปี 2546 ซึ่งหมายความว่าดินเทียมมีประสบการณ์การสะสมอินทรียวัตถุเพียง 9 ปี เนื่องจากลักษณะเฉพาะของดินเทียม จึงจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดี ของธาตุอาหารในดินเทียม
ผลการวิจัยพบว่าปริมาณอินทรียวัตถุในดินลาดชันตามธรรมชาติมีปริมาณสูงสุดหลังจากกระบวนการสร้างดินทั้งหมด ปริมาณอินทรียวัตถุในดินที่มีความลาดชันต่ำมีค่าต่ำสุด เนื่องจากอิทธิพลของดินฟ้าอากาศและการไหลบ่าของพื้นผิว ธาตุอาหารในดินจะสะสมบนพื้นที่ลาดชั้นกลางและเนินล่าง ก่อตัวเป็นชั้นฮิวมัสหนา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กและความเสถียรต่ำของดินที่มีความลาดเอียงต่ำ สารอินทรีย์จึงถูกย่อยสลายได้ง่ายโดยจุลินทรีย์ ความครอบคลุมและความหลากหลายของพืชพันธุ์ Lope อยู่ในระดับสูง แต่ความเป็นเนื้อเดียวกันต่ำ ซึ่งอาจนำไปสู่การกระจายสารอาหารบนพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ ฮิวมัสชั้นหนาอุ้มน้ำและสิ่งมีชีวิตในดินยังทำงานอยู่ ทั้งหมดนี้ช่วยเร่งการสลายตัวของอินทรียวัตถุในดิน
ปริมาณอัลคาไล-ไฮโดรไลซ์ไนโตรเจนของรางรถไฟขึ้น ทางชันกลาง และทางลงสูงกว่าทางลาดตามธรรมชาติ ซึ่งบ่งชี้ว่าอัตราการเกิดแร่ธาตุไนโตรเจนอินทรีย์ของทางลาดรถไฟสูงกว่าทางลาดธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญ ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็ก โครงสร้างดินยิ่งไม่เสถียร จุลินทรีย์จะย่อยสลายอินทรียวัตถุในมวลรวมได้ง่ายขึ้น และแหล่งรวมของไนโตรเจนอินทรีย์ที่มีแร่ธาตุจะมีมากขึ้น60,61 ซึ่งสอดคล้องกับผลลัพธ์ของข้อ 6 จากการศึกษา 2 ชิ้น ปริมาณมวลรวมของอนุภาคขนาดเล็กในดินของทางลาดรถไฟสูงกว่าทางลาดตามธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น ต้องใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มปริมาณปุ๋ย สารอินทรีย์ และไนโตรเจนในดินของทางลาดรถไฟ และปรับปรุงการใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนของดิน การสูญเสียฟอสฟอรัสที่มีอยู่และโพแทสเซียมที่มีอยู่ซึ่งเกิดจากการไหลบ่าของพื้นผิวคิดเป็น 77.27% ถึง 99.79% ของการสูญเสียทั้งหมดของความลาดชันของทางรถไฟ การไหลบ่าของผิวอาจเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของ ธาตุอาหารที่สูญเสียไปในดินลาดเอียง63,64,65.
ดังที่แสดงในตารางที่ 4 มีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่างตำแหน่งความลาดเอียงและฟอสฟอรัสที่มีอยู่ (R2=0.948) และความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งความลาดชันและโพแทสเซียมที่มีอยู่นั้นเท่ากัน (R2=0.898) ซึ่งแสดงว่าตำแหน่งความลาดชันมีผลต่อปริมาณฟอสฟอรัสที่มีอยู่และโพแทสเซียมที่มีอยู่ในดิน
การไล่ระดับสีเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อปริมาณอินทรียวัตถุในดินและการเสริมธาตุไนโตรเจน66 และการไล่ระดับสียิ่งน้อย อัตราการเพิ่มธาตุอาหารก็ยิ่งมากขึ้น สำหรับการเพิ่มธาตุอาหารในดิน การสูญเสียธาตุอาหารจะลดลง และผลกระทบของตำแหน่งลาดเอียงต่อปริมาณอินทรียวัตถุในดินและการเสริมธาตุไนโตรเจนทั้งหมดนั้นไม่ชัดเจน ชนิดและจำนวนของพืชที่แตกต่างกันบนทางลาดที่แตกต่างกันมีกรดอินทรีย์ที่หลั่งออกมาจากรากพืชต่างกัน กรดอินทรีย์มีประโยชน์ต่อการตรึงฟอสฟอรัสที่มีอยู่และโพแทสเซียมที่มีอยู่ในดิน ก่อนหน้านี้มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญระหว่างตำแหน่งความชันกับฟอสฟอรัสที่มีอยู่ และตำแหน่งความชันกับโพแทสเซียมที่มีอยู่
เพื่อชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างธาตุอาหารในดินกับการกัดกร่อนของดิน จำเป็นต้องวิเคราะห์ความสัมพันธ์ ดังที่แสดงในตารางที่ 5 ศักย์รีดอกซ์มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับไนโตรเจนที่มีอยู่ (R2 = -0.845) และสัมพันธ์ทางบวกอย่างมีนัยสำคัญกับฟอสฟอรัสที่มีอยู่ (R2 = 0.842) และโพแทสเซียมที่มีอยู่ (R2 = 0.980) ศักย์รีดอกซ์สะท้อนถึงคุณภาพของรีดอกซ์ ซึ่งมักจะได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของดิน จากนั้นจึงส่งผลต่อ ชุดคุณสมบัติของดิน ดังนั้นจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดทิศทางการเปลี่ยนแปลงของธาตุอาหารในดิน 67 คุณสมบัติรีดอกซ์ที่แตกต่างกันอาจส่งผลให้สถานะและความพร้อมของปัจจัยทางโภชนาการแตกต่างกัน ดังนั้น ศักย์รีดอกซ์จึงมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับไนโตรเจนที่มีอยู่ ฟอสฟอรัสที่มีอยู่ และโพแทสเซียมที่มีอยู่
นอกจากคุณสมบัติของโลหะแล้ว ศักยภาพในการกัดกร่อนยังสัมพันธ์กับคุณสมบัติของดินอีกด้วย ศักยภาพในการกัดกร่อนมีความสัมพันธ์เชิงลบกับอินทรียวัตถุอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าอินทรียวัตถุมีผลอย่างมากต่อศักยภาพในการกัดกร่อน นอกจากนี้ อินทรียวัตถุยังมีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับศักย์เกรเดียนต์ (SN) (R2=-0.713) และซัลเฟตไอออน (R2=-0.671) ซึ่งบ่งชี้ว่าปริมาณอินทรียวัตถุยังส่งผลต่อศักย์เกรเดียนต์ (SN) และซัลเฟตไอออนอีกด้วย มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญระหว่างค่า pH ของดินและ โพแทสเซียมที่มีอยู่ (R2 = -0.728)
ไนโตรเจนที่มีอยู่มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดและคลอไรด์ไอออน และฟอสฟอรัสที่มีอยู่และโพแทสเซียมที่มีอยู่มีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดและคลอไรด์ไอออน สิ่งนี้บ่งชี้ว่าปริมาณสารอาหารที่มีอยู่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณของเกลือที่ละลายได้ทั้งหมดและคลอไรด์ไอออนในดิน และแอนไอออนในดินไม่เอื้อต่อการสะสมและการจัดหาสารอาหารที่มีอยู่ ไนโตรเจนทั้งหมดมีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับซัลเฟตไอออน และมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับไบคาร์บอเนต แสดงว่าไนโตรเจนทั้งหมดมีผลต่อปริมาณซัลเฟตและไบคาร์บอเนต พืชมีความต้องการซัลเฟตไอออนและไบคาร์บอเนตไอออนเพียงเล็กน้อย ดังนั้นส่วนใหญ่จึงเป็นอิสระในดินหรือถูกดูดซับโดยคอลลอยด์ในดิน ไบคาร์บอเนตไอออนสนับสนุนการสะสมของไนโตรเจนในดิน และซัลเฟตไอออนจะลดความพร้อมใช้งานของไนโตรเจนในดิน ดังนั้น การเพิ่มปริมาณไนโตรเจนและฮิวมัสที่มีอยู่ในดินอย่างเหมาะสมจึงเป็นประโยชน์ในการลดการกัดกร่อนของดิน
ดินเป็นระบบที่มีองค์ประกอบและคุณสมบัติซับซ้อนการกัดกร่อนของดินเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของปัจจัยหลายอย่างดังนั้นโดยทั่วไปจึงใช้วิธีการประเมินที่ครอบคลุมเพื่อประเมินการกัดกร่อนของดิน โดยอ้างอิงถึง “รหัสสำหรับการตรวจสอบวิศวกรรมธรณีเทคนิค” (GB50021-94) และวิธีการทดสอบของ China Soil Corrosion Test Network เกรดการกัดกร่อนของดินสามารถประเมินได้อย่างครอบคลุมตามมาตรฐานต่อไปนี้: (1) การประเมินคือการกัดกร่อนที่อ่อนแอ ถ้าเป็นเพียงการกัดกร่อนที่อ่อนแอ จะไม่มีการกัดกร่อนปานกลางหรือการกัดกร่อนที่รุนแรง;(2) ถ้าไม่มีการกัดกร่อนรุนแรง ให้ประเมินว่าเป็นการกัดกร่อนปานกลาง(3) หากมีการกัดกร่อนรุนแรงหนึ่งหรือสองแห่ง ให้ประเมินว่าเป็นการกัดกร่อนที่รุนแรง(4) หากมีการกัดกร่อนที่รุนแรงตั้งแต่ 3 แห่งขึ้นไป ให้ประเมินว่าเป็นการกัดกร่อนที่รุนแรงสำหรับการกัดกร่อนที่รุนแรง
ตามสภาพต้านทานของดิน ศักยภาพรีดอกซ์ ปริมาณน้ำ ปริมาณเกลือ ค่า pH และปริมาณ Cl- และ SO42 เกรดการกัดกร่อนของตัวอย่างดินที่ลาดต่างๆ ได้รับการประเมินอย่างครอบคลุม ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าดินบนเนินทั้งหมดมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
ศักยภาพในการกัดกร่อนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันความลาดชัน ศักยภาพในการกัดกร่อนของเนินทั้งสามมีค่าต่ำกว่า -200 mv ซึ่งส่งผลกระทบมากที่สุดต่อการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะบนเนิน การไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้นสามารถใช้ตัดสินขนาดของกระแสสเตรย์ในดิน กระแสสเตรย์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะบนทางลาดตรงกลางและทางลาดขึ้นเขา สูงกว่า 500 มก./กก. และผลการกัดกร่อนตาข่ายป้องกันความลาดเอียงอยู่ในระดับปานกลาง ปริมาณน้ำในดินเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของตาข่ายโลหะบนเนินกลางและลาดล่าง และส่งผลกระทบมากขึ้นต่อการกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันความลาดเอียง ธาตุอาหารมีมากที่สุดในดินลาดกลาง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีกิจกรรมของจุลินทรีย์บ่อยครั้งและการเจริญเติบโตของพืชอย่างรวดเร็ว
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าศักยภาพในการกัดกร่อน ความลาดเอียงที่อาจเกิดขึ้น ปริมาณเกลือที่ละลายได้ทั้งหมด และปริมาณน้ำเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของดินบนทางลาดทั้งสาม และประเมินการกัดกร่อนของดินว่ารุนแรง การกัดกร่อนของตาข่ายป้องกันทางลาดนั้นร้ายแรงที่สุดที่ทางลาดตรงกลาง ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการออกแบบป้องกันการกัดกร่อนของเครือข่ายป้องกันทางลาดรถไฟ การเติมไนโตรเจนและปุ๋ยอินทรีย์ที่มีอยู่อย่างเหมาะสมจะเป็นประโยชน์ในการลดการกัดกร่อนของดิน อำนวยความสะดวกในการเจริญเติบโตของพืช และทำให้ความลาดชันคงที่ในที่สุด
วิธีอ้างอิงบทความนี้: Chen, J. et al. ผลกระทบขององค์ประกอบของดินและเคมีไฟฟ้าต่อการกัดกร่อนของโครงข่ายลาดหินตามเส้นทางรถไฟของจีน Science.Rep.5, 14939;ดอย: 10.1038/srep14939 (2558).
Lin, YL & Yang, GL ลักษณะทางไดนามิกของทางลาดรางรถไฟภายใต้แรงกระตุ้นแผ่นดินไหว ภัยพิบัติทางธรรมชาติ 69, 219–235 (2013)
Sui Wang, J. et al. การวิเคราะห์ความเสียหายจากแผ่นดินไหวโดยทั่วไปของทางหลวงในพื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวในเมือง Wenchuan ของมณฑลเสฉวน[J]Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009)
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. การวิเคราะห์ความเสียหายจากแผ่นดินไหวและมาตรการรับมือของสะพานทางหลวงในแผ่นดินไหวที่เหวินฉวน วารสารวิชาการ Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009)
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC ผลกระทบของแผ่นดินไหว Chichi ต่อดินถล่มที่เกิดจากฝนตกตามมาในภาคกลางของไต้หวัน ธรณีวิทยาวิศวกรรม 86, 87–101 (2549)
Koi, T. et al. ผลกระทบระยะยาวของแผ่นดินถล่มที่เกิดจากแผ่นดินไหวต่อการผลิตตะกอนในพื้นที่ลุ่มน้ำบนภูเขา: ภูมิภาค Tanzawa, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008)
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. การทบทวนงานวิจัยเกี่ยวกับการวิเคราะห์ความเสถียรของแผ่นดินไหวของความลาดชันทางธรณีเทคนิค Earthquake Engineering and Engineering Vibration.25, 164–171 (2005)
Yue Ping, การวิจัยเกี่ยวกับอันตรายทางธรณีวิทยาที่เกิดจากแผ่นดินไหว Wenchuan ในมณฑลเสฉวนวารสารธรณีวิทยาวิศวกรรม 4, 7–12 (2551).
Ali, F. การป้องกันความลาดชันด้วยพืช: กลศาสตร์รากของพืชเขตร้อนบางชนิด วารสารวิทยาศาสตร์กายภาพระหว่างประเทศ 5, 496–506 (2010)
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. ผลกระทบทางภูมิประเทศต่อป่าดิบชื้นเขตร้อนภายใต้สภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกันใน Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002)
Stokes, A. et al. ลักษณะรากของพืชในอุดมคติสำหรับการปกป้องทางลาดตามธรรมชาติและทางวิศวกรรมจากดินถล่ม พืชและดิน 324, 1-30 (2009)
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. ผลกระทบของรากหญ้าต่อการกัดเซาะของดินชั้นบนระหว่างการไหลเข้มข้น Geomorphology 76, 54–67 (2549)