Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta para sa CSS. Para sa pinakamaayong kasinatian, among girekomendar nga mogamit ka og updated nga browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer). Samtang, aron masiguro ang padayon nga suporta, among ipakita ang site nga walay mga style ug JavaScript.
Sa pag-research sa Sui-Chongqing railway slope, ang soil resistivity, soil electrochemistry (corrosion potential, redox potential, potential gradient ug pH), soil anions (total soluble salts, Cl-, SO42- ug) ug soil Nutrition. (Moisture content, organic matter, total nitrogen, alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus, available potassium). Ubos sa lain-laing slope, ang corrosion grade gi-evaluate base sa indibidwal nga indicators ug comprehensive indicators sa artipisyal nga soil. Kon itandi sa ubang mga factors, ang tubig ang adunay pinakadako nga impluwensya sa corrosion sa slope protection net, gisundan sa anion content. Ang total soluble salt adunay kasarangan nga epekto sa corrosion sa slope protection net, ug ang stray current adunay kasarangan nga epekto sa corrosion sa slope protection net. Ang corrosion degree sa mga sample sa soil gi-evaluate pag-ayo, ug ang corrosion sa ibabaw nga slope kasarangan, ug ang corrosion sa tunga ug ubos nga slope kusog. Ang organic matter sa soil adunay dakong correlation sa potential gradient. Ang available nitrogen, available potassium ug available phosphorus adunay dakong correlation sa anions. Ang distribution sa soil nutrients dili direktang may kalabutan sa slope type.
Kon magtukod og mga riles, haywey, ug mga pasilidad sa pagkonserba sa tubig, ang mga pag-abli sa bukid kasagaran dili malikayan. Tungod sa mga bukid sa habagatan-kasadpan, ang pagtukod og riles sa China nanginahanglan og daghang pagkalot sa bukid. Kini makaguba sa orihinal nga yuta ug mga tanom, nga makamugna og mga bakanteng batoon nga bakilid. Kini nga sitwasyon mosangpot sa pagdahili sa yuta ug pagkaguba sa yuta, sa ingon naghulga sa kaluwasan sa transportasyon sa riles. Ang mga pagdahili sa yuta dili maayo alang sa trapiko sa dalan, labi na pagkahuman sa linog sa Wenchuan niadtong Mayo 12, 2008. Ang mga pagdahili sa yuta nahimong usa ka kaylap ug grabe nga katalagman sa linog. Sa 2008 nga ebalwasyon sa 4,243 kilometros nga mga importanteng trunk roads sa Sichuan Province, adunay 1,736 ka grabeng kalamidad sa linog sa mga roadbeds ug slope retaining walls, nga nagkantidad og 39.76% sa kinatibuk-ang gitas-on sa ebalwasyon. Ang direktang pagkawala sa ekonomiya gikan sa kadaot sa dalan milapas sa 58 bilyon yuan 2,3. Ang mga pananglitan sa tibuok kalibutan nagpakita nga ang mga geohazard human sa linog mahimong molungtad og labing menos 10 ka tuig (linog sa Taiwan) ug bisan hangtod sa 40-50 ka tuig (linog sa Kanto sa Japan)4,5. Ang gradient mao ang pangunang hinungdan nga nakaapekto sa peligro sa linog6,7. Busa, gikinahanglan nga ipadayon ang bakilid sa dalan ug palig-onon ang kalig-on niini. Ang mga tanom adunay dili mapulihan nga papel sa pagpanalipod sa bakilid ug pagpahiuli sa ekolohikal nga talan-awon8. Kon itandi sa ordinaryong mga bakilid sa yuta, ang mga bakilid sa bato walay natipon nga mga hinungdan sa sustansya sama sa organikong butang, nitroheno, phosphorus, ug potassium, ug walay palibot sa yuta nga gikinahanglan alang sa pagtubo sa mga tanom. Tungod sa mga hinungdan sama sa dako nga bakilid ug pagbanlas sa ulan, ang yuta sa bakilid dali nga mawala. Ang palibot sa bakilid kay gahi, kulang sa gikinahanglan nga mga kondisyon para sa pagtubo sa tanom, ug ang yuta sa bakilid kulang sa kalig-on sa pagsuporta. Ang pag-spray sa bakilid gamit ang base nga materyal aron matabonan ang yuta aron mapanalipdan ang bakilid usa ka kasagarang gigamit nga teknolohiya sa pagpahiuli sa ekolohiya sa bakilid sa akong nasud. Ang artipisyal nga yuta nga gigamit para sa pag-spray gilangkoban sa dinugmok nga bato, yuta sa umahan, uhot, compound fertilizer, ahente nga nagpabilin sa tubig ug adhesive (kasagarang gigamit nga mga adhesive naglakip sa Portland cement, organic glue ug asphalt emulsifier) ​​sa usa ka piho nga proporsyon. Ang teknikal nga proseso mao ang: una ibutang ang barbed wire sa bato, dayon ayuhon ang barbed wire gamit ang mga rivet ug anchor bolt, ug sa katapusan i-spray ang artipisyal nga yuta nga adunay mga liso sa bakilid gamit ang usa ka espesyal nga sprayer. Ang 14# nga diamante nga porma sa metal mesh nga hingpit nga galvanized mao ang kasagarang gigamit, nga adunay standard nga mesh nga 5cm × 5cm ug diametro nga 2mm. Ang metal mesh nagtugot sa soil matrix nga maporma ang usa ka lig-on nga monolithic slab sa ibabaw sa bato. Ang metal mesh madunot sa yuta, tungod kay ang yuta mismo usa ka electrolyte, ug ang lebel sa corrosion nagdepende sa mga kinaiya sa yuta. Ang pagtimbang-timbang sa mga hinungdan sa corrosion sa yuta adunay dako nga kahulugan alang sa pagtimbang-timbang sa pagkaguba sa metal mesh nga gipahinabo sa yuta. ug pagwagtang sa mga peligro sa pagdahili sa yuta.
Ang mga gamot sa tanom gituohan nga adunay hinungdanong papel sa pagpalig-on sa bakilid ug pagkontrol sa erosyon10,11,12,13,14.Aron mapalig-on ang mga bakilid batok sa mabaw nga pagdahili sa yuta, magamit ang mga tanom tungod kay ang mga gamot sa tanom makaayo sa yuta aron malikayan ang pagdahili sa yuta15,16,17.Ang mga tanom nga kahoy, labi na ang mga kahoy, makatabang sa pagpugong sa mabaw nga pagdahili sa yuta18.Usa ka lig-on nga panalipod nga istruktura nga naporma sa bertikal ug lateral nga mga sistema sa gamot sa mga tanom nga nagsilbing mga haligi sa yuta.Ang pag-uswag sa mga sumbanan sa arkitektura sa gamot gimaneho sa mga gene, ug ang palibot sa yuta adunay hinungdanon nga papel niini nga mga proseso.Ang kaagnasan sa mga metal managlahi sa palibot sa yuta20.Ang lebel sa kaagnasan sa mga metal sa yuta mahimong gikan sa medyo paspas nga pagkatunaw hangtod sa gamay nga epekto21.Ang artipisyal nga yuta lahi kaayo sa tinuod nga "yuta".Ang pagporma sa natural nga mga yuta resulta sa mga interaksyon tali sa gawas nga palibot ug lainlaing mga organismo sulod sa napulo ka milyon nga mga tuig22,23,24.Sa wala pa ang kahoy nga mga tanom mahimong usa ka lig-on nga sistema sa gamot ug ekosistema, kung ang metal mesh nga gihiusa sa bakilid sa bato ug artipisyal nga yuta luwas nga molihok direkta nga may kalabotan sa pag-uswag sa natural nga ekonomiya, ang kaluwasan sa kinabuhi ug ang pag-uswag sa ekolohikal nga palibot.
Apan, ang kaagnasan sa mga metal mahimong mosangpot sa dakong kapildihan. Sumala sa usa ka surbey nga gihimo sa China sa sayong bahin sa 1980s sa mga makinarya sa kemikal ug uban pang mga industriya, ang mga kapildihan nga gipahinabo sa kaagnasan sa metal mikabat sa 4% sa kinatibuk-ang kantidad sa output. Busa, dako ang importansya sa pagtuon sa mekanismo sa kaagnasan ug paghimo og mga lakang sa pagpanalipod alang sa ekonomikanhong konstruksyon. Ang yuta usa ka komplikado nga sistema sa mga gas, likido, solido ug mga mikroorganismo. Ang mga microbial metabolite mahimong makaagnas sa mga materyales, ug ang mga stray currents mahimo usab nga hinungdan sa kaagnasan. Busa, importante nga mapugngan ang kaagnasan sa mga metal nga gilubong sa yuta. Sa pagkakaron, ang panukiduki sa kaagnasan sa gilubong nga metal nag-una nga nagpunting sa (1) mga hinungdan nga nakaapekto sa kaagnasan sa gilubong nga metal25; (2) mga pamaagi sa pagpanalipod sa metal26,27; (3) mga pamaagi sa paghukom alang sa ang-ang sa kaagnasan sa metal28; Kaagnasan sa lainlaing media. Bisan pa, ang tanan nga yuta sa pagtuon natural ug nakaagi sa igo nga mga proseso sa pagporma sa yuta. Bisan pa, walay report sa artipisyal nga pagbanlas sa yuta sa mga bakilid sa bato sa riles.
Kon itandi sa ubang corrosive media, ang artipisyal nga yuta adunay mga kinaiya sa illiquidity, heterogeneity, seasonality ug regionality. Ang metal corrosion sa artipisyal nga yuta gipahinabo sa electrochemical interactions tali sa mga metal ug artipisyal nga yuta. Gawas pa sa mga innate factors, ang rate sa metal corrosion nagdepende usab sa palibot nga palibot. Nagkalain-laing mga butang ang makaapekto sa metal corrosion sa tagsa-tagsa o ​​sa kombinasyon, sama sa moisture content, oxygen content, total soluble salt content, anion ug metal ion content, pH, soil microbes30,31,32.
Sulod sa 30 ka tuig nga praktis, ang pangutana kon unsaon pagpreserbar sa artipisyal nga yuta sa batoon nga mga bakilid usa ka problema33. Ang mga kahoykahoy o mga kahoy dili motubo sa pipila ka mga bakilid human sa 10 ka tuig nga pag-atiman tungod sa pagbanlas sa yuta. Ang hugaw sa ibabaw sa metal mesh nahugasan sa pipila ka mga lugar. Tungod sa taya, ang pipila ka metal mesh nabuak ug nawala ang tanan nga yuta sa ibabaw ug sa ubos niini (Figure 1). Sa pagkakaron, ang panukiduki sa taya sa bakilid sa riles nag-una nga nagpunting sa taya sa railway substation grounding grid, taya sa kuryente nga namugna sa light rail, ug taya sa mga taytayan sa riles34,35, mga riles ug uban pang kagamitan sa sakyanan36. Walay mga taho sa taya sa metal mesh nga pangpanalipod sa bakilid sa riles. Kini nga papel nagtuon sa pisikal, kemikal ug electrochemical nga mga kabtangan sa artipisyal nga yuta sa habagatang-kasadpang bakilid sa bato sa Suiyu Railway, nga nagtumong sa pagtagna sa taya sa metal pinaagi sa pagtimbang-timbang sa mga kabtangan sa yuta ug paghatag og teoretikal ug praktikal nga basehan alang sa pagpahiuli sa ekosistema sa yuta ug artipisyal nga pagpahiuli. Artipisyal nga bakilid.
Ang test site nahimutang sa bungtoron nga dapit sa Sichuan (30°32′N, 105°32′E) duol sa Suining Railway Station. Ang lugar nahimutang sa tunga sa Sichuan Basin, nga adunay ubos nga mga bukid ug bungtod, nga adunay yano nga istruktura sa geolohiya ug patag nga yuta. Ang erosyon, pagputol, ug pagtapok sa tubig nagmugna og naguba nga bungtoron nga mga talan-awon. Ang pundasyon kasagaran anapog, ug ang overburden kasagaran purpura nga balas ug lapok. Ang integridad dili maayo, ug ang bato usa ka bloke nga istruktura. Ang lugar sa pagtuon adunay subtropical humid monsoon climate nga adunay seasonal nga mga kinaiya sa sayong tingpamulak, init nga ting-init, mubo nga tingdagdag, ug ulahing tingtugnaw. Daghan ang ulan, daghan ang kahayag ug kainit, taas ang panahon nga walay katugnaw (285 ka adlaw sa aberids), malumo ang klima, ang tinuig nga aberids nga temperatura kay 17.4°C, ang aberids nga temperatura sa pinakainit nga bulan (Agosto) kay 27.2°C, ug ang pinakataas nga temperatura kay 39.3°C. Ang pinakabugnaw nga bulan kay Enero (ang aberids nga temperatura kay 6.5°C), ang pinakataas nga temperatura kay -3.8°C, ug ang tinuig nga aberids nga ulan kay 920 mm, kasagaran sa Hulyo ug Agosto. Ang ulan sa tingpamulak, ting-init, tingdagdag ug tingtugnaw managlahi kaayo. Ang proporsyon sa ulan sa matag panahon sa tuig kay 19-21%, 51-54%, 22-24% ug 4-5% matag usa.
Ang lugar sa panukiduki usa ka bakilid nga mga 45° sa bakilid sa Yu-Sui Railway nga gitukod niadtong 2003. Niadtong Abril 2012, kini nag-atubang sa habagatan sulod sa 1 km gikan sa Suining Railway Station. Ang natural nga bakilid gigamit isip kontrol. Ang ecological restoration sa bakilid nagsagop sa langyaw nga topdressing soil spraying technology para sa ecological restoration. Sumala sa gitas-on sa railway side slope, ang bakilid mahimong bahinon sa upslope, mid-slope ug downslope (Fig. 2). Tungod kay ang gibag-on sa cut slope nga artipisyal nga yuta mga 10cm, aron malikayan ang polusyon sa mga produkto sa corrosion sa soil metal mesh, stainless steel shovel lang ang among gigamit aron makuha ang nawong sa yuta nga 0-8cm. Upat ka replicates ang gibutang para sa matag posisyon sa bakilid, nga adunay 15-20 random sampling points kada replicate. Ang matag replicate usa ka sagol nga 15-20 nga random nga gitino gikan sa S-shaped line sampling points. Ang presko nga gibug-aton niini mga 500 gramos. Dad-a ang mga sample balik sa laboratoryo gamit ang polyethylene ziplock bags para sa pagproseso. Ang yuta natural nga gipauga sa hangin, ug ang graba ug mga salin sa hayop ug tanom gikuha, gidugmok gamit ang agate stick, ug gisala gamit ang 20-mesh, 100-mesh nylon sieve gawas sa mga coarse particles.
Ang resistivity sa yuta gisukod gamit ang VICTOR4106 grounding resistance tester nga gihimo sa Shengli Instrument Company; ang resistivity sa yuta gisukod sa uma; Ang kaumog sa yuta gisukod pinaagi sa pamaagi sa pagpauga. Ang DMP-2 portable digital mv/pH instrument adunay taas nga input impedance para sa pagsukod sa potensyal sa kaagnasan sa yuta. Ang potensyal nga gradient ug redox potential gitino pinaagi sa DMP-2 portable digital mv/pH, ang total soluble salt sa yuta gitino pinaagi sa residue drying method, ang chloride ion content sa yuta gitino pinaagi sa AgNO3 titration method (Mohr method), ang soil sulfate content gitino pinaagi sa indirect EDTA Titration method, double indicator titration method aron mahibal-an ang soil carbonate ug bicarbonate, potassium dichromate oxidation heating method aron mahibal-an ang soil organic matter, alkaline solution diffusion method aron mahibal-an ang soil alkaline hydrolysis nitrogen, H2SO4-HClO4 digestion Mo-Sb colorimetric method. Ang total phosphorus sa yuta ug ang available phosphorus content sa yuta gitino pinaagi sa Olsen method (0.05 mol/L NaHCO3 solution isip extractant), ug ang total potassium content sa yuta gitino pinaagi sa sodium hydroxide fusion-flame photometry.
Ang datos sa eksperimento gisistematisa sa sinugdanan. Gigamit ang SPSS Statistics 20 sa paghimo sa mean, standard deviation, one-way ANOVA, ug human correlation analysis.
Ang Talaan 1 nagpresentar sa mga electromechanical nga kabtangan, anion, ug sustansya sa mga yuta nga adunay lainlaing mga bakilid. Ang potensyal sa kaagnasan, resistensya sa yuta, ug gradient sa potensyal sa sidlakan-kasadpan sa lainlaing mga bakilid pulos hinungdanon (P < 0.05). Ang mga redox potential sa downhill, mid-slope, ug natural slope hinungdanon (P < 0.05). Ang potensyal nga gradient nga perpendicular sa rail, nga mao, ang north-south potential gradient, mao ang upslope>downslope>middle slope. Ang kantidad sa pH sa yuta naa sa han-ay sa downslope>uphill>middle slope>natural slope. Ang kinatibuk-ang matunaw nga asin, natural slope mas taas kaysa sa railway slope (P < 0.05). Ang kinatibuk-ang sulud sa matunaw nga asin sa yuta sa third-grade railway slope labaw sa 500 mg/kg, ug ang kinatibuk-ang matunaw nga asin adunay kasarangan nga epekto sa kaagnasan sa metal. Ang sulud sa organikong butang sa yuta mao ang labing taas sa natural slope ug ang labing ubos sa downhill slope (P < 0.05). Ang kinatibuk-ang sulud sa nitroheno mao ang labing taas sa tunga nga bakilid ug ang labing ubos sa uphill slope; Ang anaa nga nitroheno mao ang pinakataas sa downslope ug middle slope, ug ang pinakaubos sa natural slope; ang kinatibuk-ang nitroheno nga sulod sa riles sa pataas ug paubos mas ubos, apan ang anaa nga nitroheno nga sulod mas taas. Kini nagpakita nga ang pataas ug paubos nga organic nitrogen mineralization rate paspas. Ang anaa nga potassium nga sulod parehas sa anaa nga phosphorus.
Ang resistensya sa yuta usa ka indeks nga nagpakita sa electrical conductivity ug usa ka sukaranan nga parameter alang sa paghukom sa kaagnasan sa yuta. Ang mga hinungdan nga nakaapekto sa resistensya sa yuta naglakip sa sulud sa kaumog, kinatibuk-ang sulud sa matunaw nga asin, pH, tekstura sa yuta, temperatura, sulud sa organikong butang, temperatura sa yuta, ug kahigpit. Sa kinatibuk-an, ang mga yuta nga adunay ubos nga resistensya mas makadaot, ug vice versa. Ang paggamit sa resistensya aron paghukom sa kaagnasan sa yuta usa ka pamaagi nga kasagarang gigamit sa lainlaing mga nasud. Ang Talaan 1 nagpakita sa mga criteria sa pagtimbang-timbang sa grado sa kaagnasan alang sa matag usa ka indeks37,38.
Sumala sa mga resulta sa pagsulay ug mga sumbanan sa akong nasud (Talaan 1), kon ang pagka-korona sa yuta susihon lamang pinaagi sa resistensya sa yuta, ang yuta sa bakilid nga bakilid kusog nga makadaot; ang yuta sa paubos nga bakilid kasarangan nga makadaot; ang pagka-korona sa yuta sa tunga nga bakilid ug natural nga bakilid medyo ubos ug hinay.
Ang resistensya sa yuta sa bakilid nga bahin sa bakilid mas ubos kay sa ubang bahin sa bakilid, nga mahimong tungod sa pagbanlas sa ulan. Ang ibabaw nga yuta sa bakilid moagos padulong sa tunga nga bakilid uban sa tubig, mao nga ang metal nga proteksyon sa bakilid sa bakilid duol sa ibabaw nga yuta. Ang ubang mga metal nga pukot nabutyag ug nagbitay pa gani sa hangin (Figure 1). Ang resistensya sa yuta gisukod sa lugar; ang gilay-on sa mga haligi kay 3m; ang giladmon sa pag-agi sa mga haligi ubos sa 15cm. Ang hubo nga metal nga pukot ug ang nagisi nga taya mahimong makabalda sa mga resulta sa pagsukod. Busa, dili kasaligan ang pagtimbang-timbang sa kaagnasan sa yuta pinaagi lamang sa indeks sa resistensya sa yuta. Sa komprehensibo nga pagtimbang-timbang sa kaagnasan, ang resistensya sa yuta sa bakilid nga bahin wala gikonsiderar.
Tungod sa taas nga relatibong humidity, ang kanunay nga humid nga hangin sa lugar sa Sichuan hinungdan nga ang metal mesh nga naladlad sa hangin mas grabe nga madaot kaysa sa metal mesh nga gilubong sa yuta.39 Ang pagkaladlad sa wire mesh sa hangin mahimong moresulta sa pagkunhod sa kinabuhi sa serbisyo, nga mahimong makadaot sa mga yuta sa bukid. Ang pagkawala sa yuta mahimong maglisod sa pagtubo sa mga tanom, labi na ang mga tanom nga kahoy. Tungod sa kakulang sa mga tanom nga kahoy, lisud ang pagporma og sistema sa gamot pataas aron molig-on ang yuta. Sa samang higayon, ang pagtubo sa tanom makapauswag usab sa kalidad sa yuta ug makadugang sa sulod sa humus sa yuta, nga dili lamang makapreserbar sa tubig, apan makahatag usab og maayong palibot alang sa pagtubo ug pagpadaghan sa mga hayop ug tanom, sa ingon makunhuran ang pagkawala sa yuta. Busa, sa sayong bahin sa konstruksyon, daghang mga liso sa kahoy ang kinahanglan itanom sa ibabaw sa bakilid, ug ang ahente nga nagpugong sa tubig kinahanglan nga padayon nga idugang ug tabunan og plastik alang sa proteksyon, aron makunhuran ang pagkaguba sa yuta sa ibabaw sa bakilid tungod sa tubig sa ulan.
Ang potensyal sa kaagnasan usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kaagnasan sa slope protection net sa tulo ka lebel nga bakilid, ug adunay pinakadako nga epekto sa pataas nga bakilid (Talaan 2). Ubos sa normal nga mga kondisyon, ang potensyal sa kaagnasan dili kaayo mausab sa usa ka gihatag nga palibot. Ang usa ka mamatikdan nga pagbag-o mahimong hinungdan sa mga stray currents. Ang stray currents nagtumong sa mga currents 40, 41, 42 nga moagas ngadto sa roadbed ug soil medium kung ang mga sakyanan mogamit sa sistema sa pampublikong transportasyon. Uban sa pag-uswag sa sistema sa transportasyon, ang sistema sa transportasyon sa riles sa akong nasud nakab-ot ang dako nga sukod sa elektripikasyon, ug ang kaagnasan sa gilubong nga mga metal nga gipahinabo sa pagtulo sa direktang kuryente gikan sa mga elektrified railway dili mahimong ibaliwala. Sa pagkakaron, ang soil potential gradient magamit aron mahibal-an kung ang yuta adunay mga kagubot sa stray current. Kung ang potential gradient sa ibabaw nga yuta mas ubos kaysa 0.5 mv/m, ang stray current ubos; kung ang potential gradient naa sa range nga 0.5 mv/m hangtod 5.0 mv/m, ang stray current kasarangan; Kon ang potential gradient mas dako kay sa 5.0 mv/m, taas ang lebel sa stray current. Ang floating range sa potential gradient (EW) sa mid-slope, up-slope ug down-slope gipakita sa Figure 3. Mahitungod sa floating range, adunay kasarangan nga stray currents sa direksyon sa sidlakan-kasadpan ug amihanan-habagatan sa mid-slope. Busa, ang stray current usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kaagnasan sa metal meshes sa mid-slope ug down-slope, labi na sa mid-slope.
Kasagaran, ang soil redox potential (Eh) nga labaw sa 400 mV nagpakita sa oxidizing ability, ang labaw sa 0-200 mV kay medium reducing ability, ug ang ubos sa 0 mV kay dako reducing ability. Kon mas ubos ang soil redox potential, mas dako ang corrosion ability sa mga mikroorganismo sa yuta ngadto sa mga metal44. Posible nga matagna ang trend sa soil microbial corrosion gikan sa redox potential. Nakaplagan sa pagtuon nga ang soil redox potential sa tulo ka bakilid mas dako sa 500 mv, ug ang corrosion level gamay ra kaayo. Gipakita niini nga maayo ang kondisyon sa bentilasyon sa yuta sa bakilid, nga dili makatabang sa corrosion sa anaerobic microorganisms sa yuta.
Nakita sa mga nangaging pagtuon nga ang epekto sa pH sa yuta sa pagkaguba sa yuta klaro kaayo. Uban sa pag-usab-usab sa pH value, ang corrosion rate sa mga materyales nga metal maapektuhan pag-ayo. Ang pH sa yuta suod nga may kalabutan sa lugar ug sa mga mikroorganismo sa yuta45,46,47. Sa kinatibuk-an, ang epekto sa pH sa yuta sa corrosion sa mga materyales nga metal sa gamay nga alkaline nga yuta dili klaro. Ang mga yuta sa tulo ka bakilid sa riles pulos alkaline, busa ang epekto sa pH sa corrosion sa metal mesh huyang.
Sama sa makita sa Talaan 3, ang pag-analisa sa korelasyon nagpakita nga ang redox potential ug ang posisyon sa bakilid adunay significant nga positibo nga korelasyon (R2 = 0.858), ang corrosion potential ug ang potential gradient (SN) adunay significant nga positibo nga korelasyon (R2 = 0.755), ug ang redox potential ug ang potential gradient (SN) adunay significant nga positibo nga korelasyon (R2 = 0.755). Adunay dakong negatibo nga korelasyon tali sa potensyal ug pH (R2 = -0.724). Ang posisyon sa bakilid positibo nga nakig-uban sa redox potential. Kini nagpakita nga adunay mga kalainan sa microenvironment sa lain-laing mga posisyon sa bakilid, ug ang mga mikroorganismo sa yuta suod nga nalambigit sa redox potential48, 49, 50. Ang redox potential negatibo nga nakig-uban sa pH51,52. Kini nga relasyon nagpakita nga ang mga kantidad sa pH ug Eh dili kanunay nga nagbag-o nga dungan sa panahon sa proseso sa redox sa yuta, apan adunay negatibo nga linear nga relasyon. Ang potensyal sa kaagnasan sa metal mahimong magrepresentar sa relatibong abilidad sa pag-angkon ug pagkawala sa mga electron. Bisan kung ang potensyal sa kaagnasan positibo nga nakig-uban sa potential gradient (SN), ang potensyal nga gradient mahimong hinungdan sa dali nga pagkawala sa mga electron sa metal.
Ang kinatibuk-ang matunaw nga asin sa yuta suod nga nalambigit sa pagkadunot sa yuta. Sa kinatibuk-an, kon mas taas ang kaasinan sa yuta, mas ubos ang resistivity sa yuta, sa ingon nagdugang sa resistensya sa yuta. Sa mga electrolyte sa yuta, dili lamang ang mga anion ug lainlaing mga sakup, apan lakip usab ang mga impluwensya sa pagkadunot kasagaran mga carbonates, chlorides ug sulfates. Dugang pa, ang kinatibuk-ang matunaw nga asin sa yuta dili direkta nga makaapekto sa pagkadunot pinaagi sa impluwensya sa ubang mga hinungdan, sama sa epekto sa potensyal sa electrode sa mga metal ug pagkatunaw sa oksiheno sa yuta53.
Kadaghanan sa mga matunaw nga salt-dissociated ions sa yuta dili direktang moapil sa mga electrochemical reactions, apan makaapekto sa metal corrosion pinaagi sa soil resistivity. Kon mas taas ang kaasinan sa yuta, mas kusog ang conductivity sa yuta ug mas kusog ang erosion sa yuta. Ang kaasinan sa yuta sa natural nga mga bakilid mas taas kay sa mga bakilid sa riles, nga mahimong tungod sa kamatuoran nga ang natural nga mga bakilid dato sa mga tanom, nga makatabang sa pagkonserba sa yuta ug tubig. Laing rason mahimong tungod kay ang natural nga bakilid nakasinati og hamtong nga pagporma sa yuta (materyal sa yuta nga naporma pinaagi sa rock weathering), apan ang yuta sa bakilid sa riles gilangkoban sa mga tipik sa dinugmok nga bato isip matrix sa "artipisyal nga yuta", ug wala pa makaagi sa igo nga proseso sa pagporma sa yuta. Ang mga mineral wala gipagawas. Dugang pa, ang mga salt ions sa lawom nga yuta sa natural nga mga bakilid misaka pinaagi sa capillary action atol sa surface evaporation ug natipon sa surface soil, nga miresulta sa pagtaas sa sulod sa salt ions sa surface soil. Ang gibag-on sa yuta sa railway slope ubos sa 20 cm, nga miresulta sa kawalay katakus sa topsoil sa pagdugang sa asin gikan sa lawom nga yuta.
Ang mga positibong ion (sama sa K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, ug uban pa) gamay ra ang epekto sa kaagnasan sa yuta, samtang ang mga anion adunay hinungdanon nga papel sa proseso sa electrochemical sa kaagnasan ug adunay hinungdanon nga epekto sa kaagnasan sa metal. Ang Cl− makapadali sa kaagnasan sa anode ug mao ang labing makadaot nga anion; kon mas taas ang sulud sa Cl−, mas kusog ang kaagnasan sa yuta. Ang SO42− dili lamang nagpasiugda sa kaagnasan sa asero, apan hinungdan usab sa kaagnasan sa pipila ka mga materyales sa konkreto54. Makadaot usab sa puthaw. Sa usa ka serye sa mga eksperimento sa acid soil, ang rate sa kaagnasan nakit-an nga proporsyonal sa kaasiman sa yuta55. Ang Chloride ug sulfate mao ang mga nag-unang sangkap sa matunaw nga mga asin, nga direktang makapadali sa cavitation sa mga metal. Gipakita sa mga pagtuon nga ang pagkawala sa timbang sa kaagnasan sa carbon steel sa alkaline nga mga yuta hapit proporsyonal sa pagdugang sa chloride ug sulfate ions56,57. Nakaplagan ni Lee et al. nga ang SO42- mahimong makapugong sa kaagnasan, apan makapalambo sa pag-uswag sa mga lungag sa kaagnasan nga naporma na58.
Sumala sa sukdanan sa pagtimbang-timbang sa kaagnasan sa yuta ug mga resulta sa pagsulay, ang sulud sa chloride ion sa matag sample sa yuta sa bakilid labaw sa 100 mg/kg, nga nagpakita sa kusog nga kaagnasan sa yuta. Ang sulud sa sulfate ion sa parehas nga bakilid sa pataas ug paubos labaw sa 200 mg/kg ug ubos sa 500 mg/kg, ug ang yuta medyo naagnasan. Ang sulud sa sulfate ion sa tunga nga bakilid mas ubos kaysa 200mg/kg, ug ang kaagnasan sa yuta huyang. Kung ang medium sa yuta adunay taas nga konsentrasyon, kini moapil sa reaksyon ug mopatunghag corrosion scale sa ibabaw sa metal electrode, sa ingon makapahinay sa reaksyon sa kaagnasan. Samtang motaas ang konsentrasyon, ang scale mahimong kalit nga mabuak, sa ingon makapaspas sa rate sa kaagnasan; samtang ang konsentrasyon padayon nga motaas, ang corrosion scale motabon sa ibabaw sa metal electrode, ug ang rate sa kaagnasan nagpakita pag-usab og hinay nga trend. Nakaplagan sa pagtuon nga ang gidaghanon sa yuta mas ubos ug busa gamay ra ang epekto sa kaagnasan.
Sumala sa Talaan 4, ang korelasyon tali sa mga anion sa bakilid ug yuta nagpakita nga adunay usa ka hinungdanon nga positibo nga korelasyon tali sa mga ion sa bakilid ug chloride (R2=0.836), ug usa ka hinungdanon nga positibo nga korelasyon tali sa bakilid ug kinatibuk-ang matunaw nga mga asin (R2=0.742).
Kini nagsugyot nga ang pag-agos sa tubig sa ibabaw ug ang pagbanlas sa yuta mahimong responsable sa mga pagbag-o sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin sa yuta. Adunay usa ka hinungdanon nga positibo nga korelasyon tali sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin ug mga ion sa chloride, nga mahimong tungod kay ang kinatibuk-ang matunaw nga mga asin mao ang pundok sa mga ion sa chloride, ug ang sulud sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin ang nagtino sa sulud sa mga ion sa chloride sa mga solusyon sa yuta. Busa, atong mahibal-an nga ang kalainan sa bakilid mahimong hinungdan sa grabe nga kaagnasan sa bahin sa metal mesh.
Ang organikong butang, kinatibuk-ang nitroheno, anaa nga nitroheno, anaa nga phosphorus ug anaa nga potassium mao ang mga batakang sustansya sa yuta, nga makaapekto sa kalidad sa yuta ug sa pagsuhop sa mga sustansya sa sistema sa gamot. Ang mga sustansya sa yuta usa ka importante nga butang nga makaapekto sa mga mikroorganismo sa yuta, busa angay nga tun-an kung adunay kalambigitan tali sa mga sustansya sa yuta ug sa kaagnasan sa metal. Ang Suiyu Railway nahuman niadtong 2003, nga nagpasabot nga ang artipisyal nga yuta nakasinati pa lang og 9 ka tuig nga pagtipon sa organikong butang. Tungod sa pagka-espesyal sa artipisyal nga yuta, gikinahanglan nga adunay maayong pagsabot sa mga sustansya sa artipisyal nga yuta.
Ang panukiduki nagpakita nga ang organikong butang mao ang pinakataas sa natural nga yuta sa bakilid human sa tibuok proseso sa pagporma sa yuta. Ang organikong butang sa yuta sa ubos nga bakilid mao ang pinakaubos. Tungod sa impluwensya sa weathering ug surface runoff, ang mga sustansya sa yuta magtapok sa tunga-tunga sa bakilid ug paubos nga bakilid, nga magporma og baga nga layer sa humus. Bisan pa, tungod sa gagmay nga mga partikulo ug dili maayo nga kalig-on sa yuta sa ubos nga bakilid, ang organikong butang dali nga madugta sa mga mikroorganismo. Nakita sa surbey nga ang tabon ug pagkalainlain sa mga tanom sa tunga-tunga sa bakilid ug paubos nga bakilid taas, apan ang homogeneity ubos, nga mahimong mosangpot sa dili patas nga pag-apod-apod sa mga sustansya sa ibabaw. Ang baga nga layer sa humus nagkupot sa tubig ug ang mga organismo sa yuta aktibo. Kining tanan nagpadali sa pagkadugta sa organikong butang sa yuta.
Ang alkali-hydrolyzed nitrogen content sa up-slope, middle-slope ug down-slope railways mas taas kay sa natural slope, nga nagpakita nga ang organic nitrogen mineralization rate sa railway slope mas taas kay sa natural slope. Kon mas gagmay ang mga partikulo, mas dili lig-on ang istruktura sa yuta, mas sayon ​​para sa mga mikroorganismo nga madugta ang organikong butang sa mga aggregate, ug mas dako ang pool sa mineralized organic nitrogen60,61. Subay sa mga resulta sa 62 nga pagtuon, ang sulod sa gagmay nga mga partikulo nga aggregate sa yuta sa mga bakilid sa railway mas taas kay sa natural slopes. Busa, kinahanglan nga mohimo og angay nga mga lakang aron madugangan ang sulod sa abono, organikong butang ug nitroheno sa yuta sa bakilid sa railway, ug aron mapauswag ang malungtarong paggamit sa yuta. Ang pag-usik sa magamit nga phosphorus ug magamit nga potassium nga gipahinabo sa surface runoff nagkantidad og 77.27% ngadto sa 99.79% sa kinatibuk-ang pagkawala sa bakilid sa railway. Ang surface runoff mahimong ang pangunang hinungdan sa pagkawala sa magamit nga sustansya sa mga yuta sa bakilid63,64,65.
Sama sa gipakita sa Talaan 4, adunay usa ka hinungdanon nga positibo nga korelasyon tali sa posisyon sa bakilid ug sa magamit nga phosphorus (R2=0.948), ug ang korelasyon tali sa posisyon sa bakilid ug sa magamit nga potassium parehas ra (R2=0.898). Gipakita niini nga ang posisyon sa bakilid makaapekto sa sulud sa magamit nga phosphorus ug magamit nga potassium sa yuta.
Ang gradient usa ka importante nga butang nga makaapekto sa sulod sa organikong butang sa yuta ug sa pagpayaman sa nitroheno66, ug kon mas gamay ang gradient, mas dako ang rate sa pagpayaman. Alang sa pagpayaman sa sustansya sa yuta, ang pagkawala sa sustansya mihinay, ug ang epekto sa posisyon sa bakilid sa sulod sa organikong butang sa yuta ug sa kinatibuk-ang pagpayaman sa nitroheno dili klaro. Ang lainlaing mga klase ug gidaghanon sa mga tanom sa lainlaing mga bakilid adunay lainlaing mga organikong asido nga gipagawas sa mga gamot sa tanom. Ang mga organikong asido mapuslanon sa pag-ayo sa magamit nga phosphorus ug magamit nga potassium sa yuta. Busa, adunay usa ka hinungdanon nga korelasyon tali sa posisyon sa bakilid ug magamit nga phosphorus, ug posisyon sa bakilid ug magamit nga potassium.
Aron maklaro ang relasyon tali sa mga sustansya sa yuta ug sa kaagnasan sa yuta, kinahanglan nga analisahon ang korelasyon. Sama sa gipakita sa Talaan 5, ang potensyal sa redox adunay dakong negatibo nga korelasyon sa magamit nga nitroheno (R2 = -0.845) ug dakong positibo nga korelasyon sa magamit nga phosphorus (R2 = 0.842) ug magamit nga potassium (R2 = 0.980). Ang potensyal sa redox nagpakita sa kalidad sa redox, nga kasagaran apektado sa pipila ka pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa yuta, ug dayon makaapekto sa sunod-sunod nga mga kabtangan sa yuta. Busa, kini usa ka importante nga butang sa pagtino sa direksyon sa pagbag-o sa sustansya sa yuta. Ang lain-laing mga kalidad sa redox mahimong moresulta sa lain-laing mga estado ug pagkaanaa sa mga hinungdan sa nutrisyon. Busa, ang potensyal sa redox adunay dakong korelasyon sa magamit nga nitroheno, magamit nga phosphorus ug magamit nga potassium.
Gawas pa sa mga kabtangan sa metal, ang potensyal sa kaagnasan may kalabutan usab sa mga kabtangan sa yuta. Ang potensyal sa kaagnasan adunay dakong negatibo nga kalambigitan sa organikong butang, nga nagpakita nga ang organikong butang adunay dakong epekto sa potensyal sa kaagnasan. Dugang pa, ang organikong butang adunay dakong negatibo usab nga kalambigitan sa potensyal nga gradient (SN) (R2=-0.713) ug sulfate ion (R2=-0.671), nga nagpakita nga ang sulud sa organikong butang makaapekto usab sa potensyal nga gradient (SN) ug sulfate ion. Adunay dakong negatibo nga kalambigitan tali sa pH sa yuta ug sa magamit nga potassium (R2 = -0.728).
Ang anaa nga nitroheno adunay dakong negatibong koneksyon sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin ug mga ion sa klorido, ug ang anaa nga phosphorus ug anaa nga potassium adunay dakong positibong koneksyon sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin ug mga ion sa klorido. Kini nagpakita nga ang anaa nga sustansya adunay dakong epekto sa gidaghanon sa kinatibuk-ang matunaw nga mga asin ug mga ion sa klorido sa yuta, ug ang mga anion sa yuta dili makatabang sa pagtapok ug pagsuplay sa anaa nga mga sustansya. Ang kinatibuk-ang nitroheno adunay dakong negatibong koneksyon sa ion sa sulfate, ug adunay dakong positibong koneksyon sa bicarbonate, nga nagpakita nga ang kinatibuk-ang nitroheno adunay epekto sa sulod sa sulfate ug bicarbonate. Ang mga tanom adunay gamay nga panginahanglan alang sa mga ion sa sulfate ug mga ion sa bicarbonate, mao nga kadaghanan niini libre sa yuta o masuhop sa mga colloid sa yuta. Ang mga ion sa bicarbonate pabor sa pagtapok sa nitroheno sa yuta, ug ang mga ion sa sulfate nagpamenos sa anaa nga nitroheno sa yuta. Busa, ang hustong pagdugang sa sulod sa anaa nga nitroheno ug humus sa yuta mapuslanon aron makunhuran ang pagkadunot sa yuta.
Ang yuta usa ka sistema nga adunay komplikado nga komposisyon ug mga kabtangan. Ang pagkadunot sa yuta resulta sa sinergistikong aksyon sa daghang mga hinungdan. Busa, usa ka komprehensibo nga pamaagi sa pagtimbang-timbang ang kasagarang gigamit aron masusi ang pagkadunot sa yuta. Base sa "Code for Geotechnical Engineering Investigation" (GB50021-94) ug ang mga pamaagi sa pagsulay sa China Soil Corrosion Test Network, ang grado sa pagkadunot sa yuta mahimong komprehensibo nga masusi sumala sa mosunod nga mga sumbanan: (1) Ang ebalwasyon kay huyang nga pagkadunot, kung huyang lang ang pagkadunot, walay kasarangan nga pagkadunot o kusog nga pagkadunot; (2) kung walay kusog nga pagkadunot, kini gisusi isip kasarangan nga pagkadunot; (3) kung adunay usa o duha ka lugar nga kusog nga pagkadunot, kini gisusi isip kusog nga pagkadunot; (4) kung adunay 3 o labaw pa nga mga lugar nga kusog nga pagkadunot, kini gisusi isip kusog nga pagkadunot alang sa grabe nga pagkadunot.
Subay sa resistensya sa yuta, potensyal sa redox, sulod sa tubig, sulod sa asin, kantidad sa pH, ug sulod sa Cl- ug SO42-, ang grado sa kaagnasan sa mga sampol sa yuta sa lainlaing mga bakilid komprehensibo nga gisusi. Ang mga resulta sa panukiduki nagpakita nga ang mga yuta sa tanang bakilid kusog nga maagnasan.
Ang potensyal sa kaagnasan usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kaagnasan sa slope protection net. Ang potensyal sa kaagnasan sa tulo ka bakilid tanan ubos sa -200 mv, nga adunay pinakadako nga epekto sa kaagnasan sa uphill metal mesh. Ang potensyal nga gradient magamit aron masusi ang gidak-on sa stray current sa yuta. Ang stray current usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kaagnasan sa metal mesh sa tunga nga bakilid ug pataas nga bakilid, labi na sa tunga nga bakilid. Ang kinatibuk-ang soluble salt content sa yuta sa ibabaw, tunga ug ubos nga bakilid tanan labaw sa 500 mg/kg, ug ang epekto sa kaagnasan sa slope protection net kasarangan. Ang sulud sa tubig sa yuta usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kaagnasan sa metal meshes sa tunga-tunga sa bakilid ug paubos sa bakilid, ug adunay mas dako nga epekto sa kaagnasan sa slope protection meshes. Ang mga sustansya labing daghan sa mid-slope nga yuta, nga nagpakita nga adunay kanunay nga mga kalihokan sa mikrobyo ug paspas nga pagtubo sa tanum.
Ang panukiduki nagpakita nga ang potensyal sa kaagnasan, potensyal nga gradient, kinatibuk-ang soluble salt content ug water content mao ang mga nag-unang hinungdan nga nakaapekto sa kaagnasan sa yuta sa tulo ka bakilid, ug ang kaagnasan sa yuta gisusi nga kusog. Ang kaagnasan sa slope protection network mao ang labing grabe sa tunga nga bakilid, nga naghatag usa ka reperensya alang sa anti-corrosion nga disenyo sa railway slope protection network. Ang angay nga pagdugang sa magamit nga nitroheno ug organikong abono mapuslanon aron makunhuran ang kaagnasan sa yuta, mapadali ang pagtubo sa tanom, ug sa katapusan mapalig-on ang bakilid.
Unsaon pagkutlo niini nga artikulo: Chen, J. et al. Mga epekto sa komposisyon sa yuta ug electrochemistry sa kaagnasan sa network sa bakilid sa bato ubay sa linya sa riles sa China.science.Rep. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Dinamikong mga kinaiya sa mga bakilid sa subgrade sa riles ubos sa pag-uyog sa linog. natural nga katalagman.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Pagtuki sa tipikal nga kadaot sa linog sa mga haywey sa lugar nga naigo sa linog sa Wenchuan sa Lalawigan sa Sichuan[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Pag-analisar sa kadaot sa linog ug mga pamaagi sa pag-atubang sa mga tulay sa haywey sa linog sa Wenchuan. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Ang epekto sa linog sa Chichi sa mga pagdahili sa yuta nga gipahinabo sa sunod nga ulan sa sentral Taiwan. Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Mga dugay nga epekto sa mga pagdahili sa yuta nga gipahinabo sa linog sa produksiyon sa sediment sa usa ka watershed sa bukid: Rehiyon sa Tanzawa, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Usa ka pagrepaso sa panukiduki sa pag-analisa sa kalig-on sa seismic sa mga geotechnical slope. Inhenyeriya sa Linog ug Pag-vibrate sa Inhenyeriya.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Panukiduki sa mga peligro sa heolohiya nga gipahinabo sa linog sa Wenchuan sa Sichuan. Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Panalipod sa bakilid gamit ang mga tanom: mekanismo sa gamot sa pipila ka tropikal nga mga tanom. International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Mga epekto sa topograpiko sa mga tropikal nga kalasangan sa ubos nga bukid ubos sa lain-laing mga kondisyon sa heolohiya sa Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Mga sulundon nga kinaiya sa gamot sa tanom para sa pagpanalipod sa natural ug engineered nga mga bakilid gikan sa pagdahili sa yuta. Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Mga epekto sa mga gamot sa sagbot sa pagkaguba sa ibabaw nga yuta atol sa gikonsentrar nga pag-agos. Geomorphology 76, 54–67 (2006).