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土壤的主要性质精选(九篇)

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土壤的主要性质

第1篇:土壤的主要性质范文

关键字:废弃物堆肥 土壤环境 栽培基质

中图分类号:Q938.1+3 文献标识码:A 文章编号:

我国目前的园艺设施总面积是世界上最大的,这也使得园林绿化后所产生的废弃物增多。基于我国主要方式的作物栽培方式依然是采用土壤栽培这一特点。再加上由于常年累月的集约化使用使得设施内的土壤理化性状不协调日趋严重,导致连作障碍时有发生,虽然过量的施用化肥导致养分失调是其中的一个重要原因。有关研究表明,在土壤中添加堆肥既能有效地改善土壤的理化性状,也可以提升土壤的肥力,从而达到改善土壤环境以及增产的效果。

一、园林绿化废弃物堆肥

(一)园林绿化产生废弃物

在园林绿化的同时,难免会有废弃物的产生,这些废弃物不仅占用了极大的空间,而且不易于处理。废弃物的处理问题已经成为了园林绿化过程中急待解决的问题,根据园林绿化后的废弃物含有大量的有机物以及木质纤维素的特点,如果把废弃物只是用作燃料,这样做不仅达不到可持续发展的要求,还会给坏境带来负面的影响。为了使废弃物资源化、无害化用来堆肥是目前最好的方法之一,这样不仅成本低,而且还有除臭、灭菌的效果。

(二)废弃物堆肥的方法

由于园林绿化过程中的场地限制,废弃物就必须在短时间内清理干净。对于大量的废弃物,运输也不容易,最好的办法就是就地堆肥。在园林内选取一块空地,以便于堆放废弃物,把植物被修剪下来的枯枝败叶用来作为堆肥的主要原料,在堆肥的过程中加上鸡的粪便用做调理剂,生物菌剂选用EM复合菌。堆肥原料的理化性质如表1所示:

表1主要堆肥的基本理化性质

肥堆的形状为长梯形,长200厘米,宽150厘米,高100厘米。堆肥完成后,可根据实际情况来进行翻动。但必须确保温度低于或等于70oC,水分保持在65%左右。堆肥的时间固定在45天左右,发酵的程度用植物的发芽率来测验。

二、花卉材料以及实验设计

(一)花卉和基本土壤的选取

本文中的实验将选取矮牵、马齿笕和彩叶草为实验的花卉标本,采用规格为15cm*15cm的实验盆,实验基质为上文所提到的堆肥、素土、珍珠岩依据不同的比例配制而成。(具体配制比见表2)根据实验基质的不同,把3种花草的处理方式分为6种,每种方式重复5次。

表2 基质盆栽实验设计

实验时所用的素土为本市某公园绿化用土,且经过了灭菌处理,它基本的理化性质为:PH值为7.35,EC值为0.23ms每厘米,每千克土壤中有机质的含量为2.98克。珍珠岩的孔隙度为70.07%,PH为6.63.

(二)实验样品分析

选择培植时间相同(以两周为宜),大小一致的矮牵牛、马齿笕和彩叶草若干,在不同的处理情况下培养45天后,3种花草分别随机的选取4株,然后对它的冠幅、株高、鲜质量、干质量、花青素、叶绿素以及根长进行测试,两个月后再对其开花的情况开始进行调查,以后的日子里每隔5天就统计一次,并计算出每个处理开花的数量与总株数的比例。

(三)数据结论分析方法

利用SPSS软件对上述数据进行多重比较、分析方差,再根据熵权系数法和TOPSIS的集成评价法对园林废弃物用于堆肥来作为花卉的培养基质来进行全面的评定。那么(n为所选样本的数量,m为样本的评价指标)。经过调整后,标准的计算公式为:

三、最终的效果分析

(一)不同基质的主要性质

根据以上研究表明,理想的基质容重在0.2g/cm3到0.8g/cm3之间,总的孔隙(CK)度在70%到90%之间,PH值为6.0到8.0为佳(也可根据植物的喜好来调整),理想的EC值每厘米最好不要大于2.5ms。对6种基质测定研究后,实验的结果见表3。

表3 6种基质的理化性质表

由此可见,用园林绿化的废弃物制成的堆肥不仅可以减轻基质的容重,还可以改善它的保水性、通气性以及供应养分的能力。本实验的设计是在理想状态下设计出来的,所以无论是基质的物理性还是化学性都能满足花卉的基本生长需求,至于用在实际操作中还有待进一步的论证。

(二)实验结果示意图

表43种花草的各项指标值

表5 不同基质对这3种花的理想解与实际值的距离

四、结语

园林绿化所产生的废弃物堆肥后用于花卉的培养不但满足了花卉生长所需的养分,还可以省去因为添加无机化肥而产生的成本费用,既省钱又环保,一举两得。总体而言,花卉栽培应该透气、疏松,且具有较强的保肥、保水能力和较强的稳定性的基质是比较理想的。它不仅酸碱适宜,能支撑起植物的根系,而且原料易得,价格也不贵。

参考文献:

[1] 张强,孙向阳,任忠秀等.园林绿化废弃物堆肥用作花卉栽培基质的效果评价[J].中南林业科技大学学报,2011,31(9):7-13.

[2] 张璐,孙向阳,田等.园林废弃物堆肥用于青苹果竹芋栽培研究[J].北京林业大学学报,2011,33(5):109-114.

[3]李芳,勇伟,白雪薇等.微生物菌剂对园林绿化废弃物堆肥养分的影响[J].中国农学通报,2012,28(7):307-311.

[4] 沈洪艳,白婧,董世魁等.高速公路植物废弃物的堆肥处置及应用研究[J].安徽农业科学,2012,40(3):1633-1636.

第2篇:土壤的主要性质范文

关键词:卧龙湖 沉积物 重金属 地质累积指数 污染评价 空间分布

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0096-04

水环境中的重金属污染是全球关注的环境问题之一。由于水体中的重金属会被其悬浮物吸附,经过沉积后最终在水体表层的沉积物中积累[1],而长期的累积会导致沉积物中重金属含量是上覆水体中重金属含量的几倍至几十倍[2],因此湖泊沉积物是湖泊水体污染物的主要蓄积场所,是水环境中重金属的“汇”和“源”,也是湖泊的潜在污染源[3-5]。沉积物中重金属的污染负荷和来源能够反映自然与人类活动对湖泊的影响,对其研究不仅能提供重金属的污染现状和历史,而且能为将来的研究提供基础资料[5]。

该文应用德国海德堡大学沉积物研究所Mullers教授提出的地质累积指数法(Igeo)定量评价卧龙湖表层沉积物中Cu、As、Cd、Pb、Zn 5种重金属的污染程度及其空间分布特征。

1 材料和方法

1.1 采样时间和点位设置

2014年5月,设置17个采样点,采用GPS定位。

1.2 分析方法

沉积物样品自然风干,剔除石块和植物残根,研磨过 100目尼龙筛。Cu、Cd、Pb、Zn按照《土壤环境质量标准》GB 15618-1995中相应方法测定,As参照《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法》GB/T 22105-2008的方法测定。

1.3 地质累积指数计算和统计分析

地质累积指数(Igeo)的计算公式为:

式中:cn为实测重金属的质量分数;βn为当地沉积物重金属的背景值;1.5为考虑到成岩作用可能引起背景值波动而设定的常数。

地质累积指数与重金属污染程度的关系,Igeo≤0清洁;0

应用统计学原理,采用克立格(Kriging)插值预测方法分析卧龙湖沉积物中重金属的空间分布特征;采用SPSS 22.0单因素方差分析卧龙湖沉积物中各种重金属的差异性。

2 结果与讨论

2.1 卧龙湖沉积物中重金属污染评价

地球化学背景参考值,选定康平县土壤环境中重金属元素的背景值作为计算依据,取Cu、As、Cd、Pb、Zn金属背景参考值分别为4.30 mg/kg、4.62 mg/kg、0.04 mg/kg、7.30 mg/kg、11.40 mg/kg。

卧龙湖沉积物中重金属地质累积指数特征见图1和表1。卧龙湖沉积物中5种重金属地质累积指数的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb,Igeo均值1.56,总体呈偏中度污染。沉积物中5种重金属的污染程度:Cd为偏重污染;Cu为中度污染;As为偏中度污染;Zn为轻度污染;Pb为清洁。各样点重金属污染程度差异较大,以Cd、Zn为首。Pb总体污染程度虽为清洁,但个别点位出现轻度和偏中度污染。

经单样本非参数K-S检验,卧龙湖沉积物中重金属Igeo值呈正态分布。单因素方差分析显示卧龙湖沉积物中5种重金属Igeo值差异极显著(P0.05)、Pb和Zn之间(P=0.657>0.05)差异不显著,其他两两之间差异均显著(P

2.2 卧龙湖沉积物中重金属的相关性分析

对卧龙湖沉积物中的5种重金属Cu、As、Cd、Pb、Zn的Igeo值进行相关性分析,见表2。结果发现,除Cd与Cu、As,Cu与Zn外,其他相互间都存在相关性(P

2.3 卧龙湖沉积物中重金属空间变化特征

卧龙湖沉积物中5种重金属的空间分布图见图2。Cu、As、Pb 3种重金属的污染趋势总体上呈现从沿岸带向湖心加重趋势。Cd污染的空间分布总体呈现从西南、东北沿岸向湖心梯度降低趋势,Zn污染的空间趋势是从北向南逐渐加重,北部清洁。流域内的沉积物进入湖泊后,被输送到低能量的深水区并永久沉积[6],Cu、As、Pb 3种重金属污染的分布正符合这一规律,间接说明Cu、As、Pb的污染历史比较久远,污染物已从湖岸带富集到湖心。湖泊的沉积物通常由流域的河流带入[7],Cd污染的空间分布可能与西马莲河河水的注入及康平镇污水处理厂中的水排放有关。另外,水流对沉积物中重金属含量的分布也有一定的影响[7]。

3 结语

卧龙湖沉积物中重金属元素含量已受到人类活动干扰,总体呈偏中度污染。5种重金属污染的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb,Igeo值差异极显著(P

参考文献

[1] 范成新,朱育新,吉志军,等.太湖宜溧河水系沉积物的重金属污染特征[J].湖泊科学,2002,14(3):235-241.

[2] 陈静生,王飞越,宋吉杰,等.中国东部河流沉积物中重金属含量与沉积物的主要性质的关系[J].h境化学,1996,15(1):8-14.

[3] MilenkovicN,Damijanovic T M,Ristic M.Study of heavy metaipollution in sediments from the iron gate(Danube River),Serbia and Montenegro[J].Polish Journal of Environmental Studies,2005,14(6):781-787.

[4] 刘俐,宋存义,熊代群,等.渤海湾表层沉积物重金属在不同粒级有机-矿质复合体中的分布[J].环境科学研究,2006,19(1):75-79.

[5] 杨学芬,熊邦喜,杨明生.武汉南湖沉积物的重金属污染状况评价[J].应用与环境生物学报,2009,15(4):515-518

第3篇:土壤的主要性质范文

‘临城桃’原产枣庄市古临城。在薛城区陶庄镇夏庄村一带已有百年栽培历史,是一个优良的地方品种。早在20世纪六七十年代,曾有大面积栽培,果实个大、优质、色艳,成熟期在8月上旬,正值瓜果市场空档,销往济南、南京、徐州等大中城市,深受消费者的喜爱。但后来因连年产量低,裁培面积逐年缩小。从1998年起,我们开始对‘临城桃’资源进行调查、筛选与挖掘,采用国内外常用的芽变选种方法,开展了‘临城桃’优系选育研究。经过11年的纯化优选,于2005年筛选出具有‘临城桃’典型性状的优良芽变品种,2007年通过山东省农业厅品种审定委员会的品种审定。该品种综合性状明显优于原临城桃。

1 选育经过

1998―1999年,广泛发动果农推荐果型端正、色泽鲜艳、果个大的优良单株。对群众选拔上来的63个优良单株,组织技术人员进行实地考察核实,逐一挂牌,编号为1998年的1-43号和1999年的44-63号。对每个株系进行调查记录。在果实成熟期分别随机采取20个果实。测定果实经济性状。初选标准:果型指数0.85以上,平均单果重220g以上,着色指数达0.65以上,可溶性固形物含量13%以上,硬度12kg/cm2以上,成熟期8月5―10日。按初选标准,以原‘临城桃’树为对照。共筛选出17个优良株系。

为消除初选阶段不同土壤条件、气候条件、管理条件的影响,2000年对初选的17个优株采用嫁接育苗的方法在常庄镇种庄村繁育基地各繁殖苗木100株。在常庄镇种庄村同一立地条件下建立复选圃。进行观察对比。该园地势平整,土壤为沙壤土,水源条件较好,土壤pH值为6.9,表层土壤有机质含量为0.87%,全氮0.0879%,速效氮65mg/kg,速效磷109.1mg/kg,速效钾354mg/kg。

2001年春季选健壮苗木以株行距3rex4m栽植,每个株系20株,各优系随机排列,每栽植5个品种栽植l行‘雨花露’作为授粉树,重复2次。复选圃面积1hm2,共843株。田间管理按常规技术进行。

2001―2002年,由于管理不当,98-3、98-14、99-44等7个品系各死苗1~3株。2003年复选园进入初果期。

根据选种的目标,经过分析比较。确定了最能反映桃果经济价值的性状作为主要选种指标。将经济性状分为3项内容:一是果实外观品质,包括果实大小、整齐度、果型指数、色泽、绒毛多少等,最高得分为35分;二是内在品质,包括可溶性固形物含量、硬度、可食率、口感等,最高得分为45分;三是丰产性,主要测量单株平均产量,最高得分为20分。根据各优系最终得分多少,确定优胜系。中选的是98-8(表1)。

2 98-8优系亲缘关系的鉴定

‘临城桃’98-8优系是从陶庄镇二郎庙村果园选出的。

2005年6月从17个优系中各选取新鲜幼叶5-10-片,用冰盒带回实验室,置于80℃低温冰箱保存备用。以各优系的幼叶为试材,采用CTAB法提取基因组DNA,中介RAPD、AFLP及SSR扩增。并利用有关统计软件对扩增的谱带进行统计分析,从而确定各优系类型的异性质及其亲缘关系。

山东农业大学园艺科学研究院对17个‘临城桃’优系亲缘关系研究结果为:‘临城桃’优系89-8母树与其嫁接后代(嫁接1代、2代、3代、4代)的相似性极高,遗传相似性较好,相似系数为0.93~0.97,表明优系89-8与原‘临城桃’之间亲缘关系很近,后代表现有很高的遗传稳定性。RAPD扩增结果表明,48对引物共得到316条扩增DN段117个多态性片段。多增性仅为37.3%。对17个优系的RAPD标记进行分析,优系89-8与其他优系种源间的遗传距离为0.8637~0.9912,平均为0.9438,表明这17个优系彼此间有比较近的亲缘关系。

3 98-8优系的主要性状

3.1 果实经济性状

果实近圆形,果顶纯圆,缝合线明显。果型指数0.95,果个大,平均单果重248.4g,果实底色黄绿。阳面着片状鲜红色。树冠内膛果着色亦良好。上色快,着色期集中。果肉乳白色,近核处微紫红色,肉质细脆,果肉硬度14.5kg/cm2,汁多,含可溶性固性物13.7%、总糖11.11%、酸0.12%、维生素C 14.9mg/100g。无酸味,粘核、核小,可食率达93.8%,品质上。在枣庄地区采收期8月5―10日,货架期7~10d。

3.2 形态特征

1年生枝阳面红褐色,背面黄绿色,平均节间长2.3em,主干灰褐色,皮孔小而少。叶片长披针形,深绿色,长16.3em,宽5.1cm,平均叶面积43.1em2,先端急尖,叶基宽楔形,叶缘钝锯齿。叶柄长0.85cm,蜜腺1~4个,圆形。花为蔷薇型,初花为粉红色,以后变深红色。为复花,雄蕊45~54枚,雌蕊1枚,雌蕊多数发育异常,雄花花药中空、无花粉,自然结实率仅12.76%。

3.3 生长结果习性

树势健壮,树冠中大。7年生树平均干径26.8cm。树高2.8cm,冠幅3.0m×3.5m。三大主枝粗12.4~14.0cm,平均新梢长32.4cm。幼树以中果枝结果为主。进入盛果期后各种果枝均可结果,但以中短果枝结果为主,一般以长35~50cm、粗0.6~0.8cm的果枝结果最好。花芽形成容易。定植1年生成品苗和春季芽接换头的大树,当年秋成花株率100%,成花枝率75%以上,早期丰产性强。栽后第2年即可结果,株产3~4kg,第3年平均株产13kg左右,第4~第5年进入盛果期。栽培上应配置授粉树。

3.4 物候期

不同年份物候期略有差异。在枣庄地区。花芽萌动期3月26日左右,初花期3月25―27日,盛花始期4月5日左右;落花期4月10―13日。叶芽萌动期为4月5―7日,4月中旬展叶,4月下旬抽梢。第1次果实迅速生长期为落花后,第2次在采前20~30d,果实成熟期在8月上旬(多数年份为8月5―8日),果实发育期117d左右。10月下旬至11月上旬落叶,生长期220d左右。

3.5 抗逆性和适应性

第4篇:土壤的主要性质范文

摘要介绍了公路挖方岩石边坡常规绿化方法,详述了植被混凝土护坡绿化技术,包括材料选择及其功能、植被混凝土配方、具体操作方法、挖方岩石边坡卸荷及绿化时机等,并对温州南水头-下关公路岩石边坡绿化实例进行了分析,以期为公路边坡绿化提供参考。

关键词公路绿化;挖方岩石边坡;植被混凝土;护坡绿化

岩石边坡在公路工程中十分常见。这种边坡一般陡峭,无植生条件,仅靠自然力量很难恢复原有生态平衡。裸露的岩石边坡会带来一系列问题,如食物链的破坏、局部小气候恶化等,同时公路沿线的岩石边坡还会因其表面颜色灰暗、单调而造成视觉污染。采取工程措施,在保证边坡稳定的前提下,尽快让岩石边坡披上绿装,是减轻生态恶化、美化环境的需要。以植被混凝土绿化法为重点,探讨了挖方岩石边坡绿化方法及其选择,以供参考。

1挖方岩石边坡常规绿化方法

挖方岩石边坡绿化要解决的难题是如何在陡峭的坡面上固定植生条件,即客土,为植物提供水、肥,且能经受风吹雨打。挖方岩石边坡绿化常规方法的类型,按固定植生条件的方法不同,可分为客土植生带绿化法、纤维绿化法、框格客土绿化法等;按所用植物不同,可分为草本植物绿化、藤本植物绿化、草灌混合绿化、草卉混合绿化等。

客土植生带绿化法是指人工制作一定宽度和厚度的带状物,其剖面结构一般为防护网+防水纤维层+种子、肥料、土壤、改良剂、保水剂+无纺布(从上而下)。施工时先清理边坡,再按一定间距铺设植生带,用铁丝等将其固定在边坡上,最后喷射一定厚度含肥料的泥土。覆盖无纺布或薄膜,植物种子长出覆盖坡面后除去。对于软边坡可挂网。该工艺简单,成本低廉,但不具备护坡功能,坡面经受不起大雨或长时间降雨的冲刷,也不耐干旱,绿化效果差。

框格客土绿化法是指先在边坡上用预制框格或用石料、混凝土砌筑框格,再在框格内置土种植绿化植物。由于岩石边坡迎水面积小,浆砌框格一般不设排水沟。为防止雨水冲刷土壤,可在其上覆盖稻草帘。该法成本低、工艺简单、绿化效果好,但对边坡的防护作用小,只适用于坡度小于30°的边坡。

2植被混凝土护坡绿化技术

植被混凝土是采用特定的混凝土配方和种子配方,对岩石边坡进行防护和绿化的新技术。它是涉及岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、硅酸盐化学、园艺学和环境生态等多学科的综合环保技术。植被混凝土根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定水泥、土、腐植质、保水剂、混凝土绿化添加剂及混合植绿种子的组成比例。混合植绿种子是采用冷季型草种和暖季型草种根据生物生长特性混合优选而成的。植被混凝土护坡绿化技术可以一劳永逸地解决岩坡防护与绿化问题。

2.1材料选择及其功能

防护网可用塑料、铁丝、钢筋,网度和选材应根据边坡的防护要求和特征而定。防护网的功能为与锚杆一同护坡,同时构成植被混凝土的“骨架”,增强其整体性,防止其从坡面脱落。胶结材料,一般用425#水泥,它使植被混凝土拌合物具有黏聚性,使植被混凝土具有强度。植生土选用砂壤土,其具有良好的水、养、气、热状况和协调能力,适于植物生长,在植被混凝土中,砂壤土是主要部分,是植被混凝土的“肌肉”[1,2]。有机质一般使用稻壳、锯末等,可以增加混凝土拌合物的流动性,便于施工;其腐烂后,为植物提供氮、磷、钾等养分,同时增加植被混凝土的空隙率。腐植质为稻壳、锯末、酒糟经腐烂制得,它能改善植被混凝土的物理性质,协调水、气、热状况和化学性质,增强保肥性与缓冲性能,同时向植被混凝土中引入大量微生物,并和植物根系一起,使植被混凝土逐渐变成适于植物生长的土壤。长效肥是为植物生长提供长期效力的复合肥,一般采用尿素、生物肥、化学复合肥。保水剂的作用是水分丰裕时吸收水分,天气干燥时为植物提供水分,一般采用的粒度为100目。

2.2植被混凝土的配方

确定植被混凝土的配方需考虑以下几个因素:一是要保证拌合物具有良好的黏聚性、流动性及易施工性。二是植被混凝土的无侧限抗压强度不低于15kPa,即能经受风吹雨打而不脱落。三是植被混凝土应具有合适的容重及孔隙率,具体地讲孔隙率在50%~65%(体积比),容重在1.3~1.7g/cm3,这样的结构有利于植物生长。四是植被混凝土应有良好的植生条件,水肥供应良好,能保证植物多年的养分供应(植被混凝土能长期供应养料,植物也能自己补给,如枯叶及草根腐烂、细菌固氮等)。

胶结材料、植生土、有机质、腐植质的总重量占植被混凝土的重量80%左右,因此它们决定植被混凝土的主要性质。水泥是影响强度、和易性的决定因素,试验表明,水泥用量大于10%(重量比,下同)时,就能保证植被混凝土的无侧限抗压强度不低15kPa。水泥用量一般不超过25%。有机质、腐植质合称有机物,它们的含量对植被混凝土的物理性质,即强度、容重及孔隙率、水肥供应有重大影响。其含量越大,容重越小,孔隙率越大,强度越低。有机物的含量过大会造成植被混凝土的强度偏小,而孔隙率过大则不利于保持水分,同时还会降低拌合物的黏聚性,喷射施工时会增加回弹损失。实践表明,有机物最适宜的含量为8%~16%。砼绿化添加剂含量一般不大于2%。含量过大会增加成本,过少不能营造出植物所需的生长基质。多个工程实践表明,砼绿化添加剂只要配方科学合理,其含量在1%~2%便能很好地满足植物需求。

2.3具体操作方法

植被混凝土边坡防护绿化技术具体操作方法是:先在岩体上布铁丝或塑料网,并用锚钉和锚杆固定。将植被混凝土原料搅拌后由常规喷锚设备喷射到岩石坡面,形成近10cm厚的植被混凝土。喷射完毕后,覆盖1层无纺布防晒保墒,水泥使植被混凝土形成具有一定强度的防护层。经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草自然生长。

2.4挖方岩石边坡的卸荷及绿化时机

岩石边坡的开挖过程,从力学本质上说就是卸荷。特别是深挖高边坡,地应力释放量大,卸荷量级高,卸荷范围宽,伴随卸荷,边坡产生卸荷裂隙和卸荷变形,有些开挖边坡的卸荷水平变形达到了米级,不可忽视。运用岩体力学理论,确定边坡防护的方法和时机,同时在开挖边坡上设置位移观测点,观测边坡的变形趋势,为确定边坡的支护和绿化选择合适时机提供依据[3]。此外,岩石边坡开挖过程,改变或破坏了原有的水、地、气循环系统,这种改变或破坏循环系统,将随着裸露岩石的风吹曝晒时间的增加而加剧[4]。因此,采用边开挖边支护边绿化,对岩石边坡防护质量、绿化效果都有十分关键的作用。

3岩石边坡绿化实例分析

3.1地质与气候概况

水下公路岩石高边坡位于新水下公路(78省道)改造工程,坡最高处达80m,倾角70~80°,边坡走向40°,该边坡段出露岩层为中寒武统黑石沟组第1段,其岩性为中厚层含泥质微晶白云岩,灰岩夹薄层、极薄层泥质微晶白云岩,粒砂质微晶白云岩,少量鲕状亮晶灰岩和硅质岩。岩溶不发育,为相对隔水层。岩层走向290°左右,倾向西南(倾向上游偏右岸),倾角40°左右。坡面中部有1个断层,走向近于南北,倾向西北,倾角80°,为方解石及方解石胶结的角砾岩填充。岩石基岩构造裂隙较发育,走向23~32°,倾向以西北为主,倾角为50~90°,宽3~8m,最宽40m,长一般为10~30m,少量只有几米,均为方解石填充,胶结良好。构造裂隙均为高倾角张性裂隙,其发育间距一般为0.4~1.5m,线密度达5~8条/m,最大线裂隙3.2%~5.0%,面裂隙率9.94%。苍南县属亚热带气候,年平均降雨量1 768.9mm,平均气温18.1℃。

3.2绿化方法选择

按前述边坡分类方法,考察边坡地质状况,新水下公路改造工程岩石高边坡属于稳定、干燥、破裂边坡,围岩呈弱碱性,局部有水软性泥质灰岩和白云岩。边坡虽然不会发生大面积滑坡,但因风化,局部会形成滚石。考虑到交通安全,边坡必须进行防护处理。同时,新水下公路改造工程因其环境幽雅,具备旅游价值。因此,边坡需绿化。综合以上因素,选用植被混凝土绿化法。

3.3施工

施工季节为冬季。先清理坡面,去除杂物,在边坡上用手风钻钻孔,孔距8m×8m,孔深5m,孔径Φ18cm。插入深7m,Φ12cm螺纹钢,用注浆机注入1∶1膨胀水泥浆固定锚杆。在锚杆上固定50cm×50cm间距的Φ6cm铁丝网。将425#水泥、生植土、腐植质、长效肥保水剂、砼绿化添加剂按重量比12%∶74%∶12%∶1%∶1%充分拌合,形成植被混凝土干料。草种为狗芽根、节水草、羊胡子草的混合,重量比为20%∶60%∶20%,用量为50g/m2。有机质、腐植质为锯末、稻壳及其制品,生植土为干砂壤土。用砼喷射设备喷射植被混凝土,分2层喷射,基层厚度为9cm,面层厚度为1cm。面层喷射时加入草种,喷射完毕后,用地膜覆盖。洒水养护1个月,待草覆盖坡面揭开地膜即可。

3.4绿化效果评价

水下公路岩石高边坡喷射施工后6d,草种发芽破土,30d后,80%坡面覆盖青草,草长势喜人。2个月后,青草浓密茂盛,100%覆盖坡面,随后经历春季几场大雨和4~5月连续20d以上梅雨的冲洗,边坡未出现植被混凝土脱落,达到边坡防护和绿化要求。

4参考文献

[1] 孙本信.草坪植物种植技术[M].北京:中国林业出版社,2001.

[2] 许文年,王铁桥.岩石边坡护坡绿化技术应用研究[J].水利水电技术,2002,33(7):35-36,40.

第5篇:土壤的主要性质范文

茶树良种是指在一定地区的气候、地理条件和栽培、采摘制度下,能够达到高产稳产,制茶品质优良,有较强的适应能力,具有丰产、稳产、优质、早发和广适等优点,对病虫害和自然灾害抵抗能力较强的茶树品种。通过国家区域试验并经过国家品种审定委员会审(认)定的品种为国家茶树良种,经过省级区域试验并由省品种审定委员会审定的品种为省级茶树良种。把握和利用茶树良种的特征特性,对于茶树良种的选育、优良品种或者品系的科学化栽培以及繁育技术能够发挥重要的指导作用。

一、茶树优良品种的主要功能

1. 增加单产

茶叶产量是由单位面积的芽叶个数、每个芽叶的重量、芽叶的生长速度和年营养生长期的长短――即多、重、快、长四个产量因子构成。高产品种比当地主要栽培品种增产效果一般为15%~30%。

2. 提高品质

茶叶品质由色、香、味、形四个因子构成,而色、香、味、形的形成是由茶叶生化成分所决定。品种不同,遗传物质就不同,芽叶中所含的多酚类、氨基酸、香气成分等生化成分也不同,制成的茶叶色泽、滋味、香气和外部形态也就不同。

3. 增强抗性

茶树优良品种具有较高的自我调节能力,在推广范围内对不同茶区的土壤和气候等因素的变化造成的环境胁迫具有较强的适应能力。

4. 抑制采制“洪峰”

在同一环境条件下,不同茶树品种的开采期相差可达3周以上,不同发芽期品种进行合理搭配种植,可以抑制或缓和采制“洪峰”,延长采制时间,合理安排劳动力。

5. 提高采茶效率,有利于机械化生产

较强的持嫩性使萌芽先、后的芽叶品质差异不至于太大,便于加工成型,成茶品质一致。节间长的茶树品种,机器切割落在节间上的可能性大,使得采下的芽叶完整,破碎叶少。茶树再生能力强,表现为剪后芽叶生长量大,便于机采,进而提高市场竞争力。

6. 提高茶叶生产经济效益

茶树品质提高,制茶品质优良,产量增加,提早上市,机采节省劳动力成本,自然可以提高茶叶生产经济效益。

二、茶树良种的特征特性

茶树优良品种的特征特性包括茶树植物学特性和生物学特性,主要有以下几方面:

1. 树型

植株生长健壮,树型直立或半开展。

2. 分枝

数量适中,枝条粗壮,分枝角度35°~45°。

3. 新梢

梢要长,着叶数多,叶片分布均匀,不重叠。

4. 叶片

大小适中,叶片着生角度小,叶厚,光能利用率高,叶面光泽性强,叶面隆起。

5. 叶芽

肥壮,持嫩性,茸毛多,叶芽密度大,生长整齐。

6. 新梢生长期长

即新梢发芽早、休眠迟、轮次间休眠时间短。

7. 育芽能力强

芽头生长速度快、再生能力强、发芽轮次多。

8. 抗逆性强

能在各种不良环境下正常生长。

9. 生殖能力弱

避免因过多的开花结实而影响叶芽产量。

三、茶树优良品种的主要性状

1. 丰产性

丰产性是茶树形态特征和生理特性的综合表现,具有较高的生物产量和经济系数。

2. 稳产性

稳产性是对丰产性的保证,是指对病虫害、寒冷、干旱等自然灾害有较强的抗性。

3. 优质性

优质性是指茶叶生化成分适合特定茶类的品质要求,产品内在品质优秀。名优茶的共同特点是:大小一致、形状一致、色泽一致、内质优良。

4. 早发性

早发性是指茶树发芽早,提前上市从而获得更高的经济效益。

5. 广适性

广适性是指该品种对土壤、气候等因素有广泛的适应性,适宜种在高山、丘陵,对土壤酸性度要求不严,可以广泛种植。

6. 特异优性

特异优性是指该良种具有某些独特优良的性质,如氨基酸总量大于6%,茶多酚类大于45%,咖啡碱小于1%或大于5%,或者发芽期特早(早于标准对照种十天以上),抗旱、寒、病、虫等抗逆性性状中一项或者多项抗逆性强等。安吉白茶是具有特异优性的品种,其氨基酸含量在5%以上(最高可达6.7%),品质独特,滋味鲜醇。

四、茶树良种无性快繁技术

茶树良种繁殖可分为有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖即为种子繁殖,后代性状变异大,可用来培育优良品种。但优良品种的繁殖推广一般都采用无性繁殖方法,无性繁殖能够保持后代性状的稳定性。无性繁殖方式主要有组织培养、压条、分株、嫁接和扦插等。

生产上主要采用短穗扦插无性快繁技术。短穗扦插就是用带腋芽和1~2个成熟叶片、长3厘米左右的短穗,该方式具有母穗用量省、成活率高、繁殖系数大等特点,是生产上广泛使用的方法。短穗扦插无性快繁技术要点如下:

1. 母本园的建立和管理

俗语说“母壮子肥”,只有培育强壮的母树,才有健壮饱满的插穗,才能为培育茶苗创造先决条件。

①高标准建立茶树良种母本园,除杂提纯,保证品种纯度达到100%。

②合理修剪,因树制宜,培养更多更好的新梢枝条。适度修剪促使新梢生长旺盛,增加扦插有效枝条。母本树修剪的程度因树龄、树势、品种不同而异,幼年茶树按定型修剪,青壮年茶树距地面45厘米左右重修剪,老年及衰弱茶树不能作为母本。

③加强肥培管理,重施基肥,增施磷、钾肥。由于母本树每年要进行较重程度的修剪,养分消耗多,因此要加强肥培管理,须重施基肥,增施磷、钾肥,保证养分充足。新梢生长期间配合根外追肥,可使新梢生长健壮、有活力,更有利于扦插成活。

④加强病虫害防治,不能把有病虫害的枝条带入母本园。因母本茶树萌发新梢肥嫩,容易遭受病虫害,这样不仅会把病虫害带入母本园,而且还会影响母树和茶苗生长。

⑤培养健壮枝条,使之木质化或半木质化。实践证明,扦插的母本树枝条好坏直接影响茶苗成活率,穗条必须健壮、有活力且已木质化或半木质化,既不能过老也不能过嫩。

2. 苗圃地选择和建立

①选择土层深厚(厚30厘米)、结构良好、酸性土壤(pH值4.5~5.5)、排灌便利、避风向阳、地下水位低、交通方便且靠近母本园的田块。

②提前30天完成深翻、施基肥并使之腐熟。深翻分2次进行,第一次在作物收获后,深度30厘米以上,结合深翻施足饼肥或有机肥;第二次在做苗床前进行,深度15~20厘米,打破土块,平整地面。

③做好苗床,按东西向起畦,长10~15米,宽1米左右,沟宽40~50厘米、深15~20厘米。

④畦面铺心土5~6厘米厚,心土用酸性红黄壤做扦插土,可以减少杂草,防止插穗剪口感染,促进插穗发根。

⑤做好农膜、遮阳网覆盖等。

3. 扦插技术

①扦插时期。一般春、夏、秋都可进行扦插,但实践证明早秋扦插最实用,效果最好。因为这个时期扦插,穗条成熟、腋芽饱满,数量较为充足,扦后发根快,成活率高,后期管理省时省工。

②插穗剪取。穗条要木质化或半木质化,接穗上端剪口离叶柄2~3毫米、斜面同叶片方向,下端留3厘米长,形成的扦穗须具有1个腋芽和1片完整叶子,节间不宜过长和太短(三厘米左右),剪口要平滑,做到边剪边扦,不能存放太久。

③扦插密度。以叶靠叶互不重叠为准,中小叶品种行距十厘米左右,株距2.5~3厘米,每亩扦15万~20万株。

④扦插方法。扦插时畦面土壤要湿而不黏,过干过湿都不行,先划好扦插线,然后用拇指和食指夹住扦穗上端,在扦线上稍斜轻轻扦入土中,深度以叶柄平畦面为宜,叶片朝向同常年风向一致。扦后要及时浇水、打药消毒、盖膜和遮阳网。

4. 扦插后的管理

①遮阳。插穗只能在弱光下生长,适度遮有调节光照和温度的能力,还能保温和防止风害,一般采用70%~ 80%遮阳网。

②保湿。前期要求温度较高,土壤相对含水量在80%~ 90%,以后可逐渐降低,生根后忌渍水。水分过多会造成土壤透气性差,对发根不利,甚至烂根。

③追肥。要掌握适宜的时间和用量。夏扦在次年春季才能开始少量追施0.1%尿素溶液,成苗后逐步提高。秋季扦插在次年秋季才能追肥,同时浇1次水,避免肥害。

④防治病虫害。扦插苗圃较阴湿,易发病虫害。主要是云纹叶枯病、炭疽病等,芽萌发后还易受茶尺蠖、蚜虫、绿叶蝉等害虫为害。一般在扦插后及时用半量式波尔多液喷洒1次,并结合除草、揭膜喷洒1次杀菌剂或杀虫剂,一般用托布津800~1000倍液或吡虫啉1500倍液。

⑤除草。铺过生土的苗圃杂草较少,一般每30天选无风温暖天气人工拔草1次。拔草要拔早、拔小,不能因拔草而伤及幼苗的根。

第6篇:土壤的主要性质范文

关键词:供水管道;阴极保护;强制电流;牺牲阳极

中图分类号:TK284.7 文献标识码:A 文章编号:

1 工程简介

随着惠州市城市发展和仲恺国家级高新技术产业开发区建立,惠州市南部供水需求不断加大,为有效解决仲恺片区用水的紧张局势,保障南部经济持续稳定发展,根据《惠州市惠城中心区给水专项规划(2008-2020)》中相关内容,2011年底惠州市自来水总公司开始新建位于潼湖镇观洞水库西南侧的潼湖水厂首期工程(20万m3/d),同时为配合新华大道建设工程进度,于2011年5月启动潼湖水厂一期供水管道――新华大道供水管道工程的建设。

新华大道供水管道主要服务范围为仲恺中心区,保障沿线工业、商业和生活用水,同时优化既有水厂和潼湖水厂的供水调配,在城市外环形成大型环形供水主管网,提高供水保障能力,确保供水安全。新华大道供水管道工程为DN1200―DN2000mm给水主管线,管道总长为11.0Km,管材采用预应力混凝土管和钢管,其中DN2000段(5.9km)全线采用钢管焊接施工,工程总投资近1亿元。按照《埋地钢制管道阴极保护技术规范》(GB/T 21448-2008)中“新建管道应采用防腐层加阴极保护的联合防护措施或其他业已证明有效的腐蚀控制技术”“阴极保护工程应与主体工程同时勘察、设计、施工和投运”等相关规定,新华大道供水管道工程DN2000段除管道外壁采用绝缘覆盖层防腐以外,对局部管段施加阴极保护作为外防腐的辅助保护。

2 采用阴极保护系统的必要性

新华大道供水管道作为潼湖水厂供水大动脉和应急供水主要通道,安全系数要求较高。新华大道供水管道属于长距离钢质输水管道,采用埋地方式敷设,穿越地形、地段复杂,土壤性质各异,由于其长期埋设于地下,长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀,可能会发生泄漏、爆管等事故,导致管道设备非计划性检修、更换和停产,特别是敷设于市政道路下,事故还可能导致交通堵塞,冲刷路基,造成巨大的经济损失和社会不良影响。虽然管道自身采用了防腐工艺,但管道防腐层在生产、运输、施工中无法保证不受损坏,也不能将管道与腐蚀环境、介质完全隔离,而且用于防腐绝缘层的各种材料都不同程度地具备吸水和透气性,埋地后在土壤溶液的作用下,管道防护层可能会出现老化、发脆、剥离、脱落,因此,单纯地对埋地钢管采用防腐涂层的防护办法不能有效解决埋地管道腐蚀问题,应采用在管道外防腐绝缘层与阴极保护的双保护状态下保障管道长期安全运行。

3阴极保护系统设计

3.1阴极保护的原理

所谓阴极保护是通过降低管道的腐蚀电位而使管道得到保护的电化学保护,其实质是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位,使金属原子不容易失去电子而变成离子溶入电解质的过程。

3.2阴极保护方法的选择

1824年英国人汉费雷.戴维发现用锌保护木舰艇铜包皮的方法,开创了阴极保护的先河。1928年科恩在新奥尔良的输气管道上首先安装了为阴极保护提供直流电流的整流器。如今,阴极保护技术不断发展,日趋成熟,广泛应用到各类管道的防腐工程中。通常管道阴极保护可分别采用牺牲阳极法、强制电流法或两种方法的结合。它们在安装施工和运行管理上的要求截然不同,各有优劣。牺牲阳极法不需要交流电源,它采用金属(如:镁、锌、铝)制成阳极,直接与管道相连,用金属阳极自身的电流去保护管道,因此它的电流很微弱,施工中要将阳极埋设在管道两侧,根据需要确定阳极组间距及支数。强制电流法多用在长距离大口径管道上,它需要交流电源,采用恒电位仪为管道输入低压直流电流,使管道完成阴极极化。

新华大道供水管道确定需施加阴极保护的管段为道路桩号K6+090~K11+980,全长约5890m,管径为DN2000,壁厚18,由于管段较长,管径较大,所需保护电流较大,故采用强制电流阴极保护,并辅助牺牲阳极法。

3.3阴极保护设计方案

3.3.1 设计工艺参数选取

(1)自然电位:-0.55V

(2)最小保护电位:-0.85V

(3)最大保护电位:-1.25V

(4)覆盖层电阻:5000Ω.m

(5)钢管电阻率:0.135mm2/m;

(6)保护电流密度:带覆盖层0.5mA/,不带覆盖层10mA/。

3.3.2 辅助阳极

因本工程土壤中硫酸根离子较高,故采用含铬高铸铁阳极,外包焦炭粒填充料,阳极体为圆柱形。经计算,强制电流阴极保护所需保护电流大小为18.7A,所需辅助阳极为30支YGT-4Ф300×2000含铬高铸铁阳极,含碳量≥85%,最大粒径≤15,填充料厚度100,阳极采用水平式浅埋,填充料顶部距离地面2.5m,寿命≥20年。

按所需的阳极分成3组,每组10支,每支阳极间距1500形成阳极地床,地床与被保护管道的距离为50m,每支阳极引出线按阳极组接入加压泵房围墙内对应的接线箱。

3.3.3电源设备

强制电流阴极保护电源设备选用2台DJH-300A/40V可控硅恒电位仪,一用一备,自动切换。恒电位仪输入电压为AC380V/50Hz,输出电流/电压为0~50A/0~75V。电源设备安装在潼湖水厂变配电中心的低压配电闸内,恒电位仪的电源由变配电中心的低压配电系统两路40A回路引出。电源设备主要性能指标如下:①给定电位:-0.50~-3.00V;②电位控制精度:≤±10mV;③输入阻抗:≥1MΩ;④绝缘电阻:>2MΩ;⑤抗交流干扰能力:≥12V;⑥耐电压:≥1500V;⑦满载纹波系数:≤8%。

3.3.4测试桩

整个输水管线每隔一公里设一个测试桩。测试桩均安装在位于流向右侧距管道中心线1.5m处,采用水泥测试桩,不同功能测试桩如在同一位置可合并为一个测试桩,可与里程桩共用。其设置如下:①电位测试桩:汇流点及每公里处设一支;②电流测试桩:每6 km处设一支;③套管电位测试桩:每一套管处设一支;④绝缘接头测试桩:每一绝缘连接处设一支。

3.3.5电绝缘

为了避免保护电流流入管线的中部站场或端部站场,必须装设绝缘接头,为不使电流断开,还应在接头两侧用电缆跨接;在强制电流阴极保护的起点与终点处均安装埋地整体绝缘接头;架空管必须与支撑的墩台、管柱、固定墩、支座、管卡或混凝土中的钢筋等电绝缘;在被保护管段上如遇阀门、伸缩器等非焊接管道接头应增设跨接电缆。

3.3.6电缆敷设

所有连接电缆均采用直埋敷设,外露电缆和穿墙电缆穿管敷设,型号为VV32-0.6/kV。电缆与管道的连接采用铝热焊,焊接处的管壁及导线,必须采用与管道覆盖层相适应的材料防腐绝缘。

4 阴极保护施工

4.1施工前准备

埋地钢质管道强制电流法阴极保护系统是由直流电源、辅助阳极地床、阴极通电点、参比电极、输电电缆和信号线及测试桩等六部分组成,在阴极保护系统安装前,首先需要进行现场勘察定位,包括阳极地床埋设位置、通电点安装位置、电缆及信号线的走向、敷设及测试桩的定位。勘察定位应按照设计的要求及有关技术规范的规定进行,并结合现场的实际情况确定。

对进场阳极、填料包材料检查“三证”,确定其种类和重量是否与设计图纸一致,对阳极材料按1%进行取样复试,填料包是否用水浸透;检查与阳极连接电缆是否牢固,电缆长度是否合适,电缆与管道焊接处防腐绝缘是否达到要求,应不低于管道自身防腐等级;检查阳极开路电位是否符合规范要求;检查测试桩内线缆连接是否牢固,标识是否准确、清晰等。

4.2阳极地床的安装

本工程采用辅助阳极分成3组,每组10支,每支阳极间距1500形成43.5m(长)×3.0m(宽)×2.5m(深)的阳极地床。阳极地床的安装要注意安装位置的选择,应选择:①地下水位最高或潮湿低洼处;②土壤电阻率为50Ωm以下土层厚、无石块的地段;③对邻近的地下金属构筑物干扰水,且阳极位置与被保护管道之间不宜有其他金属构筑物;④辅助阳极地床位置与管道的垂直距离为100m左右。阳极的埋设点必须做永久性标志,永久性标志可以包括周围建筑物。

4.3恒电位仪的安装

将管道上的阴极汇流点――通电点接入仪器的阴极端子,同时将埋设在管道附近的阳极组接入阳极端子,将汇流点旁的参比电极接入参比端子。

4.4电缆与管道焊接

阳极连接管道的电缆颜色应与其他电缆颜色区分开,以便辨认检测。电缆与管道连接点焊接质量直接影响阴极保护效果,应注意该通电点的安装。可采用气焊,焊接位置不应在弯头上或管道焊缝两侧200mm范围内。首先将加强极焊接到管道上,把电缆铜线插入焊牢,同时将铜管焊在加强板上,最后用管道的防腐涂层封住铜管,电缆经埋地接入恒电位仪的输入端。

5 阴极保护系统投入前的准备和验收

5.1投入前对被保护管道的检查

为了确保阴极保护的正常运行,在施加阴极保护电流前,必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。应检查管道的绝缘法兰的绝缘性能是否正常,管道沿线布置的设施,如:阀门均应与土壤有良好的绝缘;管道与固定支墩、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施。阳极位置与被保护管道之间不应有其他金属构筑物。管道表面防腐层应无漏敷点,所有施工期间引起的缺陷和损伤,均应在施工验收时修补完好。对被保护管道还应具有连续的导电性能。

5.2对阴极保护施工质量的验收

对阴极保护间内所有电气设备的安装是否符合《电气设备安装规程》的要求,各种接地设施是否完成,阴极保护的选材、施工等是否符合设计图纸要求。对通电点、测试桩、阳极地床、阳极引线的施工与连接应严格符合规范要求,尤其是阳极引线接正极,管道汇流点接负极,严禁电极接反。施工验收按《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》(SYJ40006―90)(试行)执行,在保护系统投入运行前应按国家现行标准《埋地钢制管道阴极保护参数测试方法》(GB/T21246―2007)进行一次系统测试,以确保系统安全运行。

6 结语

目前,给水管道的输送许多依靠长距离埋地钢管来实现,长距离埋地钢管的防腐直接关系到管道寿命和供水安全,阴极保护技术应在管道工程建设中给予极大地重视,同时也可应用于旧管线的改造和延寿。

参考文献:

[1]GB/T 21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规范,中国标准出版社,2008.

[2]田玉林,埋地管道阴极保护的施工与管理,硫磷设计与粉体工程,2005年第2期.

第7篇:土壤的主要性质范文

教学目标:

1、知识与技能

1)认识金属材料与为类生活和社会发展的密切关系

2)了解常见金属的物理性质及合金的特点

3)了解物质的性质与用途的关系

2、过程与方法

1)学习运用观察、实验等方法获取信息

2)学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。

3、情感态度与价值观

1)进一步培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲、激发学习化学的兴趣。

2)树立事物是普遍联系的观点,逐步形成合理使用物质的观念。

教学重点:

金属材料的物理性质,物质性质与用途的关系

教学难点:

培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。

教学方法:

实验探究多媒体

教学课时:一课时

教学过程:

情景导入:

通过多媒体展示各种金属材料的图片,从而导出课题

讲授新课

一、常见的金属(板书)

展示:常见的金属找出金属共有的物理性质

小结:金属的物理性质:

1、具有金属光泽,有导电性,导热性,良好的延展性

2、铜是紫红色,金是黄色

3、常温下液体的金属是汞

阅读P-3表8-1,讨论并回答下列问题:

1为什么菜刀,镰刀,锤子等用铁制而不用铅制?

2银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜而不用银制?

3为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的

话,可能会出现什么情况?

4为什么有的铁制品如水龙头等镀铬?如果镀金怎么样?

思考:通过以上讨论:你可得出哪些结论?

(从决定物质用途,要考虑哪些因素)

小结:1是否具有符合这种要求的性能

2价格是否合适

3是否美观

4是否便利(质量,体积)

5是否对人和环境有影响

讨论:资料--金属之最

1、地壳中含量最高的金属元素?

2、人体含量最高的金属元素?

3、导电导热最好的最高的金属?

4、熔点最高的金属?

5、熔点最低的金属?

二合金(板书)

1、定义:一种金属与其他一种或几种金属(或金属跟非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。

2、常见的合金:铝合金、

生铁与钢都是碳和铁的合金

实验探究1:合金和纯金属性质的对比

*

讨论:通过以上对比实验,可得出什么结论?(从颜色,硬度方面)

实验探究2:合金和纯金属熔点大小的对比

*

讨论:通过以上对比实验,可得出什么结论?

2

3、了解常见的合金的性能

3

阅读:(1)课本P-6页表8-2的内容

(2)关于钛合金的性质和用途

课堂练习:钛和钛合金是21世纪的重要金属材料,它们具有优良的性能,如熔点高,密度小,可塑性好,机械性能好,抗腐蚀能力强,钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能,不合实际的用途是()

A、用于核潜艇设备的制造;B、用于制造航天设备;

C、用来做保险丝;D、可用来制造人造骨。

总结:略

作业:新学案

教后:

课题二金属的化学性质

教学目标:

1、知识目标

1)知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应

2)初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应,以及与盐溶液的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

3)能用金属活动顺序表对有关的置换反应进行判断,并能利用金属活动顺序表解释一些与日常生活有关的化学问题。

2、过程与方法

1)认识科学探究的基本过程,能进行初步的探究活动。

2)初步学会运用观察、实验等方法获取信息,并能用图表和化学语言表达有关信息。

3)初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

3、情感与价值观

1)激发学习化学的兴趣

2)培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。

3)了解化学与日常生活和生产的密切关系

教学重点:

金属活动性顺序

教学难点:

对金属活动性顺序的初步探究

教学方法:

实验探究多媒体

课时:一课时

教学过程:

复习提问:

什么是金属材料?金属材料有什么共同性质?

情景导入:拿破仑的故事

在拿破仑时期。一次宴会上,皇宫贵族们为了显示自己地位的高贵,都选用金制、银制的餐具。惟独拿破仑用的是铝制的餐具,你知道这是为什么吗?(当时拿破仑已经是一国元首。)

讲授新课:

一、金属与氧气的反应

1、在常温下,镁和铝可以和氧气反应

2Mg+O2=====2MgO

4Al+3O2=====2Al2O3

高温

2、在高温时,铁和铜也可以和氧气反应

高温

3Fe+2O2====Fe3O4

2Cu+O2====2CuO

3、金在高温时也不能与氧气反应

结论:镁和铝比较活泼,铁和铜次之,金最不活泼

二、金属与酸反应

〔活动与探究〕金属与酸反应

反应的化学方程式

现象

金属

无明显现象

Fe+2HCl====FeCl2+H2

有少量气泡产生

Zn+2HCl====ZnCl2+H2

有较多气泡产生,

反应较剧烈

Mg+2HCl====MgCl2+H2

有大量气泡产生生,金属溶解,反应剧烈

金属溶解,反应剧烈

(A组)稀盐酸

(A组)稀盐酸

四位先生的表情:

结论:金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu

〔活动与探究〕铁、铜、银的金属活动性顺序

原理:活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物溶液中反应出来

实验

现象

化学方程式

1、铁钉浸入硫酸铜溶液中

溶液蓝色变浅,铁钉上附着一层红色固体

Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

2、铜丝浸入硝酸银溶液中

铜丝上附有白色固体

Cu+2AgNO3==

Cu(NO3)2+2Ag

3、铜丝浸入硫酸亚铁溶液中

无明显现象

思考:通过实验1、2、3,你可分别得出什么结论?

能否据此得出铁、铜、银的金属活动性顺序?

答:实验1说明铁的活动性强于铜。

实验2说明铜的活动性强于银

实验3说明铜的活动性弱于铁。

结论:金属活动性顺序为铁>铜>银.

三、金属活动性顺序

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

思考:你能看出以下反应有何特点?

Mg+2HCl====MgCl2+H2

Zn+2HCl====ZnCl2+H2

Fe+2HCl====FeCl2+H2

Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag

单质

化合物

化合物

单质

四、置换反应

定义:

由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。

表达式:

置换反应A+BC==B+AC

反应类型的比较

化合反应A+B+……==AB……

分解反应AB……==A+B+……

置换反应A+BC==AC+B

判断:由单质和化合物反应,生成另外的单质和化合物的反应是否叫置换反应?

回答:不是,例如:

S+2KNO3+3C==K2S+3CO2+N2

金属活动性顺序的应用

1、位置越靠前,活动性越强

2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢

3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来

练习:1、下列物质能否发生化学反应?写出能反应的化学方程式并判断它们是否为置换反应。

(1)银和稀盐酸(2)锌和硫酸铜

(3)铜和硫酸锌(4)铝和硝酸银

2、黄铜(含锌和铜)与黄金的外观很相似,你能利用金属的化学性质采用两种方法来鉴别它们吗?

回答:用火烧变黑的为铜,2Cu+O2===2CuO

放入稀盐酸中,有气泡产生的是黄铜,

Zn+2HCl==ZnCl2+H2

放入硝酸银溶液,能置换出银的为黄铜,

Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag

作业:新学案

教后:

课题三金属资源的利用和保护

教学目标:

1、知识目标

1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2)会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。

3)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。

4)知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。

2、过程与方法

1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息

2)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

3、情感与价值观

1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

2)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

教学重点:

铁的冶炼,有关化学方程式计算中的杂质问题计算,铁锈蚀的条件及其防护,合理利用金属资源的意识。

教学难点:

1、对铁锈蚀的条件及其防护措施的初步探究

2、有关化学方程式计算中的杂质问题计算。

教学方法:

实验探究讲练结合多媒体

课时:二课时

教学过程:

第一课时

情景导入:

展示各种矿物的图片,从而导入课题

讲授新课

一、金属资源概况(板书)

不同种类的金属在地壳中含量

二、铁的冶炼(板书)

1、铁的冶炼史

2、铁的冶炼

[探究与活动]铁的冶炼

讨论:如何将铁矿石炼成铁?以赤铁矿为原料可能使用的方案:

方案一:加热使Fe2O3发生分解反应

方案二:找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”

方案评价:

方案一:要使Fe2O3分解,需较高的温度;又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应,要使Fe2O3分解还须在非空气氛围中进行,成本太高。

方案二:比较切实可行,

讨论:选用什么物质才能使Fe2O3失去“O”呢?

高温

讲解:H2、C、CO等都符合条件,考虑经济效益等因素,一般选用C或CO

反应原理Fe2O3+3CO==3CO2+2Fe

多媒体演示:一氧化碳还原氧化铁实验

多媒体演示:高炉炼铁过程。

三、有关杂质问题的计算

讲解:课本例题

分析:本题是有关化学方程式的计算,但化学方程式表示的是纯物质之间的数量比,而不表示不纯物质之间的数量之比。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量,必须先换算成纯物质的质量,或先算出纯物质质量再换算成不纯物质的质量。

解题过程:见课本

课堂练习:课后习题第4、5题

总结:略

作业:新学案

教后:

第二课时

情景导入:

资料一:据有关资料报道,现在世界上每年因腐蚀而报废的

金属设备和材料相当与年产量的20%----40%。

资料二:矿物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量,并目前这些金属的消耗速度,有人估计一些矿物、可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量,一些国家的金属储备和金属的回收利用等)。

讲授新课

讨论:1、金属腐蚀可给我们带来哪些灾害?

2、金属资源短缺对人类社会发展意味着么?

四、金属资源保护

1、金属的腐蚀

[活动与探究]:金属锈蚀的条件:

讨论:1、它们生锈的先后顺序如何?你能分析其中的原因吗?

2、铝与氧气反应生成氧化铝能起到保护里层的作用。那铁锈能否也能起到保护里层的铁?为什么?

说说看:你了解铁制品腐蚀的条件,那你对铁制品的防护有什么好的建议或意见?

2、金属的防护

1、

①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。

②为其穿一层耐腐蚀的外衣。

讨论:1、对于金属资源,除了采取防止金属腐蚀的措施外,还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢?

2、弃金属的回收有什么意义?

回答:

(1)可节约金属资源;

(2)由于金属冶炼需要在高温条件下进行,回收废弃金属并再利用可节约能源;

(3)降低金属制品的成本,可方便人们得到物美价廉的金属制品;

(4)可减少重金属对水体和土壤的污染等。

3、金属资源的保护

(1)防止金属腐蚀

(2)回收和利用废旧金属

(3)合理开采矿物

(4)寻找金属代用品

(5)物尽其用

总结:略

第8篇:土壤的主要性质范文

所谓数学活动是指把数学教学的积极性概念作为具有一定结构的思维活动的形式和发展来理解的。按这种解释,数学活动教学所关心的不是活动的结果,而是活动的过程,让不同思维水平的儿童去研究不同水平的问题,从而发展学生的思维能力,开发智力。

那么,要想使数学教学成为数学活动的教学主要应考虑哪几个问题呢?下面谈谈笔者一些想法。

一、考虑学生现有的知识结构

知识和思维是互相联系的,在进行某种思维活动的教学之前,首先要考虑学生的现有知识结构。

什么是知识结构?一般人们认为:在数学中,包括定义、公理、定理、公式、方法等,它们之间存在的联系以及人们从一定角度出发,用某种观点去描述这种联系和作用,总结规律,归纳为一个系统,这就是知识结构。在教学中只有了解学生的知识结构,才能进一步了解思维水平,考虑教新知识基础是否够用,用什么样的教法来完成数学活动的教学。

例如:在讲解一元二次方程[a(x)2+bx+c=0a≠0]时,讨论它的解,须用到配方法,或因式分解法等等,那么上课前教师要清楚这些方法学生是否掌握,掌握程度如何,这样,活动教学才能顺利进行。

二、考虑学生的思维结构

数学教学是数学思维活动的教学,进行数学教学时自然应考虑学生现有的思维活动水平。

心理学早已证明,思维能力及智力品质都随着青少年年龄的递增而发展,学生的思维水平在不同的年龄阶段上是不相同的。斯托利亚尔在《数学教育学》中介绍了儿童在学习几何、代数时的五种不同水平,在这五个阶段上,学生掌握知识,思考方式、方法,思维水平都有明显差异。因此,要使数学教学成为数学活动的教学必须了解学生的思维水平。下面谈谈与学生思维水平有关的两个问题。

1.中学生思维能力之特点

我们知道,中学生的运算思维能力处于逻辑抽象思维阶段,尽管思维能力的几个方面的发展有所先后,但总的趋势是一致的。初一学生的运算能力与小学四、五年级有类似之处,处于形象抽象思维水平;初二与初三学生的运算能力是属于经验型的抽象逻辑思维;高一与高二学生的运算能力的抽象思维,处在由经验型水平向理论型水平的急剧转化的时期。从概括能力、空间想象能力、命题能力和推理能力四项指标来看,初二年级是逻辑抽象思维的新的起步,是中学阶段运算思维的质变时期,是这个阶段的关键时期。高一年级是逻辑抽象思维阶段中趋于初步定型的时期,高中之后,学生的运算思维走向成熟。总的来说,中学生思维有如下特点。

首先,整个中学阶段,学生的思维能力得到迅速发展,他们的抽象逻辑思维处于优势地位,但初中学生的思维和高中学生的思维是不同的。初中学生的思维,抽象逻辑思维虽然开始占优势,可是在很大程度上还属于经验型,他们的逻辑思维需要感性经验的直接支持。而高中学生的抽象逻辑思维则属于理论型的,他们已经能够用理论作指导来分析、综合各种事实材料,从而不断扩大自己的知识领域。也只有在高中学生那里,才开始有可能初步了解对立统一的辩证思维规律。

其次,初中二年级是中学阶段思维发展的关键期。从初中二年级开始,中学生抽象逻辑思维开始由经验型水平向理论型水平转化,到高中一、二年级,这种转化初步完成,这意味着他们的思维趋向成熟。这就要求教师,要适应他们思维发展的飞跃时期来进行适当的思维训练,使他们的思维能力得到更好的发展。

2.学习数学的几种思维形式

(1)逆向思维。与由条件推知结论的思维过程相反,先给出某个结论或答案,要求使之成立各种条件。比如说,给一个浓度问题,我们列出一个方程来;反过来,给一个方程,就能编出一个浓度方面的题目。后者就属于逆向型思维。

(2)造例型思维。某些条件或结论常常要用例子说明它的合理性,也常常要用反例证明其不合理性。根据要求构造例子,往往是由抽象回到具体,综合运用各种知识的思考过程。例如:试求其反函数等于自身的函数。

(3)归纳型思维。通过观察,试验,在若干个例子中提出一般规律。

(4)开放型思维。即只给出研究问题的对象或某些条件,至于由此可推知的问题或结论,由学生自己去探索。比如让学生观察y=sinx的图象,说出它的主要性质,并逐一加以说明。

了解了学生的思维特点和数学思维的几种主要形式,在教学中,结合教材的特点,运用有效的教学方法,思维活动的教学定能收到良好效果。

三、考虑教材的逻辑结构

我们现有的中学数学教材内容有的是按直线式排列,有的是按螺旋式排列。

如果进行数学活动的教学,教材的逻辑结构就应有相应的变化。比方说,指数、对数、开方三种不同形式都可表示为:a、b、N之间的关系a的b次幂等于N,是否可以把它们安排在一起学习。再比方说,关于一元一次方程应用题,中学课本里有浓度问题、行程问题、工程问题、等积问题,在讲解时,可用一个方程表示不同问题,使他们得到统一,只是问题形式不同而已,其方程形式没有什么本质差异,可一次讲完几个问题。而现有中学教材把它们分开,使学生觉得似乎几种问题毫不相干。因为这些问题具体不同的思维形式,要受小学、初中和高中学生各阶段思维发展不同特点的制约。

数学思维活动的教学,就是要尽量克服这些制约,使学生在短期内高质量获取知识,大幅度提高思维能力,完成学习任务。

在考虑教材逻辑结构时,还应明确的一个问题是教材内容的特点,即初等数学有些什么特点,对它应有一个总的认识。

1.初等数学是相对于抽象程度来说的,其内容方法都比较直观具体,研究的对象大多可以看得见、摸得着,抽象程度不深,离开现实不远,几乎直接同人们的经验相联系。

2.初等数学是一门综合性数学,它数形并举,内容多种多样,方法应有尽有,自然分成几个部分,各部分又相互渗透,相互为用。

3.初等数学处于基础地位。因为无论数学多么高深,总离不开四则运算,总要应用等式、不等式和基本图形分析。初等数学又是整个数学的土壤和源泉,各专业数学领域几乎都是在这块土壤中发育成长起来的。

4.初等数学的普通教育价值。对中小学生来说,它的智能训练价值远远超过了它的实用价值。

5.与高等数学相互渗透,相互为用。一方面,由于实践中某些问题的出现,使初等方法被深入研究和发展成专门的数学分支,另一方面是高等数学中许多专题的初等化、通俗化。

初等数学具有这样的特点,不仅为编写教材提供了依据,同时对数学活动教学的模式来说也是恰到好处的。比方说,特点1,对于经验材料的数学化有得天独厚的帮助;特点2、3,对数学标准的逻辑组织化也很适宜;特点4、5,是对理论的应用。由此看来,数学活动教学对于初等数学再合适不过了。

数学活动教学,不仅考虑初等数学之特点、教材的逻辑结构,而且具体的某段知识也要仔细研究,不同性质的内容用不同方法去处理,这就是下面要谈的积极的教学方法问题。

四、考虑积极的教学方法

目前关于教学方法的研究呈现出一派兴旺的局面,种类之多、提法之广是历史上少见的。如目前使用的自学辅导法、读读议议讲讲练练教学法、六单元教学法、五课型教学法、自学议论引导教学法、启发诱导效果回授教学法、研究法、发现法等等。可以把这些方法归结为一句话,那就是:积极的教学法。其宗旨是在传授知识的同时,重视发展智力、培养能力。它们的特点是:充分调动学生的积极性,让学生独立解决一些问题,注意能力的培养。从实践效果看,这些方法在某个阶段,对某部分学生,结合某部分内容确实有事半功倍功能,但这些方法哪个都不是万能的,不是教学通法。因为教法要受学生水平的差异,兴趣的不同,教材内容的变化,教师素质不平衡等各方面条件的限制。

我们主张,采用积极的教学法,因课、因人、因时、因地而异。比方说,对于教材内容多数是逻辑上分散的数学定义和公理等采用自学辅导法较为适宜;对于教材中的一般公式、定理等采用问题探索法较好;对于教材中理论性较强的难点,一般采用讲解法较好。教师要灵活掌握。

数学活动的教学实质上是积极性思维活动的教学,因此,在教学中调动学生积极性极为重要。一般来说,教学内容的生动性,方法的直观性、趣味性,教师和家长的良好评价,学习成绩的好坏,都可以推动学生的学习,提高积极性。另外,如课外活动,参观工厂、机房,介绍数学在各行中的应用,尤其是数学应用在各领域取得重大成果时,能够促进青少年扩大视野,丰富知识,增进技能,从而发展他们的思维能力,提高学习的积极主动性。也可讲一点数学史方面的知识,比如我国古代科学家的重大贡献及在世界上的影响,也能激发学生的积极性。

另外,从学习方法上看,随着学科多样化和深刻化,中学生的学习方法比小学生更自觉,更具有独立性和主动性。因此,在教学中教师就要注意启发学生的积极思维。

究竟怎样启发学生去积极思维呢?方法是多种多样的。比方说,创设问题情境,正确提供直观材料让学生从具体转到抽象,也可运用已有知识学习新知识,把新旧知识联系起来。还可以把语言和思维结合起来,达到启发思维的目的。

从上面几个方面来比较,数学活动教学的核心是教学方法,因此教学方法的采用,直接影响活动教学的效果。

为使数学活动教学收到良好效果,目前没有一个成熟的模式,具体做法也少见。南通市十二中李庚南在总结过去经验基础上,提出几种有效的方法。

首先,重视结论的探求过程。数学中的结论教师一般不直接给出,而是引导学生运用观察、实验、练习、归纳等方法发现命题,尔后深入研究探求的过程和论证的方法,进而剖析结论的内容,举实例将结论内容具体化。

其次,是沟通知识间的内在联系。她认为:数学有着严密的体系,学生揭示数学知识之间纵横交错的内在联系,是学生主动思维活动的过程,可引导学生按知识的发生、发展、变化关系或逻辑关系整理出一个单元的知识结构和基本的研究方法,进行知识的引申、串变,提高学生灵活运用知识的能力。

第9篇:土壤的主要性质范文

Abstract: In recent years, the road engineering in China has obtained rapid development. In road construction, under the influence of geological conditions, there are often soft soil layers under the roadbed. If the soft soil layers are not treated well in the construction, a series of problems such as settlement may occur, and causes a variety of pavement quality diseases, which will greatly shorten the normal life of the road. This paper studies the application of soft soil foundation treatment technology in road construction.

关键词:软土地基;处理技术;公路施工;应用

Key words: soft soil foundation;treatment technology;highway construction;application

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)07-0159-03

0 引言

软土地基处理一直以来是公路施工领域非常重视的问题,也是质量控制的关键环节。在施工过程中如果软土地基处理不好,直接影响以后公路的运营舒适性和寿命。公路运行时间长了,随着路面上荷载的增加,地基承载的压力越大。如果软土地基处理不合格,公路运行时间长了,地基会出现翻浆、裂缝等问题,并且地基开始缓慢沉降,路面出现倾斜、裂缝和破损,给车辆在行驶过程中会造成安全事故。本文将综合分析软土地基的特点及危害,进而通过工程实例提出一套科学可行的软土地基处理措施,以供同行参考。

1 软土地基的类型、特点及危害

1.1 类型

目前公路工程领域的软土地基主要分为饱和软土和非饱和软土两类,其特点如下:

1.1.1 饱和软土

①主固结、次固结。

在固结实验当中,人们发现,当超孔隙土体水压力试验之后,随着时间的发展,试样的变形情况也将不断增大,该种现象即为次固结。同其对应,孔隙水压力消散土体的固结即称之为主固结。对于次固结来说,其具有着较多的影响因素,同物理化学环境以及粘土矿物成分有关,且当荷载增量比加大时,其变化值将加大。

②再固结。

受到软土地基渗透性方面影响,在动荷载情况下引起的水压力并不能够在较短的时间内消散,饱和软土在静荷载作用下稳定固结,之后在在动荷载作用下升高,之后消散,这个过程即为土的再固结。在静荷载状态下,饱和软土由骨架进行外部荷载的承担,而在动荷载作用下,该结构则因此受到破坏,并将原有承载的荷载传递给孔隙水压力,在上升孔压的情况下减小有效应用,即同以往相比使骨架具有更为稳定的状态。

③超固结。

在工程当中,地基土自身也具有超固结性,即在受到冲击荷载作用下形成骨架,土体表面较强的固结性,且随着冲击遍数的增加,该比例逐渐增大。

1.1.2 非饱和软土

同饱和土相比,非饱和土在荷载作用下具有不同的固结机理,在非饱和土当中,其中存在的气体压缩性较高,在实际固结当中,土当中的气与水将相互发生作用。对于非饱和土,其在渗透性方面同结构性影响具有密切的关联,并因此具有了更为复杂的固结作用,需要对孔隙蒸汽、骨架变形、空气以及热运动耦合问题作为其固结问题。

1.2 特点

软土性质同地基土沉积年代、成因类型以及成层构造间具有密切的联系,具体来说,其具有的性质有:

第一,含水量较高。软土当中的成分主要为粉土粒以及粘土粒组,且具有少量的有机质,该类土体具有较高的孔隙比以及含水量。当其含水量越大时,其在抗剪程度方面表现越小,且具有更大的压缩性。如含水量较低,那么则具有较小的压缩量以及较大的强度。

第二,透水性差。透水性差也是软土的一项主要性质类型,在荷载作用下具有较慢的固结速度。如果地基当中具有较高的有机质含量,土当中则可能产生气泡,在对渗流通道造成堵塞的情况下对其渗透性产生影响,即如果在软土层施工,那么其上方的建筑将在较长时间以后才能够稳定,且在荷载作用下,强度也具有较为缓慢的增长速度。该种情况的存在,对地基土工程特性的改善具有不利影响。

第三,抗剪强度低。软土自身所具有的抗剪程度较低,且同排水固结性具有密切的联系,在不排水剪切时,其内摩擦角接近于0,内聚力在20-25kPa范围内;第四,流变性强。在荷载作用下,软土在剪切力作用下将逐渐产生剪切变形情况,并因此衰减抗剪强度,即在主固结沉降完成后,且能够继续产生固结沉降情况。

1.3 危害

软土地基在工程建设过程中基本属于不可预见性的问题,勘测设计过程中没有详细资料进行描述软土地基具体情况时,施工过程中一定要按照规范规程以及工程实地软土地基情况进行实施。一旦处理不合理,就可能发生质量事故。一般出现的主要质量事故为路面局部出现凹凸不平、大面积不均匀沉陷,路面局部出现不均匀裂缝和部分路段倾斜,严重的时候地基出F问题可能引发交通事故。

2 公路工程中土地基处理方法

2.1 表层处理法

该方式主要是对路基的表层进行处理,其具体方式有:第一,表层排水法。即在填筑路基前先在地面上做好水沟的挖掘,在对地表水进行排出的基础上对地基表层含水量降低,保证施工机械能够具有较好的机械条件,同时,使用具有较好透水性的沙砾材料做好回填;第二,砂垫层法。该方式即在地基顶面铺设一层厚度在0.6-1m的砂垫层,将其作为固结工作所需的上部排水层,在对沉降速度加快的基础上实现固结过程的缩短。该方式可以作为路堤地下排水层应用,以此实现堤内水位的降低,对施工条件进行改善。以该种方式处理时,需要选择粗砂或者中砂,并做好及配方面的控制;第三,稳固剂表层处理。该方式即通过水泥、生石灰以及土壤离子稳固剂作为材料将其掺入到表层地基土当中,在对地基强度、压缩性进行改善的基础上保障施工条件,实现路堤填土效果的提升。

2.2 强夯法

该方式又称之为动力固结法,即将重锤以反复的方式提高到高处自由落下,以此形成对地基的夯实,进而不断降低其压缩性、提升地基强度。该方式适合应用在杂填土、碎石土、粘性土以及粉土等地基类型当中,不仅能够有效提升地基强度,且能够对土的湿陷性进行消除、实现抗振动液化能力的改善,并因此可以应用在湿陷性黄土地基当中。而对于饱和度较高的粘性土,其处理效果则不明显。

2.3 换填法

在该方式中,其将基础之下不太深的软弱土层挖掉,使用具有更高强度、性能更为稳定且质地坚硬的砂石材料分层充填,并以机械或者人工的方式分层振动夯实,使其在达到要求密实度的情况下成为好的人工地基。当目标地基软弱土层较薄,且上部荷载并不大时,适合以该方式处理。

2.4 土工合成材料法

土工合成材料是以人工合成聚化物所制成的产品,能够应用在岩土以及工程结构表面、每部当中,具有防渗、隔离、加筋、防护以及过滤功能。通过在土体当中对筋材的设置,则能够形成筋材复合体。由于土抗拉抗剪性能较差,在土体中加筋后,筋材料则作为抗拉构件同土相互摩擦,对土体的侧向变形以及上下土体产生了限制作用,即在对其施加侧压力增量的基础上使其获得更高的整体性以及强度,近年来,该方式在工程处理中应用的较为广泛。

3 公路工程软土地基施工技术的应用实践

3.1 工程概况

我国某公路工程,为一级公路,路基宽度22.5m,双向四车道,全长11.029km,荷载等级为挂车-120,汽车-超20级。经地质勘探,该区域地基为软土性质,且具有较强的潮湿性,需要在实际施工前做好路基的处理。

3.2 软土路基施工方法

根据软土物理力学性质、材料条件、路堤高度以及埋层深度等,对以下处理措施进行了制定:第一,对于具有较小厚度淤泥层路段,使用土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土方式处理。在淤泥上,具有55-75cm的亚粘性土,具有一定的稳定性,地面积水在排除方面较为简单。对此,决定以该方式处理,且由于具有较高的地下水位,公路沿线软土水稳定较差,如果浸水,其承载力将受到很大影响,通过山皮土同土工格栅的应用,则能够在对填料水稳性进行提升的基础上降低毛细作用对路基产生的不良影响;第二,对于具有较大厚度淤泥、且水位较高的路段,使用抛石挤淤+土工格栅+改良土方式处理。当淤泥厚度在2-3m范围时,不仅无法清淤,且排水也非常困难,通过该处理方式的应用,并对水面线以下的路堤宽度进行增加,则能够在对路基稳定性进行提升的基础上实现路基沉降控制。

3.3 软土路基施工方法技术措施

3.3.1 淤泥层厚度小路段

在该路段施工中,主要的施工技术有:第一,清表。整平地面,将腐殖土以及芦根进行清除;第二,测量放线。严格按设计图、工艺流程进行中线测量,重点控制路基两侧边脚、边沟以及路基边线的测量质量;第三,铺设首层土工格栅。提前处理好一侧沟壁,从该侧沟壁向另一侧横向铺设土工格栅。铺设时先确保格栅搭接部分不宜超过20cm,再用22号铅丝沿搭接部分逐步绑扎,铺设好之后再排压整平,铺设范围不得超出设计宽度;第四,填筑山皮土。铺筑、倒运等土工作业采用推土机、装载机完成,填土厚度约50cm为宜,填筑时须实时观测山皮土的高程,填筑完毕后将填土整平,按照操作规程碾压,直至达到设计要求为止;第五,第二层土工格栅铺筑。根据放样位置从一侧向另一侧铺设,之后使用压路机碾压整平;第六,第一层改良土铺筑。提前做好土以及石灰材料的化验分析,根据一定配比做好改良土的标准击实试验,根据配比做好灰土拌合,严格按技术标准控制灰土含水量、铺设厚度、铺设宽度、土层压实度等项目参数。对于首层填筑,其厚度为50cm为宜,并在施工当中对其宽度以及厚度严格控制,保证压实标准在85%以上,并在压实后及时检测,在满足要求后再进行二层土铺筑。二层改良土厚度为30cm,三层改良土厚度为20cm,其施工方式同第一层施工相同,保证压实度标准控制在90%以上;第七,铺筑第三层土工格栅,并填筑第二层改良土。

3.3.2 淤泥层厚度大路段

在该路段施工中,主要的施工技术有:第一,当淤泥较厚、水位较高时,则需要以抛填片石的方式处理以确保其不低于30cm。抛填作业应该从中线逐步向两侧展开,遇到坡度大于1:10的横坡时,应该从同向低处进行抛填,使淤泥从两侧挤出。抛出水面后,再用小石块将原处垫平,并做好碾压以及填土;第二,根据设计抛石底脚,使用竹竿做好坡脚位置的明确,之后从原有路通过湿地推土机以及挖掘机的应用向深部填筑,保证规格在30cm左右,避免出现腐殖石块以及体积过大情况,待抛石顶面高出水面或淤泥顶面20cm后填筑石屑进行初步找平,然后用采用50T振动压路机碾压;第三,在完成片石的填筑之后,要及时做好填筑宽度、压实情况填筑高度的检测,在检测合格之后再进行后续施工,并根据设计要求于第一步改良土完工后进行弯沉检验。

3.4 竣工验收

软土地基处治完毕后,工程部及时按照以下质量标准组织竣工验收:

①砂垫层:砂的规格和质量必须符合设计要求和规范规定;适当洒水,分层压实;砂垫层宽度应宽出路基边脚0.5~1.0m,两侧端以片石护砌;砂垫层厚度及其上铺设的反滤层应符合设计要求。

②反压护道:填筑材料、护道高度、宽度应符合设计要求,压实度不低于90%。

③软土地基上的路堤,应在施工过程中进行沉降观测和稳定性观测,并根据观测结果对路堤填筑速率和预压期等做出必要调整。

实测结果如表1所示,各项目的实测结果均在允许偏差的控制范围内,从整体上评价该软土地基工序的施工效果符合预期要求。

4 结论

上述工程中,由于技术控制严格,工后各项目的检测结果均符合技术指标,有效避免了公路在日后运营过程中出现翻浆、地基沉降等质量缺陷。在公路施工中,地基处理质量的高低将直接对路基的基础承载力产生影响。在上文中,我们对软土地基处理技术在公路施工中的应用进行了一定的研究,需要在施工中能够做好把握,通过地基处理技术的科学选择与应用提升施工质量。

参考文献:

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