摘要：砒砂岩的成岩程度低、自身胶结差且胶结物大多为黏土矿物,遇水迅速溃散,工程性质特殊。在砒砂岩原岩的基本物理力学和崩解试验基础上,考虑最大粒径的差异,试验研究了砒砂岩填料的压实特性和加州承载比CBR的变化特性,并提出典型的砒砂岩填料路基结构,分析了砒砂岩作为高速公路路基填料的可行性。研究发现:干燥状态下,砒砂岩原岩强度较高,但水稳定性较差,遇水崩解较快;最大粒径d_(max)=2 mm的砒砂岩路基填料的最大干密度为2.02 g/cm^(3),最佳含水率为14.30%;CBR值为20.89%;填料最大干密度和最佳含水率均随最大粒径的增大呈现明显的减小趋势,砒砂岩填料的CBR值随细颗粒的增多呈现增大趋势。在此基础上,提出采用隔离封闭的砒砂岩路基总体设计思路,拟定了两种砒砂岩路基合理结构形式。研究成果可为砒砂岩地区公路路基修筑提供参考。

摘要：砒砂岩,一种在黄河中上游广泛分布的特殊岩石,是由砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层,由于成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低,且含有大量黏土矿物,其抗侵蚀能力弱,遇风成沙、遇水成泥,是“泥沙入黄”的重要来源。基于微生物诱导碳酸钙沉积(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术对砒砂岩风化土进行改良加固,以矿化后试样获得良好的强度为目标,结合物性及孔隙结构分析,对含有大量细粒土的砒砂岩风化土进行微生物矿化改良试验的最优方案设计。试验方案中设置12种工况,通过菌液浓度、菌液与胶结液用量比、钙尿摩尔比3个控制要素,对经微生物诱导沉积的碳酸钙晶体的晶型、形貌和尺寸进行人为调控。试验结果表明,当微生物矿化试验中尿素消耗量为0.4 mol时,采用菌液浓度OD_(600)值为1.2、菌液与胶结液用量比为1:20、钙尿摩尔比为1:1的试验方案,经微生物诱导的碳酸钙晶体以20~30μm的“方解石-球霰石团聚体”的晶型被沉积,并填充于砒砂岩风化土的孔隙中,使得砒砂岩风化土密实度提高,矿化后试样的孔隙度减小了62.4%,抗蚀能力得到增强。改良后的试样表现出良好的强度特性,无侧限抗压强度达到了1.0 MPa。由于微生物诱导的碳酸钙晶体的填充和胶结作用,浸水饱和后试样的强度尚保留43.6%,很好地解决了砒砂岩遇水溃散的问题。研究结果拓展了MICP技术在含有大量细粒土的混合土加固中的应用,为改良后砒砂岩风化土的工程推广应用提供了理论基础和试验依据。

摘要：通过直剪试验,对添加EN-1后不同EN-1掺量、养护龄期、压实度和含水率的砒砂岩固化土的凝聚力和内摩擦角进行了测定。结果表明:在试验设计的EN-1掺量、养护龄期、压实度和含水率处理条件下,添加EN-1后,随EN-1掺量的增大和养护龄期的延长,砒砂岩固化土的抗剪强度较素土有不同程度的增大,当EN-1掺量为0.20%和养护龄期为30 d时,其抗剪强度最大。添加EN-1后,砒砂岩固化土的抗剪强度随压实度的增大和含水率的减小而增大。因此,在砒砂岩地区实际应用EN-1固土护坡时,为使EN-1固化土具有良好的抗剪强度并满足工程需要,建议EN-1掺量为0.20%,养护龄期在7-15 d之间,压实度大于95%,含水率略低于最优含水率为宜。

摘要：为探讨砒砂岩地区工程边坡径流的侵蚀规律,通过室内模拟冲刷试验,对添加EN-1固化剂后不同固化剂掺量、养护龄期和压实度的边坡径流水动力学特征进行了研究。结果表明:在试验设计的固化剂掺量、养护龄期和压实度处理条件下,砒砂岩固化土坡面径流流速随固化剂掺量、养护龄期和压实度的增大而增大,且径流流速随冲刷的进行呈现出波动减小的趋势。径流雷诺数Re随固化剂掺量、养护龄期和压实度的增大而减小,且Re有随冲刷的进行而逐渐增大的波动变化趋势,而弗劳德数Fr的变化趋势正好与Re相反。除压实度在较小处理冲刷后期时径流流态为紊流和缓流外,其他处理都是层流和急流。径流Darcy-Weisbach阻力系数f随固化剂掺量、养护龄期和压实度增大而减小,且f与输沙率有一定的正相关关系。

摘要：研究砒砂岩与沙复配成土技术在毛乌素沙地土地整治工程中的推广应用。在砒砂岩与沙复配成土技术的基础上,通过勘测、设计,综合考虑项目选址、农田设计、灌溉设计、道路和防护林设计等,将该技术在毛乌素榆林市榆阳区进行了推广应用。运用该技术累计整治规模约2 100公顷,新增耕地约1 573.3公顷。技术的推广应用形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治利用新模式,增加耕地的同时,提高了经济效益,保证了生态环境质量。

摘要：为了对府谷县砒砂岩区水土流失进行治理,在总结晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程建设经验的基础上,对项目区水土流失、沙棘建设现状和存在问题进行了分析,采用2018年TM卫星影像和GIS技术,选择4条典型小流域沙棘进行设计,对清水川、孤山川和黄甫川项目区五种立地条件的林沙棘布置模式和树苗选择、种植管护进行了探讨,提出在砒砂岩区以丘陵沟壑区为重点,以沙棘生态林为主,适当发展沙棘生态经济的沙棘水保建设方案。

摘要：植物如何有效地利用干旱地区的水分资源日渐成为研究热点。砒砂岩区处于全球环境脆弱敏感带,为深入了解该区油松(Pinus tabuliformis)的水分利用特征,选取内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗圪秋沟小流域砒砂岩区为试验区,在连续典型晴天内,通过对油松茎流速率及周围环境因子进行24 h连续监测,得出油松的茎流规律及影响茎流速率的环境因子数据,并对有关数据进行分析。结果表明,(1)油松的茎流速率表现为明显的昼夜变化规律,且呈单峰型曲线。白天茎流速率的变幅较大,夜间变化相对稳定。(2)油松茎流速率在8月份的日变化表现为清晨4:00—5:00开始启动,中午11:00—13:00达到峰值,随后连续下降,晚上20:00—21:00达到低谷。(3)环境因子中影响油松茎流(Y)的环境因子依次是太阳辐射强度(X_1)、空气相对湿度(X_2)、空气温度(X_3)、平均土壤温度。相关系数分别为0.962、-0.861、0.758和0.234。对其进行多元逐步回归可得到适合于砒砂岩区油松茎流速率的数学模型为Y=29.004+0.374X_1-1.091X_2-0.167X_3,R^2=0.952。目前对于植物茎流规律特征及植物水分利用特征的研究大都集中在水肥充足的地区,而在砒砂岩地区的研究成果还鲜有报道。该研究结果可为砒砂岩区植物水分供求关系的进一步研究提供数据支撑,也可为砒砂岩区植物资源的水分有效利用管理提供理论依据。

摘要：【目的】探讨砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对复配土壤理化性状和作物产量的影响,为促进毛乌素沙地土地的可持续利用提供理论依据。【方法】2010-2011年,在陕西省富平县采用二因素随机试验设计,将砒砂岩与沙按不同体积比(1∶1,1∶2,1∶5)混合后,分别于第1季作物(玉米、大豆、马铃薯)和第2季作物(小麦、马铃薯)收获后,对土壤质地、水稳性团聚体含量、有机质含量及作物产量进行测定,分析砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对测定指标的影响。【结果】1)随拌沙比例和作物种植季数的增加,复配土壤耕层砂粒比例增加粉粒和黏粒比例减少;随作物种植季数的增加,复配土壤耕层质地趋于砂质化,粉粒和黏粒向土壤下层运移;2)砒砂岩与沙1∶1复配土壤的水稳性团聚体含量明显高于砒砂岩与沙1∶2和1∶5复配土壤;随着作物种植季数的增加土壤有机质含量呈增大趋势,而砒砂岩与沙混合比例对土壤有机质含量的影响不明显;3)砒砂岩与沙混合比例和作物种类对复配土壤作物产量影响明显,总体上表现为1∶2和1∶5复配土壤的作物产量较高。【结论】复配土壤耕层质地随作物种植季数的增加趋于砂质化;砒砂岩与沙1∶1复配土壤具有较高的水稳性团聚体和有机质含量,且随作物种植季数的增加而增大;玉米、大豆和冬小麦适宜在砒砂岩与沙1∶2复配土壤上种植,马铃薯适宜在砒砂岩与沙1∶5复配土壤上种植。

摘要：为深入了解砒砂岩地区主要树种的水分利用特征,以内蒙古圪秋沟小流域砒砂岩区水土保持科技示范区为研究区域,运用茎热平衡法(SHB)对沙棘、柠条、油松3种主要树种蒸腾耗水进行研究,监测3种树种的边材液流日变化及不同天气条件下的液流速率。结果表明:(1)在生长期内,3种树种的液流速率均呈单峰曲线,其到达峰值时间大体相同。(2)在晴天时,沙棘的平均液流速率最高,可达到0.117 72cm/s,而油松与柠条的液流速率相近,3种树种的日平均流速分别为0.029 01,0.018 15,0.022 03cm/s。(3)在不同天气条件下,3种树种的边材液流速率变化规律均为晴天>阴天>雨天,各树种达到峰值的时间也有所差异,其规律亦为晴天>阴天>雨天。研究结果旨在为砒砂岩地区植物水分供求关系提供数据支撑,为该地区生态恢复与环境治理提供理论依据。

摘要：分析砒砂岩地区水土流失严重的机理,采用USLE数学模型法和类比法,以大饭铺至东胜公路为例,对砒砂岩地区公路建设可能产生的水土流失量进行预测。根据预测结果,分析砒砂岩地区公路建设项目水土流失的特点,并提出公路水土保持设计原则。