土压实的机理是什?
土压实的机理是什么
土壤压实是指土壤在外力作用下,容重增加而土壤孔隙度相应降低的过程。交通工具、农业机械、土地改良器具、民用工程机械的轧碾以及过度放牧等,都是引起这一过程的人为动因,即次生动因;自然动因也会诱发土壤压实。例如,黏粒的大量淀积使土壤颗粒组成变化到某一特定程度,上覆土层的重压以及其他非人为原因影响土壤压实过程的几个因素:①土壤含水量,一般来说,含水量越高,越易压实;②土壤质地;③正压力施加的方向、部位;④承载面大小。
土壤压实是一种土壤退化过程,是土壤物理退化的重要原因,它会恶化土壤物理性质,阻碍土壤通气透水,降低土壤支撑植物生长的能力,甚至造成地表径流增加,加大环境负荷。土壤压实概念土壤压实是指家畜或碾压机器的重量压在土壤上,导致土壤失去其内部的空隙。土壤压实,也可能会导致土壤中缺水。
因为土壤变得不那么能够吸收雨水,从而增加了地表溢流和土壤侵蚀的可能性。矿物颗粒同时加压使得植物难以生存,压实的土壤使土壤几乎不留有储存空气和水的空间,而水与空气对植物的根的生长来说是必要的。经过压实的土壤对掘穴动物来说也是一个不好的环境,因为土壤密度的增加使其更难以穿透。
土壤压实特点与分类土壤压实特点土壤压实最显著的特点是孔隙状况发生改变,即总孔隙度和大孔隙度降低,而且孔隙的连续性减弱,从而使土壤物理性质恶化,通气透水性明显受影响,土壤生物活性和养分转化效率降低,植物根系的伸展也受到抑制。同时,由于土壤变得紧实,耕作阻力增加,而且影响到整地质量。
土壤压实分类土壤压实的产生可分为两种情况。一是水分饱和的土壤,压实主要是因水分的移动而引起土壤体积的收缩,即水分由受压的部分向未受压的方向迁移,而造成土壤体积缩小。另一种情况是水分不饱和的土壤,压实时发生的体积收缩主要是由于土粒重新定向由疏松排列逐步变为紧实排列引起的,土粒之间相互紧凑,总孔隙度和大孔隙减少。
土壤重新定向主要依靠水膜滑动,因而在土壤水分未达饱和之前,随着含水量的增加,压实程度增大。但土壤水分达到饱和后,则压实程度减弱,即施加外力后土壤体积收缩很少。在塑性下限以上至土壤水分饱和范围内,在压力和剪力的共同作用下,土壤团聚化状态破坏,土壤转变为单粒状的均质土体,土壤颗粒趋向极紧密排列,通气孔隙大量减少,无效孔隙急剧增加,土壤发僵,通气透水性强烈减弱,甚至消失,这种现象称为土壤黏闭。
土壤压实影响因素影响土壤压实过程除水分外,还有质地、黏土矿物类型、有机质含量等。一般黏重的土壤、2:1型黏土矿物含量多的土壤以及有机质含量低的土壤更容易受到压实。为了防止土壤压实,应避免在土壤过湿时进行耕作或田间作业,土壤含水量低时抗压实性能较强;还要尽可能减少作业次数或采用少耕法、免耕法,或者实行联合作业等;进行田间作业时,选定短的作业路线或固定车道,减少压实的面积和选好适宜的耕作速度等都可以减少压实;改进耕作农具,发展旋转式、震动式或较轻的耕作农具都有助于减轻压实作用;通过合理的耕作如常规耕作和深耕结合施用有机肥料以及促使土壤冻融交替、干湿交替的措施等都可防止土壤压实。
应用土壤压实建筑业领域增加土壤的密度以及它的副作用,包括增加强度和降低通透性,通常在土木工程和建筑物地基建造中能取得令人满意的效果。土壤压实通常是使用重型机械完成的。这些设备通常使砂和砾石产生震动,造成土壤颗粒重新定位并形成密集的结构。压路机经常使用于由淤泥或粘土构成的土壤上,以增强小区域的土壤的强度,驱动空气离开土壤。
土壤压实的结果是由容积密度决定的,并且与最大密度比较。例如,从普罗克特击实试验获得结果,去决定它的“相对硬度”。土壤压实农业领域农业土壤压实受到许多农业土壤科学家和农民的关注,因为土壤压实可能减少植物的生长。这可能会清楚的观察到车辙印。无论如何,不能说所有的压实都会减少植物的生长。
这个话题是复杂的,因为它关系到植物对土壤结构的反应和水的供应。 因此,这需要了解土壤下面应用层的重力分布,以及土壤毁坏和变形的结果。
压实的机理:压实使土颗粒重新组合,彼此挤紧,孔隙减少,孔隙水排出,土体的单位重量提高,形成密实的整体。同时,内摩阻力和粘聚力大大增加,从而使土体强度增加,稳定性增强。同时,因压实使土体透水性明显降低、毛细水作用减弱,因而其水稳性也大大提高。因此,对地基土压实并达到规定的密实度,是保证各级道路路基和建筑人工地基获得足够强度和稳定性的根本技术措施之一。 地基土压实的效果受很多因素影响,归类分析有内因和外因两个方面。内因主要包括土质类型和含水量,外因则主要包括压实能量、压实机具和压实方法等。
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