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西气东输管道穿越黄土高原大面积区域。黄土水蚀破坏问题构成了该段输气管道安全运营的重大威胁。黄土地区的侵蚀破坏可分为水蚀、风蚀和重力侵蚀三大类，其中水蚀又可分为面蚀、沟蚀和潜蚀作用三种。
本文通过分析总结前人研究成果、遥感调查和野外勘察等研究手段对西气东输管线黄土段水蚀破坏典型区域(子长县—永坪镇段)的水蚀破坏现状进行了分析研究，查明了黄土水蚀破坏对西气东输管线黄土段危害的严重性，并且对研究区段水蚀破坏现行防治方法进行了评价，阐明了黄土水蚀破坏对西气东输管道安全的危害以及现行防治方法的利弊，提出寻找新型黄土水蚀破坏防治方法的重要性。
水蚀破坏对黄土地区人类工程活动的影响主要表现在以下三个方面：
1、黄土面蚀与沟蚀作用造成基础架空、地基失效；
2、黄土潜蚀作用形成洞穴，造成地面塌陷，地基承载力丧失以及管道暴露；
3、黄土水蚀作用破坏斜坡平衡，造成滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害。
对于以上工程地质问题，目前采用的处理方法以混凝士或块石护坡为主。这些方法不仅成本高，而且防护效果和耐久性差。我国相关规范对黄土路基洞穴提出了几种治理办法，但都是原则性的，诸如灌浆法、灌沙法、开挖回填夯实等等，这些方法虽能起到亡羊补牢的效果，但都不能从源头上解决黄土潜蚀破坏问题。此外，退耕还林、提高植被覆盖的方法从全局出发，能逐步改善黄士高原土壤水蚀破坏与水土流失等问题。但对于黄土地区具体的工程问题而言，植树造林的方法则有治理效果，但达不到设计要求、并且见效慢等。
子长县地处陕西省黄土高原腹地，属西气东输管道中段，该段是黄土水蚀破坏发育的典型严重区域，输气管线受黄土水蚀破坏危害显著。因此，本文选取了该区段作为典型研究范围。
针对以上黄土水蚀破坏问题，本文首先采用航片解译、野外勘察等手段对典型研究区域黄土水蚀破坏现状进行了相关研究，结合前人研究成果，分析总结了黄土高原地区水蚀破坏发育的规律与机理。提出采用新型木质素高分子固化剂治理黄土水蚀破坏的方法。
新型木质素固化剂是一种高分子材料，由南京林业大学和空军第七研究所的科学工作者结合国家自然科学基金、国家经贸委高新技术产业化等项目，经多年深入细致的研究探索而得。为研究新型木质素高分子固化剂治理黄土水蚀破坏的可行性，本文对木质素固化黄土分别进行了室内物理力学试验和抗水蚀能力对比试验
单轴抗压、渗透、崩解和湿陷等物理力学试验结果表明，黄土经适量木质素高分子固化剂加固后，其力学性质得到不同程度的改善。更值得注意的是，经过木质素高分子固化剂加固后，黄土土样的渗透系数并没有明显降低。因此，采用木质素高分子固化剂加固黄土不仅不会妨碍加固后黄土地区地下水的正常排泄，而且有利于采用入渗的方法进行施工。
不同掺量木质素高分子固化剂固化黄土面蚀、沟蚀和潜蚀试验结果表明，木质素固化黄土的抗水蚀能力显著提高。本文通过对试验结果的分析，得出了不同掺量木质素固化剂固化黄土抗水蚀能力的变化规律，为木质素高分子固化剂治理黄土水蚀破坏提供了设计依据。
此外，由于木质素高分子固化剂具有较好的保水特性，并含有可促进植物生长的植物生长调节剂及一定比例的氮、磷和其它微量元素，所以经该固化剂加固后的黄土在同样的施水条件下能更好的保持水分，防止水分蒸发，有利于植被的生长发育，保护当地的自然生态环境。
该新型木质素高分子固化剂是从造纸制浆废液中制备的。造纸业是国民经济发展的支柱产业之一，我国大部分造纸企业由于规模小，技术落后，原材料和能源消耗大，污染治理困难。大部分企业的造纸废液未能得到很好的治理和利用，对生态环境造成了严重的污染。该新型木质素高分子固化剂是将造纸制浆废液中含有较高活性基团的工业木质素进行适当化学改性而制得的，可自然降解，不仅不会污染环境，而且对造纸废液进行了废物利用，一举两得。
结合前人研究成果，本文还对木质素高分子固化剂加固黄土的固化机理进行了阐述。木质素高分子固化剂具有良好的成膜性质和粘结力。固化剂与黄土内部颗粒结合干燥后，形成粘弹性的长链状连续丝状薄膜，薄膜与黄土体中的矿物颗粒牢固地胶结成为整体。这种丝状薄膜不仅增强了土颗粒之间的胶结强度，而且能避免易溶的钙质胶结物与水接触，减缓黄土颗粒间胶结物的溶解速度，从而提高黄土的抗水蚀能力。除此之外，木质素高分子固化剂在黄土体内部形成的丝状薄膜穿插在土体内部颗粒间的隙缝和孔洞中，相互连接，形成具有韧性的空间立体网络结构。在这种具有韧性的空间立体网络结构保护下，黄土颗粒被紧紧的抓住。因此，在粒间可溶盐与其他胶结物质完全溶解的情况下，大部分黄土颗粒也不至于被水流带走。土壤水蚀破坏和水土流失速度得到显著减慢。
作为一种新的黄土水蚀处理方法，本文还对木质素高分子固化剂治理黄土水蚀破坏的施工工艺进行了初步研究。通过参考目前广泛使用的固化材料灌入方法，提出针对不同的水蚀破坏类型与破坏情况，可采用加压喷射注浆法、渗入性灌浆法以及拌和回填法相结合的施工方法进行施工。