Реклама на порталі

Альбом «альбом типових конструкцій із застосування геосинтетичних матеріалів виробництва компанії \стеклоніт\. I

Конструкції насипів на болотах. При відсипанні насипів на схилах з кутом крутості від 1:5 до 1:3 для забезпечення їх стійкості проти зсуву з основи в них влаштовують уступи від 1-го до 4-х метрів, ухил 0,01 - 0,02 у напрямку падіння ухилу дивлячись малюнок нижче.

При цьому у разі висоти уступу 1 метр і менше його стінка може бути вертикальною, при більшій висоті уступу укосу надається ухил крутості 1:0,5 - 1:1,5.

Групові конструкції насипів на болотах формуються з урахуванням типу боліт, його глибиною та ухилом мінерального дна.

Враховуючи характеристику ґрунтів болота поділяють на три типи:

I тип - заповнені торфом та іншими болотними ґрунтами стійкої консистенції, що стискаються під навантаженням від насипу заввишки до 3 метрів;

II тип - заповнені торфом та іншими болотними ґрунтами різної консистенції, у тому числі такими, що видавлюються під навантаженням від насипу висотою до 3 метрів;

III тип - заповнені торфом та іншими болотяними ґрунтами у розрідженому стані, що видавлюються під навантаженням; можуть мати торф'яну кірку – сплавину.

Тип болота встановлюється в ході інженерно-геологічних вишукувань із визначенням фізико-механічних характеристик ґрунтів болота.

Типовий поперечний профіль насипу на схилах з кутом крутості від 1:5 до 1:3 де:

  • а - насип із висотою нижнього укосу до 12 метрів;
  • б - деталь нагірної канави з бермою в ґрунті, що дренують, природного складання;
  • в - нижній насип;
  • г - напівнасип - напіввиїмка

Вибір профілю конструкції насипів на болотах визначається умовою не перевищення допустимих пружних осадів та обмеженням залишкової осадки наскільки можна будівельним періодом.

Для спорудження конструкції насипів на болотах переважно використовують дрінуючі ґрунти, якщо такі ґрунти відсутні на болотах I та II типу рекомендується використовувати дрібні або пилуваті піски та піщані породи ґрунту. При цьому підвищення брівки профілю насипу над поверхнею болота для виключення капілярного підняття вологи в насип слід застосовувати не менше:

- для дренюючих ґрунтів 0,8 метрів, з урахуванням повного видалення торфу в основі насипу; 1,2 метри при частковому торфуванні;

- для дрібнозернистих пісків та піщанистих порід ґрунту - 2 метри.

За груповими рішеннями можуть споруджуватися насипи:

- на болотах І типу з встановленою глибиною до 4 метрів при поперечній крутості мінерального дна не більше 1:10;

- На торф'яних болотах II типу глибиною до 3 метрів поперечної крутості мінерального дна не крутіше 1:15;

- на торф'яних болотах III типу глибиною до 4 метрів поперечної крутості мінерального дна не крутіше 1:20 (I тип), не крутіше 1:15 (II тип) і не крутіше 1:20 (III тип) можуть споруджуватися за груповими рішеннями.

На болотах I типу глибиною до 2 метрів за умовою пружного осаду передбачають повне видалення торфу при висоті насипу до 3 метрів. Часткове видалення торфу на болотах І типу допускається при висоті насипу від 2 до 3 метрів при певній глибині болота до 4 метрів.

При частковому видаленні торфу відбувається обтискання торфу на величину розрахункової осадки S, яка може становити до половини товщини, що повинно враховуватися при проектуванні.

Глибина торфування hв призначається з умови, щоб сумарна товщина насипного ґрунту Н+ hB+S (над поверхнею болота і в ньому з урахуванням розрахункового осаду) була не менше 3,5 метрів для доріг I-III категорії та 3 метрів для доріг IV категорії, а так само її відношення до товщини ущільненого торфу має бути не менше 2:1 дивись малюнок.

Типовий поперечний профіль конструкції насипу висотою до 3 метрів на торф'яних болотах І типу глибиною до 2 метрів поперечної крутості основи не більше 1:10 з повним видаленням торфу:

  • а - з дренують ґрунтів;
  • б - з дрібнозернистих пісків, піщанистих порід ґрунту;
  • т - крутість схилів траншеї торфування (від 1:0 до 1:0,5)

Типовий поперечний профіль конструкції насипу заввишки до 3 метрів на торф'яних болотах І типу з певною глибиною до 4 метрів поперечної крутості основи не більше 1:10 з частковим видаленням торфу, де:

  • а - з дренують ґрунтів;
  • б-з дрібнозернистих пісків, піщанистих порід ґрунту;
  • т - крутість схилів траншеї торфування;
  • hB - глибина торфування;
  • S - осад насип

Крутизна схилів траншеї торфування т призначається з урахуванням способу виконання робіт у межах від 1:0 до 1:0,5.

При висоті насипу більше 3 метрів і глибині торф'яного болота I типу до 4 метрів торф може використовуватися як природна основа, при цьому осад насипу на величину S реалізується в ході будівництва. В даному випадку обов'язковим є перевірка умов забезпечення допустимого пружного осаду насипу.

Групові рішення для конструкцій насипів на торф'яних болотах I типу застосовують при ухилі мінерального дна не крутіше 1:10.

Крутизна ухилів насипів на дренюючих грунтах приймається як у типових профілів 1:1,5, а для насипів з дрібних або пилуватих піском і піщаних порід грунту, враховуючи їхню чутливість до сприйняття динамічних навантажень, верхня частина приймається з кутом крутості 1:1,75, а нижній шар завтовшки 1,0 метра ще покладніше - з крутістю 1:3 дивися малюнок.

Типовий поперечний профіль конструкції насипу висотою до 3 метрів на торф'яних болотах І типу з встановленою глибиною до 4 метрів при поперечному схилі основи не більше 1:10 з використанням торфу як основа:

  • а - з дренованих ґрунтів;
  • б - із дрібнозернистих пісків, піщанистих порід ґрунту;
  • S - осад насипу

Водовідвідні канави у насипів на торф'яних болотах І типу влаштовують із двох сторін з відривом щонайменше 3 метрів від підошви. Перетин канав приймається трапецеїдальний з шириною дна та його глибиною не менше 0,8 метрів.

Насипи на торф'яних болотах II типу із встановленою глибиною до 3 метрів мають бути підсаджені на мінеральне дно. При цьому вирізується рослинний і кореневий покрив, торф зі стійкою консистенцією і торф, що випливає, з нестійкою консистенцією видаляється, а грунт канави у насипу відсипається безпосередньо у воду.

Водовідведення в даному випадку виконують у вигляді канавторфоприймачів, глибину яких приймають рівною товщині рослинного і кореневого покриву, але не ближче ніж 1 метр, а мають їх з двох сторін, не менше 2 метрів від підошви насипу.

Групові рішення для конструкції насипів на торф'яних болотах II типу застосовують при ухилі мінерального дна не крутіше 1:15. Крутизна ухилу насипів для боліт II типу приймається такою самою, як і для насипів на торф'яних болотах I типу, дивись малюнок.

Види та характеристики боліт

Вимоги:

Конструктивні рішення земляного полотна на дорогах (з повним торфуванням, часткове торфування, без торфування)

Конструкція з/п залежить від

· типу болота

· капітальності д.о.

· Глибини торфу

1. насип спирається на мінеральне дно болото

· Це насип занурений на мінер. дно болота шляхом видавлювання слабкого ґрунту убік

· Насипи з повним видаленням слабкого ґрунту з-під основи насипу та заміни його якісним ґрунтом

· Палева Естакада

2. Насипи опирающ. на торф'яну поклад з проведенням заходів, що покращують будівельні властивості слабкої основи

· Це часткове виторфування слабкого ґрунту

· з/п з вертикальними дренажами або дренажними прорізами

· глибинне ущільнення слабких ґрунтів ґрунтовими палями

· хімічне зміцнення слабких ґрунтів

3. З/п прокладене безпосередньо по поверхні торф'яного покладу

· плаваючі масивні насипи

· Полегшені насипи

· Насипи на дерев'яних настилах

· Спец. полегшені конструкції

частину з/п, що знаходиться на поверхні болота рекомендується влаштовувати з дренирующих грунтів (коеф. фільтрац. не менше 2 м на добу). Пилуваті ґрунти допускається використовувати в надводній частині насипу, за дотримання водно-теплового режиму.

Конструкція з/п на слабких підставах без торфування

Застосування плаваючого насипу обмежується фізико-механічними властивостями слабкого ґрунту, типом д.о. та товщиною мінерального шару.

В даному випадку видавлювання слабкого ґрунту з-під основи насипу виключається.

Конструкція з/п на слабких підставах з частковим виторфуванням


Вимоги до насипу на слабкій основі, коефіцієнт безпеки

Вимоги до насипу:

· Стійкість з/п

· Стабільність основи (інтенсивна частина опади насипу повинна завершиться до пристрою покриття), осаду насипу не більше 2 см на рік при кап. основи насипу і така конструкція вважатиметься стабільною

· Пружні коливання не повинні перевищувати значень, встановлених для даного типу покриттів

Ці три умови перевіряються розрахунками!

Коефіцієнт безпеки

Він визначається при розрахунку стійкість.

Коеф. Безпеки – це відношення безпечного навантаження на основу до розрахункового навантаження на основу.

Цей коеф. Визначається для двох варіантів застосування навантаження: швидка схема (миттєва) та повільна схема

Швидка схема характеризується миттєвим відсипанням насипу на потрібну повну висоту із запасом на осадку (К без поч.)

Повільна схема – швидкість передачі навантаження відповідає швидкості наростання міцності основи (К без кін)

До без та поч. та кін. >= 1!

13) Оцінка стійкості з/п на болотах, фази ущільнення ґрунту під насипом, кривазалежності, умови стійкості насипу.

Стійкість з/п забезпечується за умови умови Кбез > 1.

Фази ущільнення ґрунту під насипом

1 фаза – У першій фазі відбувається переважне стиснення ґрунту під тілом насипу

2 фаза – подія. Подальший ущільнення та можливість виникнення бічних зрушень

3 фаза – різка просадка ґрунту, яка викликається випиранням ґрунту з-під основи насипу.

Стійкість зем.полотна

Щоб припустити, як поведеться слабка основа під тілом насипу, необхідно провести розрахунок на наявність ним відсутності зрушень. (це пиздець, я знаю, АЛЕ ТАК НАПИСАВ РОЧОВ)
τ max< τ сдвиг

τ max – найбільша дотична напруга під навантаженням від насипу

τ зсув – опір ґрунту зсуву.

Схема розрахунку

1 – опір ґрунту зсуву на глибині Z.

C і γ – назанчаются залежно від вологості ґрунту та умов навантаження

2 - а - справедлива, якщо формула знаходиться не по осі насипу.

14) Процес утворення ярів, елементи яру, схема яру в плані

Освіта ярів – результат водної ерозії.

Водна ерозія – процес розмиву ґрунтів та легко розчинних шарів. Ерозійні процеси починаються на схилах крутістю від 2 градусів. Помітно збільшуються при крутості схилу від 2 до 6 градусів. І суттєво розвиваються на схилах понад 6 град.

Яр розвивається до тих пір, поки не досягне шарів, що не піддаються розмиву або поки живить його водозбірний басейн зменшиться до таких розмірів, що розмив припиниться.

15) Стадії утворення ярів, поздовжній розріз яру, його основні ділянки.

1 стадія – На крутій ділянці схилу від дій стікаючих потоків води утворюється вибоїн (трикутного поп. перетину). Дно вибої паралельно пов-сті землі

2 стадія - Поглиблення вибоїни, утворюється вершина яру висотою від 5 до 10 метрів. Ритва розширюється в поперечному перерізі і стає трапецеїдальною. До кінця 2-ої стадії в нижній частині яру утворюється плавний поздовжній профіль або транзитне русло в межах якого розмив врівноважується принесенням ґрунту. У гирлі яру, де води розтікається, утворюється конус виносу.

3 стадія - відбувається подальше зростання яру у напрямку до вододілу. Поперечний переріз яру також розширюється.

4 стадія - Завершальна. Згасання глибинної ерозії. Яр перестає рости. Схилу яру набувають стійкого обрису і заростають травою. Яр порослий рослинністю називається балкою.

Види та елементи зем.плотин

Вимоги до поперечного профілю гребель

Для відсипання з/п можна використовувати практично будь-які місцеві ґрунти. Переважно ґрунти: глини, суглинки та супіски при ретельному ущільненні.

Піщані ґрунти слід застосовувати для однорідних гребель або для гребель із центральною протифільтраційною призмою.

Якщо існує небезпека фільтрації води через основу греблі, то в даному випадку влаштовується зубний протифільтраційний.

Для створення ґрунтових протифільтраційних пристроїв або насипу у греблі слід застосовувати слабо водопроникність. Ґрунти. При відсипанні греблі з піску часом влаштовується екран із глини, суглинку чи торфу зі ступенем розвантаженості 50%.

Якщо поверхневий шар у підставі греблі водопроникний, то тілі греблі закладають водонепроникне ядро ​​з глинистих грунтів з коэф. Фільтрації трохи більше 10 -4 див/сут. Водонепроникність. Ядро слід заглиблювати в грунт, що підстилає. Мінімальна ширина ядра по вершині признач. Залежно від пр-ва робіт, але не менше 0,8 м-коду.

Так само в тілі греблі можна передбачати. Не ґрунтові протифільтрації. Пристрої з а/б; полімерних матеріалів або ін'єкційну діафрагму з цем. розчину.

Попперечний профіль греблі відрізняється від насипу більш пологими укосами, закладення укосів залежить від висоти насипу та типів ґрунтів + ​​на укосах передбачено влаштування берм.

Берми влаштовують з боку верхового укосу для створення необхідного упору і з боку низового укосу для забезпечення службових проїздів.

Для захисту верхового укосу передбачають такі види укріплень. Верховий укіс зміцнюють монолітним бетоном, збірною з/б плити.

Низовий укіс укр. Засівши трави або шаром гравію або щебеню товщиною не більше 15 см.

Карст. Методи дослідження.

Щоб оцінити ступінь та інтенсивність утворення карстів, а також виявити ділянки несприятливі для проектування доріг, необхідно провести інж-геолог дослідження. Дані геологічних досліджень представляють інформацію про геологічні напластування, потужність, склад, і ступеня тріщинуватості водорозчинних парід. Так само збираються відомості про режим ґрунтових вод, про ступінь їхньої агресивності та про джерела живлення. Основні завдання інж-геолог досліджень:

1. Встановити передбачуваний рівень небезпеки на майбутні споруди

2. Встановити, як це впливає екологічну обстановку в районі проектування

3. Складання прогнозу розвитку карсту на період будівництва та експлуатації а/д

4. Виявити ймовірність активізації КП у процесі експлуатації а/д під впливом техногенних впливів

5. Вироблення передбачуваних протикарстових заходів

Для вивчення карстових процесів використовуються методи геофізичної розвідки:

· Електророзвідка

· Сейсморозвідка

· Гравіметрія

· Мікромагнітна зйомка

При вишукуванні доріг найчастіше використовують електорозвідку. Вона полягає в:

o Електропрофілювання

o Вертикальне електрозондування

o Міжважливе сейсмчне просвічування

Електророзвідка полягає у вимірі електричного опору порід, що залягають на глибині. Якщо глибині є карстова порожнину, то крива опору різко змінюється.

У місцях фіксації карстової порожнини бурять свердловини та відбирають аналіз парід для дослідження. Для відносної безпеки прокладання траси а/д закарстованою місцевістю необхідно, щоб поверхневий шар мав потужність не менше 8-10 метрів.

Види засолених ґрунтів.

Засолені ґрунти – які містять у верхній метровій товщі понад 0,3% за масою легко розчинних солей (хлористі, сірчано-кислі, вуглекислі солі Na, K, Mg).

Ґрунти, що містять у поверхневих шарах до глибини 1-2м у вільному стані більше 1% легко розчинних солей, називають солончаками. Вони утворюються в результаті підтягування до поверхні по капілярах грунтової води, що містить розчинні солі. У солончаках зустрічаються солі: NaCl, MgCl 2 , NaNO 3 , KSO 4. Кількість таких солей у верхніх шарах може досягати 15-25%.

За зовнішніми ознаками розрізняють солончаки:

· Мокрі та кіркові

Такі солончаки утворюються на ділянках із високим стоянням ґрунтових вод. Мокрі солончаки відносяться до слабких ґрунтів, тому можуть викликати опади зем.полотна, а також випирання ґрунту з-під основи насипу.

· Пухкі солончаки

Пухкий шар із кристалами солей. Залягають під тонкою глинистою кіркою.

· Такироподібні.

Засолені ґрунти найчастіше розташовуються у знижених місцях рельєфу з близьким рівнем стояння засолених ґрунтових вод.

Розрізняють 4 основні види соленокопичення в ґрунтах:

· Сульфатно-содове (характерно для лісостепу). Вміст солей у верхніх горизонтах коливається від 0,5 до 1%

· Хлоридно-сульфатне (характерно для степів). Солі 2-3%

· Сульфатно-хлоридне (напівпустелі). Солі 5-8%

· Хлоридне (пустелі) солі більше 8%

Форми піщаного рельєфу.

Основна особливість піщаних пустель – нестійкий рельєф. Переміщення частинок піску залежить від швидкості вітру та від крупності частинок. Що швидкість вітру біля поверхні землі, то більші частинки він переміщає.

Характерні форми піщаного рельєфу:

1) Бархани – одиночні чи розташовані групами пагорби висотою 3-5 м і завширшки до 100м. у плані мають вигляд місячного серпа. Навітряний схил бархана пологий, крутість 1:3, 1:5. Підвітряний має крутість природного закладання 1:1, 1:1,5.

Дана форма піщаного рельєфу є найбільш нестійкою і легко переміщається від вітру.

2) Барханні ланцюги. Утворюються в районах, де панують вітри, які змінюють свій напрямок 2 рази на рік. Вони розташовані перпендикулярно до напрямку вітрів, мають ширину по верху 10-20м і в довжину до 2км. Висотою до 15м.

3) Піщані гряди. Утворюються при вітрах, що сезонно міняються. Витягуються паралельно панівному напрямку вітрів. Мають довжину 2-3км та розташовані на відстані один від одного 150-200м. піщані гряди – кінцева форма розвитку піщаного рельєфу.

4) Бугристі піски. Закріплені рослинністю піщані пагорби неправильного геометричного контуру. Висотою 6-8м. Крутизна схилів приблизно однакова у всіх напрямках.

На рухливість пісків впливають:

1. Швидкість вітру

2. Гранулометричний склад

3. Вологість та засоленість ґрунтів

4. Ступінь закріплення піщаної поверхні рослинністю.

Якщо поверхня більш ніж на 35% покрита рослинністю, такі піски вважаються нерухомими і мають стабільну форму рельєфу.

Закони перенесення пісків.

Вітер обтікає нерівності піщаного рельєфу, що супроводжується утворенням ділянок місцевого підвищення швидкості потоку. Таким чином утворюються зони завихрення та затишшя.

У зоні завихрення пісок розвіюється, а зоні затихання відкладається. Пісчинки переносяться за напрямом вітру, піднімаються схилами піщаних пагорбів і відкладаються в зоні затишшя. Внаслідок чого піщані пагорби постійно переміщаються, і такі піски називаються рухливими.

Особливості гірських районів

· Вишукування, проектування та будівництво гірських доріг представляє значні труднощі через:

· Складного рельєфу місцевості,

· крутих нестійких схилів,

· Подолання великої різниці висот на малій відстані

· При будівництві гірських доріг доводиться розробляти великі обсяги скельних ґрунтів. У цьому доводиться виконувати вибухові методи работ.

· Також через нестійкість форм рельєфу та напластування гірських порід потрібно встановлювати підпірні та обгинальні стінки.

· За несприятливих умов (зсуви, каменепади) необхідне будівництво складних спеціальних споруд, які забезпечують стійкість земполотна.

· Необхідність спрямовувати трасу по схилах призводить до великого її подовження та подорожчання

· Вплив кліматичних факторів при проектуванні дороги у гірській місцевості:

1. у гірських районах проявляється вертикальна зональність, саме істотні відмінності кліматичних умов різних висотах над рівнем моря.

2. температура повітря в горах нижче, ніж у долинах. Зниження температури на 0,5 градусів на 100м висоти. Також спостерігаються випадки зворотного розподілу температури. У замкнутих долинах чи низинах збирається щільніше холодне повітря (інверсія).

3. температура повітря в горах також залежить від експозиції схилів з боків світла. Пд і ПдЗ схили швидше звільняються від снігу і просихають. На північних схилах сніг може зберігатися до середини літа.

4. кількість опадів збільшується в міру піднесення 40-60мм на 100м висоти. Інтенсивність випадання опадів різко зростає у літній період.

5. з висотою знижується тиск

6. великих висотах 3000-4000м спостерігаються часті сильні вітру до 30м/с.

Стійкість гірських схилів:

У гірських районах ґрунтовий покрив має малу товщину. На крутих схилах корінні породи виходять поверхню, або вкриті зверху продуктами вивітрювання. Осадові породи, складені пластами, часто залягають як складок. Складка, звернена опуклістю донизу – синкліналі, а верх – антикліналі. Пласти вапняків та пісковиків можуть розділятися прошарками глини. При насиченні водою таких шарів можливі деформації, такі як зсуви та зсуви.

Різновид залягання пластів застосовується до доріг:

1) горизонтальне залягання пластів

2) падіння пластів у бік схилу

3) падіння пластів усередину схилу

4) прислоне залягання молодших парід.

При підрізанні шарів схилу укосами виїмок особливо небезпечні осадові породи, в товщі яких можуть залягати прошарки глини. Вивержені породи більш міцні та стійкі у схилах, практично за будь-якого напрямку напластування шарів. У поверхневих шарах вивержені породи частіше мають тріщинуватість, тому при прокладанні траси а/д необхідно враховувати, що можливі процеси втрати стійкості в результаті вивітрювання, а також тектонічних рухів.

Основні форми порушення стійкості схилів (і укосів):

1) осипання зі схилів продуктів вивітрювання

2) обвали окремих каменів з утворенням уступів у тріщинуватих скелястих породах

3) сплив поверхневих шарів внаслідок перезволоження

4) пластичне зсув схилів зі швидкістю кілька см на рік

5) обвалення частини ґрунтової однорідної товщі, при надмірній крутості укосу

6) зміщення частини ґрунту по підстилаючих поверхнях внаслідок втрати зчеплення в зоні контакту

7) обвалення з утворенням вертикальної тріщини і бічним зміщенням блоку, що відокремився, в результаті вичавлювання слабких підстилаючих шарів

46. ​​Особливості проектування плану траси у гірських районах, характерні етапи.

За умовами проектування розрізняють характерні зони гірських районів:

1) передгірні райони

2) долини гірських річок

3) гірські схили

4) вододіли (або сідловини)

Напрямок прокладання гірських доріг визначається розташуванням гірських хребтів, які є вододілами басейнів великих річок. Перехід дороги з одного річкового басейну до іншого можливий лише через зниження гірських хребтів (сідловин).

Хід прокладання дороги (етапи): спочатку по долині гірської річки, потім нагору до її витоків, потім підйом гірськими схилами до сідловини, потім перехід по перевальному ділянці в долину інший річки.

Тунелі на гірських дорогах

Тунелі проект. випадках:

1.При пересіч. коротких скельних виходів гірських порід;

2.На високогір. перевал. дільницях;

3.З метою скороч. довжини траси замість її розвитку схилами;

Устр-во двоярусних тунелів. Полосність на інших категоріях доріг. Для другої категорії 3 полож. рух. допуск. При проектір. плану перевагу. віддають прямолін. уч-кам. У разі необход.R кривих у плані а/д тунелів повинні бути щонайменше 250м. 150м у виключ.випадках. Найбільш.прод. ухил проект.лінії допуск. зберігати в тунелі за його довжини менше 300м. Профіль тунелів завдовжки до 300м проектир. односхилий. При довжині тунелю понад 300м - двосхилий. Ухили щонайменше 3% і трохи більше 40%. При довжині тунелів до 500м допуск. ухилу до 60%. У тунелях має бути забезпечене водовідведення на підходах до тунелю. ПЧ у тунелях проектир. з ц/б моноліт.покр-ем, чи з укрепл. а/б покр. Необхідно здійснити. вентиляції всередині тунелю єств. або механіч. способом. При довжині тунелю понад 400м. утр-во мех.вентиляції. Так само при довжині тунелю понад 1000м необхідно. уст.громкоговор. Більше 200м-загроджувальна сигналізація.телефон. зв'язок передбач. Службовець. (Аварійні) проходи з кожного боку шириною 0,5м.

Види та характеристики боліт

Болото – надмірно зволожені ділянки земної поверхні, на яких більшу частину року застоюється вода. Болота поділяються на верхові та низові.

верхові - утворюються при частому випаданні атмосферних опадів, утворюються на водороздільних ділянках та пологих схилах. Освіта верхових боліт найчастіше відбувається у ялинових лісах, з'являється мох і потім він переростає в білий мох – сфагнум. Торфосвітній процес на верховому болоті призводить до зміни водного балансу поверхні шарів, до поступової зміни рослинності на даній ділянці, що призводить до збільшення шару торфу. Середина болота може підніматися на 6-8 м.

низові – утворюються внаслідок заростання водойм (озера та повільно поточні ріки). Заростання походить від берегів до середини, біля берегів утворюється болотна рослинність. Відмираючі залишки рослин піднімають дно водоймища і призводять до утворення мулу. Поступово поверхня заростає і утворює плавучу масу – сплавину (складається з кореневищ, рослин та моху).

Інженерна класифікація боліт

I тип – заповнені болотними ґрунтами, міцність яких у природному стані забезпечує можливість зведення насипу заввишки до 3 метрів без виникнення процесу бокового вичавлювання слабкого ґрунту.

3) Вибір плану траси на заболоченій місцевості (основні вимоги)

Вимоги:

· Бажано обходити болото якщо це не буде зі значним подовженням траси або її звивистістю

· Перетин боліт за найкоротшим напрямком, також у найбільш вузькому місці та найменш глибокому, там де високе значення дна болота.

· Перетин болота перпендикулярно до течії води

· При перетині сплавинних боліт слід уникати місця з крутими схилами мінер. дна.

· При перетині боліт дорогами перевагу віддають I типу боліт

· Рішення щодо вибору варіантів траси грунтується на техніко-економічному порівнянні.

- надмірно зволожені ділянки суші зі своєрідною болотяною рослинністю та шаром торфу не менше 0,3 м, тому характеризуються утрудненим обміном газів. Болота зазвичай містять від 87 до 97% води та лише 3-13% сухої речовини (торфу).

За меншої потужності торфу або його відсутності надмірно зволожені території називаються заболоченими землями.

Болота формуються при заростанні водойм або при заболочуванні місцевості.

Основний шлях утворення боліт - заболочування, яке починається з появи періодичного, а потім постійного перезволоження ґрунтів. Цьому сприяє клімат. Надлишок вологи через велику кількість опадів або слабкого випаровування, а також високий рівень ґрунтових вод, характер ґрунту - погано проникні породи; "Вічна мерзлота", рельєф - плоскі ділянки при неглибокому дренажі або зниження з уповільненим стоком; тривалі повені на річках і т. д. Ліси в умовах надлишку вологи, а значить, анаеробних умов та кисневого голодування гинуть, що сприяє більшому заболочуванню через скорочення транспірації.

На перезволожених землях поселяється вологолюбна рослинність, пристосована до нестачі кисню і мінерального харчування, — мох та ін. Тож надалі саме рослинності належить провідна роль у заболочуванні. У разі нестачі кисню відбувається неповне розкладання рослинних залишків, які, накопичуючись, утворюють торф. Тому заболочення практично завжди супроводжується торфонакопиченням.

Найбільш сприятливі умови для накопичення торфу існують у лісах помірного поясу, особливо Західного Сибіру, ​​де в межах лісоболотної зони заболоченість становить іноді більше 50 % території, потужність торфу 8-10 м. На північ і південь від лісової зони потужність торф'яного покладу скорочується: на північ внаслідок зменшення приросту рослинної маси в умовах холодного клімату, на південь - через інтенсивніше розкладання рослинних залишків у теплому кліматі. В умовах жаркого вологого клімату величезний приріст біомаси компенсується інтенсивним процесом розпаду відмерлих рослин, і боліт небагато, хоча вічнозелені екваторіальні ліси перезволожені.

Будова торф'яного покладу боліт, що виникли дома озер чи суходолів, по-різному. Торф'яники, що утворилися в результаті заболочування озер, мають під шаром торфу озерний мул - сапропель, а при заболочуванні суші торф залягає безпосередньо на мінеральному ґрунті.

Болота розвиваються у різних кліматичних умовах, але особливо характерні для лісової зони помірного поясу та тундри. На частку в Поліссі припадає 28 %, у Карелії — близько 30 %, а Західного Сибіру (Васюганье) — понад 50% території. Різко зменшується заболоченість у степових та лісостепових зонах, де менше опадів, а випаровуваність посилюється. Загальна площа, яку займають болота, становить близько 2 % площі суші Землі.

Типи болота

За характером водного харчування та рослинності болота поділяють на три типи: низинні, верхові та перехідні.

Низинні болотаутворюються дома колишніх озер, в долинах річок й у пониженнях, які постійно чи тимчасово затоплюються водою. Харчуються вони переважно ґрунтовими водами, багатими на мінеральні солі. У рослинному покриві панують зелені мохи, різні осоки та злаки. На старіших болотах з'являються береза, вільха, верба. Ці болота відрізняються слабкою заторфованістю - потужність торфу не перевищує 1 — 1 5 м.

Верхові болотаформуються на плоских вододілах, харчуються в основному атмосферними опадами, для рослинності характерний обмежений видовий склад - сфагнові мохи, гармата, багно, журавлина, верес, а з деревних - сосна, береза, рідше кедр і модрина. Дерева сильно пригнічені та низькорослі. Сфагновий мох краще росте в середині болотяного масиву, на околицях він пригнічується мінералізованими водами. Тому верхові болота дещо опуклі, їхня середина височить на 3-4 м. Торф'яний шар досягає 6-10 м і більше.

Перехідні болота, або змішані представляють перехідну стадію між низинними та верховими. У низинних болотах відбувається накопичення рослинних решток, поверхня болота підвищується. В результаті цього ґрунтова вода, багата на солі, перестає живити болото. Трав'яна рослинність відмирає та замінюється мохами.

Таким чином, низинні болота перетворюються на верхові, а останні покриваються потім кущами або лучною рослинністю, перетворюючись на суходолові луки. Тому в природі рідко зустрічаються мохові чи трав'яні болота у чистому вигляді.

Болота мають велике господарське значення. Так, торф'яні болота є джерелом палива для промисловості. Перша теплова електростанція у світі, що працює на торфі, була побудована в Росії у 1911 р. (м. Електровугілля).

Торф низинних боліт – гарне органічне добриво. Тому частково низинні болота осушують і перетворюють на родючі угіддя. Але не всі болота підлягають осушенню, частину з них треба зберігати, щоб не порушити взаємозв'язків, що склалися в природі.

Болота зволожують повітря місцевості, є місцями зростання цінних видів рослин (журавлини, морошки, лохини) і проживання багатьох видів тварин, особливо птахів, є природними резервуарами води, які живлять річки.

У цій статті буде розглянуто одне з поширених природних утворень, яке є перезволоженою ділянкою поверхні землі з шаром торфу і своєрідними, характерними тільки для подібних місцевостей рослинними формами, що пристосувалися до умов з нестачею кисню, зі слабкою проточністю вод і з надлишком вологи.

Тут будуть представлені різні типи боліт з їхньою короткою характеристикою.

Загальна інформація

Існує 3 основні ознаки боліт:

  • Надмірність та застійність вод.
  • Наявність специфічна, властива для боліт, рослинності.
  • Процес торфоутворення.

Заболоченими землями зазвичай називають території, де коріння рослин не може досягти мінерального ґрунту.

Освіта

Перш ніж дізнаємося, які є основні типи боліт, з'ясуємо, яким чином вони формуються.

Для утворення подібних ділянок необхідна постійна надмірність вологи в ґрунті та на її поверхні, а також слабкий водообмін (в т.ч. і з підземними водами). У свою чергу, недолік кисню, що викликається надлишком вологи, ускладнює доступ повітря в грунт, у зв'язку з чим відбувається недостатнє розкладання (або окислення) залишків рослин, що відмирає, а також утворюється торф. Останній - це ґрунтовий субстрат, що має велику обводненість. Він повністю складається з рослин, що розклалися. Відрізняється торф різним ступенем розкладання. Наприклад, рівень розкладання 70 % означає, що розклалося 70 відсотків відмерлих рослин, а 30 - немає. Даний вид субстрату має чудову водоутримуючу здатність, тому в ньому досить високий вміст води (близько 97% всього обсягу).

За формами та умовами харчування розрізняють низинні (інше евтрофні), перехідні (мезотрофні) і верхові (оліготрофні), відповідно мають увігнуту, плоску і опуклу форми поверхні.

Під низинними (евтрофними) маються на увазі болота, що знаходяться в пониженнях, з зволоженим поверхневими і ґрунтовими водами ґрунтом, багатим на мінеральні солі. Верхові переважно харчуються опадами з атмосфери, які не надто багаті на мінеральні солі. Болота перехідні відносяться до проміжної групи.

За рослинністю, що переважає в місцевості, розрізняють лісові, трав'яні, чагарникові та мохові типи боліт. За мікрорельєфом - горбисті, плоскі, опуклі. Топи - це перезволожені території боліт.

Болота РФ

Типи боліт Росії розглянемо трохи нижче. А поки що – загальна інформація.

Площа боліт у Росії становить приблизно 1,4 млн кв. км (приблизно 10% площі всієї території країни). За приблизними оцінками, у них зосереджено близько 3000 куб. м статичних природних запасів вод.

Болота - це досить складний Складається він із взаємозалежних між собою біотопів, для яких характерні сильне зволоження, наявність своєрідної вологолюбної рослинності та накопичення різних органічних залишків у вигляді мулу або торфу. У разі різного російського клімату, рельєфу, й у залежність від порід підстилаючих розвиваються різні типи боліт, кожен із яких відрізняється особливостями торф'яної поклади, умовами живлення водою та її стоком, характеристиками рослинності.

Виділяють такі типи харчування боліт Росії: низинні, верхові та перехідні.

Про характер харчування

Під характеристикою умов живлення мається на увазі сучасна поверхня болота і наявність верхнього шару субстрату, де знаходяться коріння рослин. Для кожного типу боліт трохи вище представлені їхні джерела живлення.

Надлишок вологи є основною ознакою будь-якого болота. Він викликає виникнення специфічних видів тварин і рослинності, а також своєрідні особливі умови гумифікації, які в помірному кліматі зазвичай призводять до неповного розпаду залишків рослинності та утворення торфу.

Географічне поширення боліт у РФ

Російські болота поширені практично у всіх природних зонах, але головним чином у безстічних, надмірно зволожених пониженнях. Основна їх маса зосереджена в центральних районах та на

Найбільш заболочені території в Росії – тундра та тайгова зона. Типи боліт тут найрізноманітніші. Заболоченість у деяких районах тундри становить 50 %. У зонах тайги зосереджено приблизно 80% всіх У Європейській частині Росії найбільш заболоченими є Вологодська, Ленінградська області та Республіка Карелія (приблизно 40%).

Тайга Західного Сибіру заболочена до 70 відсотків. Безліч боліт і Далекому Сході, переважно у Приамур'ї.

Розповсюдження боліт за типами

Типи боліт Росії територіально розподілено нерівномірно. Верховими зайнята половина загальної заболоченої площі, причому переважають вони у регіонах північних. Низинні становлять менше половини (близько 40%) площі всіх боліт. Зовсім незначні ділянки займають болота перехідного типу (10%).

Низинні болота в основному живляться річковими або ґрунтовими водами, і зустрічаються вони переважно в посушливих областях. А це – долини та дельти великих річок. Болота верхові переважно підживлюються атмосферними опадами, і частіше зустрічаються в тайгових і тундрових зонах Євразії. Основна частина (84%) відорфованих площ знаходиться в азіатській частині Росії.

А який переважає тип болота на Півночі? Низинні болота заходу Сибіру займають 42%. Більшість відорфованих земель (близько 73%) присвячена області територій з вічною мерзлотою.

Рослинний покрив

У низинних болотах переважають такі рослини: береза ​​пухнаста, верба, сосна та ялина. З трав тут переважно зустрічається осока, а зі злаків – тростина та вейники. З мохів переважно виростають зелені мохи.

Для перехідних боліт характерні береза ​​та сосна (у Сибіру - модрини даурська та сибірська, кедр), а також верба (трохи рідше, ніж у низинних болотах). З трав тут поширена така сама рослинність, як і на низинних болотах, але не в таких значних кількостях. Найчастіше тут можна зустріти альпійський пухоніс, вейник, осоку пляшчасту та шерстистоплідну. Зустрічається і рослинність, характерна верхових боліт.

На болотах верхових зустрічаються сосна (у Сибіру домішується до неї кедр) і даурська модрина. Кущів тут немає зовсім, зате переважає в цих місцях група вересових: касандра, верес, багно, лохина і журавлина. Тут же рясно виростають і поширена в таких місцях і гармата одноголова (трав'яниста рослина), що утворює великі купини-дернини. Часто можна зустріти і морошку з росянкою. Мохи тут представлені лише сфагнами.

Таким чином, за характером торфу та рослинним покривом теж можна судити про те (як зазначалося вище), який тип боліт.

На закінчення про екологічні проблеми

Останніми роками дедалі більше виникають негативні процеси у зв'язку з надмірною, руйнівною експлуатацією боліт. Насамперед це забруднення, надлишковий забір вод із ґрунту та масовий видобуток торфу. Також важливу роль у цьому відіграли осушення та оранка, порушення режиму гідрології при будівництві доріг, газо- та нафтопроводів та інших споруд.

Осушення боліт часто призводить до загорянь торфу, до деградації земель та втрати різноманітності біологічного світу. Усі роботи мають проводитися обережно, з обов'язковим збереженням більшої частини болотних угідь. Обов'язково слід дотримуватись правил збереження екологічної рівноваги в природі.

Болота займають близько 10% території нашої країни. Перед Росії припадає 3/4 боліт земної кулі, іншими словами, кожного жителя Російської Федерації припадає близько 1 га боліт. Болотами прийнято називати місця із утрудненими поверхневим та внутрішнім стоком, зайняті природними покладами високопористих водонасичених ґрунтів. Кордон болота прийнято вважати з глибини 0,5 м-коду.

Основи наукового вирішення проблеми будівництва доріг через болота було розроблено у 30-х роках минулого сторіччя Н.П. Кузнєцової. Її праці разом із роботами А.А. Арсеньєва, Л.А. Братцева не втратили своєї актуальності і нині. У залізничному будівництві свої завдання вирішували К.С. Ордуянц, Н.М. Сидоров, Г.М. Шахунянц та ін. Значний внесок у проектування та технологію зведення земляного полотна на болоті зробили вчені МАДІ, СоюздорНДІ, БелдорНДІ та ін.

Незважаючи на наукові розробки, технічний рівень будівництва доріг у заболочених місцях зростає повільно. Проектні організації недостатньо враховують сучасні досягнення науки, не орієнтують будівельників застосування економічних конструкцій і технологічних прийомів, освоєних світової практикою. Виторфування закладається часто без достатнього обґрунтування, внаслідок чого середня вартість 1 км земляного полотна через болота в 3...5 разів вища, ніж у звичайних умовах.

За джерелами живлення болота поділяють на:

Низинні, що живляться ґрунтовими водами. Ці болота містять щільні деревні, трав'яні або мохові торфи, що добре розклалися;

Верхові утворилися в результаті заболочування суші. Торф характеризується невеликим ступенем розкладання та малою щільністю;

Перехідні - змішаного ґрунтового та атмосферного живлення. Торф за властивостями займає проміжне положення між низовими та верховими болотами.

Болота за своєю будовою з деяким припущенням можна поділити на три типи:

I тип – болота, до дна заповнені торфом стійкої консистенції;

II тип – болота, заповнені слабким торфом нестійкої консистенції (сапропелові);

III тип - болота з торфовим шаром, що плаває на воді або сапропелі (сплавинні).

Насипи на болотах в залежності від типу болота, технічної категорії автомобільної дороги можуть бути зведені:

Без торфування з відсипанням безпосередньо на поверхні болота;

Після повного або часткового торфування;

З відсипанням на шарі торфу з наступною посадкою насипу на мінеральне дно болота;

На поверхні болота після влаштування дренажних прорізів або вертикальних дрен.

Конструкцію земляного полотна та спосіб робіт вибирають залежно від: густини торфу, глибини болота, технічної категорії автомобільної дороги, наявності засобів механізації з урахуванням наведених витрат Е пр.


Е пр = (З 1 -З 2)+(Е 1 -Е 2 /Е н)+Н р(Т 1 -Т 2 /Т 1)+П р(Т 1 -Т 2)+(S 2 P 2 -S l P 1)+Е н(Ф 1 T 1 -Ф 2 T 2), (4.2.1)

де З 1 , З 2 - кошторисні вартості будівництва дороги за першим та другим варіантами;

Е 1 , Е 2 - середньорічні експлуатаційні витрати за першим і другим варіантами, руб.;

Е н- Нормативний коефіцієнт ефективності;

Н р- Умовно-постійні накладні витрати, за першим варіантом;

Т 1 , Т 2 - тривалість будівництва за першим і другим варіантами, років;

П р- Середньорічний прибуток у транспортній галузі за рахунок введення в дію автомобільної дороги, руб.;

S l , S 2 - величина шкоди від аварійного виходу об'єкта з ладу для першого та другого варіантів, руб.;

P 1 , Р 2 - ймовірність аварійних руйнувань для першого та другого варіантів за термін служби конструкції;

Ф 1 , Ф 2 - середній розмір основних виробничих фондів та оборотних коштів для першого та другого варіантів.

До основних виробничих фондів відносять машини, обладнання, промислові будівлі, до оборонних засобів - сировину, паливо, інструменти, запасні частини.

Розрахунок виробляють весь нормативний термін роботи дороги протягом усього протяжність переходу через болото.