Образование, характеристика и виды болот

Особенности засушливых районов. Проектирование дорог в районах искусственного орошения.

Проектирование автомобильных дорог в засушливых районах.

Проектирование дорог в карстовых районах.

Карстовые процессы.

Проектирование дорог в карстовых районах.

Трассирование дорог в зоне оврагов.

Эрозия почв и образование оврагов.

Проектирование дорог в овражистых районах.

Обследование болот при трассировании дороги

Проложение трассы в болотистых районах

Образование, характеристика и виды болот.

Проектирование дорог в заболоченных районах.

1.4Конструкция земляного полотна на болотах

Болотами называют избыточно увлажненные участки земной поверхности, на которых большую часть года застаивается вола. Остатки влаголюбивой болотной растительности, подвергшиеся неполному разложению при затруднительном доступе воздуха и большой влажности, образуют отложения торфа. Участки, на которых застаиваются поверхностные воды или происходит их систематическое переувлажнение грунтовыми водами, однако торфяной покров отсутствует или имеет толщину менее 30 см, называют заболоченными.

По условиям расположения и питания водой различают верховые и низинные болота. Верховые образуются при застое атмосферных осадков на водораздельных участках, имеющих малые уклоны. Они на всю толщину состоят из торфа В процессе образования верховые и низовые болота проходят несколько стадий. Образование верховых болот начинается с появления в густом лесу, на лесных пожарищах и на лугах мха «кукушкин лен», удерживающего в себе воду. Начинается торфообразовательный процесс. По мере зарастания и утолщения слоя торфа поверхность болота повышается. Водный баланс поверхностных слоев изменяется и происходит постепенная смена растительности на все более и более влаголюбивую

При нарастании слоев торфа условия жизни деревьев ухудшаются. Деревья начинают угнетаться и гибнуть; последними исчезают береза и сосна. Заключительной фазой образования верхового болота является появление белого мха — сфагнума, который обладает чрезвычайно большой водоудерживающей способностью и быстро растет, питаясь атмосферной влагой. Нижние слои сфагнума отмирают, образуя сфагновый торф. Середина большого сфагнового болота может возвышаться над краями на 6—8 м. Болото в этой стадии называется моховым В дальнейшем на верховых болотах могут возникать застои воды — мочажины.

Низинные болота образуются в результате зарастания водоемов. Заболачивание идет от берегов к середине. У берегов появляются осока, тростинки, камыши; на больших глубинах плавающая растительность (кувшинки, аир) Их отмирающие остатки повышают дно водоема и постепенно растительность продвигается к его середине. Дно также повышается за счет образования ила — оседающих глинистых частиц, образующих пористые водонасыщенные отложения, а также сапропеля — отложений, образующихся в водоемах преимущественно из остатков обитающих в них микроскопических животных, растений и продуктов их жизнедеятельности В середине водоема появляются плавающие растения, (кувшинки, ряска, аир), постепенно затягивающая всю поверхность сплошным зыбким ковром — сплавиной, образованным их корневищами и мхами. Сплавина постепенно утолщается за счет нарастания растений. Со временем на сплавине появляются травянистая растительность и кустарники. Над ключами и глубокими местами водоемов часто остаются «окна» — незаросшие участки водной поверхности. Сплавина толщиной 3—4 м может выдержать нагрузку до 35 МПа.

Торфу присваивают название по растительности, которая послужила для его образования.

Имеются торфы травянистые (тростниковый, осоковый), моховые (сфагновый, гипновый), лесные (ольховый) и др. Если в образовании торфа принимали участие два вида растительности, первым в названии указывается тот вид, который содержится в большем количестве (например,

травяно-осоковый).

В связи с последовательной сменой в процессе роста болота растений-торфообразователей торфяные напластования обычно имеют слоистое строение.

Торф обладает большой влагоемкостью и может удерживать воды в 10—20 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии. Влагоемкость торфа зависит от степени разложенности, т. е. от степени превращения растительных остатков в бесструктурную гумусовую массу. Сильно разложившийся торф не содержит заметных на глаз растительных оста ков. Сжатый в руке он хорошо продавливается между пальцами, не выделяя воды.

В торфе всегда содержатся минеральные частицы, количество которых определяет его зольность. На низовых болотах зольность достигает 12—15%. Плотность торфов зависит от степени разложенности и уплотнения. Мало разложившиеся торфы имеют плотность 0,6—0,7 т/м³, сильно разложившиеся— 1,1 т/м³. Водопроницаемость уменьшается по мере разложения торфа. Хорошо разложившийся плотный торф практически водонепроницаем.

Проектирование дорог в болотистых районах требует весьма внимательного предварительного изучения и исследования болота.

Важное значение для проектирования земляного полотна автомобильных дорог имеет строение болота в вертикальном разрезе, отражающее условия его формирования и соотношение прочности отдельных его слоев. Укрупненная инженерная классификация болот, принятая при проектировании и строительстве автомобильных дорог, приведена в таблице.

Классификация болот	Характерный тип болота	Работа основания под насыпью
Тип	Подтип
І	а	Заполненное болотными грунтами, перекрытыми слоем наносного грунта	Преимущественное сжатие без бокового выдавливания под насыпями высотой д 3 м
б	Сплошь заполненное болотными грунтами
ІІ	а	Слой торфа, подстилаемый слоем сапропеля, мергеля или ила и перекрытый наносным грунтом	Содержит хотя бы один слой слабого грунта, который выдавливается при быстром возведении насыпи высотой до 3 м, но уплотняется при медленном возведении насыпи
б	То же, без наносного грунта
ІІІ	в	Болота с торфяным слоем, плавающим на поверхности воды (сплавинные болота)	Содержит хотя бы один слой, который выдавливается при возведении насыпи высотой до 3 м при любых режимах проведения работ

Конструкции земляного полотна на болотах выбирают с учетом строения болот, мощности и свойств отдельных слоев торфа. В ряде случаев для этого необходимы предварительные расчеты устойчивости.

1.2. Проложение трассы в болотистых районах

Строительство дорог через болота обходится значительно дороже, чем в обычных условиях. Поэтому всегда целесообразно обходить болота, если это не вызывает значительного удлинения и извилистости дороги. Болота следует стремиться пересекать в наиболее узком и мелком месте. При пересечении сплавинных болот следует избегать проложения трассы в местах, где дно водоема имеет большие поперечные уклоны, по которым возможно сползание земляного полотна. Точно соблюсти эти рекомендации не всегда удается. Часто в наиболее узком месте болото имеет большую глубину. Поэтому всегда следует намечать несколько вариантов трассы, из которых лучший выбирают на основе технико-экономического сравнения.

Необходимо внимательно изучить гидрологический режим болот, пересекаемых дорогами, и предусмотреть его стабильность, При этом следует учитывать, что насыпь, прорезающая торф или уплотняющая его своим весом, создает препятствие проходу воды, может вызвать застой воды с верховой стороны и активизировать процессы заболачивания.

Трассу намечают на основе детального изучения карт крупного масштаба в горизонталях с последующим осмотром на местности назначенных вариантов.

Известное представление о типе болота, стадии его развития и возможной глубине. можно составить при изысканиях на основе визуального осмотра по типам растительности.

Пока болото питается грунтовыми водами, на нем развиваются болотные травы, преимущественно осоки, тростник, камыш, кустарники и зеленые мхи. Карликовые чахлые сосны, багульник и сфагнум указывают на то, что болото верховое и находится в последней стадии своего развития, в связи с чем можно предполагать значительную толщину торфа. Смешанный

лес (березы, осины, сосны) вырастает при сравнительно небольшой мощности торфа. Болота без кустарника и леса, но покрытые бурыми мхами, имеют большую глубину, чем болота травяные, поросшие осокой и тростником.На сплавинных болотах большая толщина сплавины наблюдается на участках, защищенных oi действия господствующих ветров. Обычно.за выступающими над поверхностью болота островами минерального грунта ниже их по течению располагаются участки болот со слабой несущей способностью сплавины.

Для полного представления об условиях проложения трассы и выбора лучшего ее направления должен быть снят план болота в горизонталях с изолиниями мощности слоев слабых грунтов Масштаб плана и высоту сечений горизонталей назначают в зависимости от размеров болота и ширины заснятой полосы обычно в масштабе 1:1000—1:2000 с сечением горизонталей 0,25—05м

Дата добавления: 2014-01-07