Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій icon

Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій




Скачати 295.45 Kb.
НазваРозділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій
Дата09.06.2012
Розмір295.45 Kb.
ТипДокументи

РОЗДІЛ 6. ІНЖЕНЕРНА ПІДГОТОВКА ТЕРИТОРІЙ В ОСОБЛИВИХ УМОВАХ


6.1. Інженерна підготовка заболочених територій


6.1.1. Утворення і типи боліт


Болотами називають перебільшено зволожені ділянки земної поверхні, на яких більшу частину року застоюється вода. Залишки рослинності піддаються неповному розкладанню при недостатньому доступі повітря і великій вологості й утворюють відкладення торфу.

Болота широко розповсюджені в світі, особливо в районах, де кількість опадів перевищує випар, а середні річні температури невеликі.

Болота можна віднести до трьох основних типів (табл. 6.1.)


Таблиця 6.1 – Будівельна класифікація торф'яних боліт за К.С. Ордуянцем


Типи боліт

Характеристика

Робота під навантаженням

I

А. Заповнене болотними ґрунтами, перекритими шаром наносного ґрунту

Переважний стиск без бічного видавлювання

Б. Суцільно заповнене болотними ґрунтами

II

А. Шар торфу, що підстилається шаром сапропелю, мергелю чи мулу, перекритий наносним ґрунтом

Можливе видавлювання під навантаженням

Б. Те ж, без наносного ґрунту

III

Болото з торф'яним шаром, що плаває на поверхні води (сплавинні болота)

Несуча спроможність практично відсутня


За умовами розташування і живлення болота поділяють за В.І. Сукачьовим:

  • верхівкові, живляться атмосферними опадами, містять багато органічних речовин і мало мінеральних (рис. 6.1, а);

  • низинні, живляться водами рік і озер при їхніх розливах, атмосферними опадами і частково підземними водами (рис. 6.1, б). Такі болота отримують багате мінеральне живлення у вигляді розчинених у воді солей і твердих наносів;

  • перехідні, мають змішане живлення за рахунок підземних вод і атмосферних опадів (рис. 6.1, в);

  • висячі – це заболочені території на положистих схилах річкових долин і ярів на ділянках виклинювання підземних вод (рис. 6.1, г).






а) б)


в



) г)


Рис. 6.1 – Класифікація боліт за умовами розташування і живлення:

а – верхівкові; б – низинні; в – перехідні; г – висячі


У процесі утворення болота проходять кілька стадій. Утворення верхівкових боліт починається з появи моху «зозулин льон», що утримує в собі воду, йде процес торфоутворення. У міру заростання і стовщення шару торфу поверхня болота підвищується. Заключною стадією утворення верхівкового болота є поява білого моху – сфагнуму. Нижні шари сфагнуму відмирають, формуючи сфагновий торф. Болото цієї стадії називається моховим (рис. 6.2, а).

Низинні болота утворюються у результаті заростання водоймищ. Заболочування йде від берегів до середини. Біля берегів з'являються осока, очерети, на великих глибинах – плаваюча рослинність (латаття, лепеха) (рис. 6.2, б). Їхні відмерлі залишки підвищують дно водоймища. Дно підвищується також через утворення мулу – осідаючих глинистих часток, а також сапропелю – відкладень, що формуються у водоймищах із залишків мікроорганізмів. У середині водоймища з'являються плаваючі рослини, що поступово утворюють на його поверхні суцільний хиткий килим – сплавину (рис. 6.2, в). Сплавина поступово товщає через наростання рослин. Сплавина завтовшки 3 – 4 м може витримати навантаження до 35 МПа.

Торфу дають назву через рослинність, що його утворює: трав'янистий (очеретяний, осоковий), моховий (сфагновий, гіпновий), лісовий (вільховий) та ін.

Ділянки, на яких застоюються поверхневі води чи відбувається систематичне перезволоження територій ґрунтовими водами, але торф'яний покрив відсутній чи має товщину менше 30 см, називають заболоченими.




Рис. 6.2 – Схема розташування рослинності на болоті:

а – верхівкове болото; б – мілке водоймище, що заростає з берегів; в – наростання сплавини на глибокому озері;

1 – сфагновий торф з пнями сосни; 2 – пушицево-сфагновий торф; 3 – осоковий і лісовий торф; 4 – шейхцерієво-сфагновий торф; 5 – гіпновий торф; 6 – осоковий торф; 7 – очеретяний торф; 8 – сапропелевий торф; 9 – сапропель; 10 – торф сплавини; 11 – тонкий мул


У будівельній практиці осушувати болота приходиться тоді, коли інших вільних територій, придатних для нового будівництва у даному районі немає.

Необхідно дуже ретельно підходити до проблеми осушення боліт, тому що болота – це унікальна екосистема, що виконує роль регулятора поверхневого стоку і клімату на великих територіях. Болота мають унікальну флору і фауну. У результаті меліорації вона може зникнути. Так, у Швейцарії в результаті осушення боліт загинуло більше 200 видів рослин і тварин, що раніше населяли цей район. Учені зв'язують нестійкість сучасної погоди, часті посухи влітку і повені узимку з меліоративними заходами, проведеними не тільки в Європі, але й у Південній Америці, зокрема долинах ріки Амазонки. Тому при виборі варіантів освоєння територій необхідно враховувати екологічні аспекти, а не тільки економічну доцільність.


^ 6.1.2. Заходи інженерної підготовки при освоєнні заболочених територій


Інженерна підготовка заболочених територій включає комплекс загальних і спеціальних заходів. Це привантаження покладу шаром мінерального ґрунту, часткове чи повне виторфовування і т.п. (рис. 6.3).

Методи привантаження боліт аналогічні методам підсипання заплавних територій. При зведенні будинків торф'яний шар прорізають фундаментами, що передають навантаження на міцні підстилаючі шари.

Метод повного виторфовування полягає у вилученні торф'яного ґрунту з наступною його заміною мінеральним. Цей метод радикальний. Його перевага полягає в тому, що при використанні піщаних ґрунтів практично виключаються різкі деформації основ будинків. До недоліків цього методу варто віднести великі обсяги робіт у порівнянні з методами навантаження; виїмка і складування торфу – це досить складний спосіб, особливо у міських умовах.

На ділянках сельбищної зони застосовують метод привантаження з дренуванням ґрунтів.

На територіях промислових підприємств і комунально-складських зон використовують часткове чи повне виторфовування, осушення територій.

При будівництві вулиць і доріг також застосовують не тільки метод привантаження, але й часткового чи повного виторфовування.

Конструкції земляного полотна назначають залежно від категорії дороги, глибини боліт, типу і щільності торфу, ступеня капітальності дорожнього одягу. Конструкція земляного полотна на болотах і інших слабких основах має забезпечувати його стійкість – виключення видавлювання слабкого шару, наднормативних пружних деформацій дорожніх покрить при русі транспорту, відсутність наростаючих осідань при експлуатації. Крім того, на міських вулицях розміщують підземні комунікації, для яких потрібні надійні основи.

Найбільш надійними, але і найбільш дорогими є насипи, які зводять на міцному мінеральному дні болота. Їх будують на дорогах з удосконаленими капітальними і полегшеними покриттями на болотах глибиною до 2 м (рис. 6.3, а). Крутість укосів назначають залежно від щільності торфу - від 1:0,5 до вертикальних.

Для доріг з перехідними і нижчими типами покрить на болотах із стійкими торфами земляне полотно зводять з частковим виторфовуванням (рис. 6.3, б) або без нього (рис. 6.3, в).



Рис. 6.3 – Поперечні профілі земляного полотна на болотах:

а – насип на болотах І типу з повним виторфовуванням; б – насип на болотах І і ІІ типу з частковим виторфовуванням; в – насип на болотах І і ІІ типу без виторфовування; г – насип на болотах І і ІІ типу глибиною до 6 м з вертикальними дренами; д – насип на болотах ІІ і ІІІ типу з посадженням на мінеральне дно; е – те ж, із зануренням на торф'яний килим; ж – земляне полотно на суцільному дерев'яному настилі; з – земляне полотно на болотах І і ІІ типу на прошарку з геотекстиля;

1 – поверхня болота перед відсипкою; 2 – горизонт води; 3 – болотяний ґрунт, що видавлюється; 4 – притискний брус d = 20 – 30 см; 5 – косий настил d = 15 – 25 см; 6 – поздовжні лежні d = 20 – 30 см; 7 – поперечний настил, вкритий 5 – 10 см моху; 8 – торф'яний килим – сплавина


Для запобігання перемішуванню ґрунту насипу з ґрунтом слабкої водонасиченої основи і більшої рівномірності осідання насипу застосовують розділовий прошарок – геотекстиль, кінці якого заводять у тіло насипу (рис. 6.3, з).

Осідання земляного полотна на торф'яній основі може затягуватися на кілька років. Для прискорення осідання влаштовують вертикальні дрени з піску, картону чи геотекстиля. Дрени розміщують через 3 – 5 м (рис. 6.3, г).

На слабких ґрунтах можна будувати земляне полотно на піщаних палях діаметром 0,4 – 0,8 м, що сприймають на себе частину тиску насипу і знижують тиск на ґрунт основи.

Мули, що мають в ущільненому стані опір зрушенню, можна залишати під насипом.

На болотах з торф'яною кіркою, що підстилається рідким торфом чи сапропелем, а також на болотах сплавинного типу, насип зводять із зануренням на мінеральне дно болота після вилучення верхнього шару торфу.

Можливе відсипання насипу із зануренням міцної сплавини на дно (рис. 6.3, е).

При необхідності влаштування відкритої системи водовідводу – канав їх розміщують не ближче 2 м від насипу з поздовжнім ухилом не менше 5 ‰.

Дороги нижчих категорій можна будувати безпосередньо на поверхні торф'яного шару, а при достатній її товщині – й на сплавині. Для розподілу ваги на велику площу поверхні болота і запобігання зосередженому тиску насип відсипають на колодні настили (рис. 6.3, ж). У такому разі канави на сплавинних ділянках не влаштовують.

При будівництві на болотах, дно яких має великий поперечний ухил, необхідно робити повне виторфовування і вирівнювання дна болота. Іноді з низового боку насипу відсипають кам'яну упорну призму – банкет, що утримує насип від сповзання.

Насипи на болотах відсипають із дренуючих ґрунтів. На дорогах з перехідними і нижчими типами покриття в нижчу частину насипу можна укладати торф.

Глибокі болота доцільно перетинати залізобетонними естакадами, що іноді дає можливість значно скоротити терміни будівництва доріг.

Вертикальне планування територій і організація поверхневого водовідводу на болотах мають такі ж особливості, як і підсипаних заплавних територій. Переважним типом поздовжнього профілю вулиць і проїздів є пилкоподібний профіль. Аналогічно проектують і рельєф внутрішньоквартальних територій (рис. 6.4).




Рис. 6.4 – Влаштування штучної основи внутрішньоквартальних територій:

1 – водостік; 2 – насип мінерального ґрунту; 3 – проїзна частина вулиці; 4 – торф; 5 – мінеральне дно


^ 6.2. Інженерна підготовка у посушливих районах


6.2.1. Особливості посушливих районів і значення зрошення для міста


У містах, розташованих у посушливих і напівпосушливих районах, де випадає мала кількість опадів – 100 – 250 мм/рік, зростання зелених насаджень утруднене. У таких місцях значення зелених насаджень ще більше підвищується – вони утворюють тінь у місцях руху пішоходів і захищають житлову забудову від шуму і пилу. Тому необхідно влаштовувати штучне зрошення садів, парків, бульварів та інших категорій зелених насаджень.

^ Штучним зрошенням називають зволоження ґрунту при постійній чи періодичній нестачі вологи.

Штучне зрошення, утворюючи сприятливий режим вологості повітря і ґрунту, є одним із найважливіших гігієнічних умов мікроклімату міських житлових районів. На зрошуваних ділянках температура приземного повітря нижче на 2 – 4°С у порівнянні з незрошуваними ділянками. Відносна вологість повітря збільшується на 10 – 20 %.


^ 6.2.2. Зрошувальні системи


У проектуванні зрошувальних систем основними питаннями є: вишукування джерела живлення системи; способи набору і транспортування води до зрошуваної території; розподіл води на зрошуваній території і на ділянках водокористування; вибір системи зрошення (поливу).

Джерелами живлення зрошувальної системи можуть бути ріки, озера, ґрунтові води, а також атмосферні (дощові і поталі) води, що накопичуються у штучних водоймищах.

До складу відкритої системи зрошення входять (рис. 6.5):

  • джерело зрошення;

  • магістральні канали, якими подають воду від джерел зрошення до поливних каналів (рис. 6.6);

  • розподільчі канали, що одержують воду з магістральних каналів і поділяють її між господарствами;

  • поливальна мережа (зрошувальна мережа), за допомогою якої виконують поливання, і борозни – вивідні і поливні – для рівномірного розподілу води із зрошувачів на поливну ділянку;

  • водовідвідна мережа, призначена для скидання надлишкових поверхневих вод із зрошувальної мережі і поливних ділянок;

  • споруди на мережі (затвори, греблі, водоскиди).




Рис. 6.5 – Схема зрошувальної мережі:

1 – ріка; 2 – гребля; 3 – водозабірна споруда; 4 – магістральний канал; 5 – розподільчі канали; 6 – тимчасові зрошувальні канали; 7 – вивідні борозни; 8 – поливні борозни; 9 – водозбірні канали; 10 – насадження уздовж каналів


Розподільчі й зрошувальні канали проектують відповідно до планування міста, його районів, мікрорайонів, розташування зелених насаджень та інших територій.

Для зрошення територій населених місць застосовують в основному відкриту систему каналів-зрошувачів, яку називають ариками.



Рис. 6.6 – Магістральний канал системи зрошення


У старих містах арики – це земляні канали з укріпленими каменем стінками (рис. 6.7). У теперішній час арики влаштовують із залізобетонних блоків. Арикова система зрошення впливає на планування міста, тому що вона потребує такого розміщення зрошуваних територій і трасування вулиць, що забезпечують подачу води самопливом.




Рис. 6.7 – Арик, розташований уздовж тротуару

Арикова система викликає непродуктивні витрати великої кількості води внаслідок неминучого витоку і випару. Втрати на фільтрацію з каналів досягають 0,5 – 5 % на 1 км траси від витрат води, що транспортується каналом.

Для визначення фільтраційних утрат води з каналу використовують формулу В.В. Ведерникова:


Q = 0,0116 k L (B + A h),


де Q – фільтраційні втрати на 1 км каналу, м3/с; ^ L – довжина каналу, км; B – ширина каналу на урізі води, м; k – коефіцієнт фільтрації ґрунту основи, м/добу; h – глибина води у каналі, м; А – коефіцієнт.

Для укосів крутістю 1:2 при В/h = 5 коефіцієнт А приймають 1,8; при В/h = 10 – 2,7; при В/h = 15 – 3,3.

Для боротьби з фільтрацією канали облицьовують каменем, бетоном, асфальтобетоном, плівковими матеріалами (поліетиленом).

Розрізняють дві схеми арикової зрошувальної мережі  зі скиданням атмосферних вод у зрошувальну мережу і з відводом атмосферних вод від зрошувальної мережі. Арикова система вимагає спеціальних споруд на перехрестях  труб дрібного закладення чи пішохідних містків. Зрошувальні канали прокладаються на відстані до забудови: магістральні – 10 м, вуличні проточні – 2,5 м, періодичної дії – 1 м.

Уздовж магістральних каналів і відкритої мережі зрошення висаджують зелені насадження. Бажано висаджувати високостовбурні широколистяні дерева (вербу, тополю, тутовник), які, зменшуючи випари води з каналів, перехоплюють коренями воду, що просочується.

Зрошувальні системи за способом набору і транспортування води поділяють на самопливні, з механічним водопідйомом, підґрунтового зрошення, зрошення дощуванням, лиманного зрошення.

Найбільш розповсюдженими і великими є самопливні зрошувальні системи, у яких вода з джерела самопливом надходить у зрошувальні канали. Позначка русла у точці водозабору має бути вище найвищої позначки зрошуваної території. Різниця цих позначок повинна забезпечувати допустимі ухили магістрального, розподільчих і зрошувальних каналів. Зрошувані території при цьому будуть розташовуватись між лінією регулювання ріки і трасою магістрального каналу.

Перевага цього методу полягає у відсутності складності інженерних споруд для подачі води в магістральний канал. Недоліками є значне збільшення довжини магістрального каналу і можливе замулення його в період повені.

У системах з механічним водопідйомом водозабір здійснюють за допомогою насосних станцій з джерел із рівнем води нижче зрошуваної ділянки. Магістральний канал розташовують на насипу, а воду з джерела подають у канал за допомогою насосної станції. Далі вода в каналі тече самопливом.

При підґрунтовому зрошенні зволоження верхніх шарів ґрунту здійснюють водою, яку подають дренами напірної мережі дрібного закладення (рис. 6.8).




Рис. 6.8 – Підземний дренуючий водопровід


Дрени можуть бути трубчастими, фашинними, кротячими та ін. Трубчасті дрени виконують з дірчастих керамічних, пластмасових чи азбоцементних труб діаметром 100 – 150 мм. Їх укладають на глибину від 15 см при поливанні квітників і газонів до 60 см при поливанні дерев, вважаючи, що найбільш водонасиченою буде зона розміщення основної частини кореневої системи трав'янистих і деревних рослин. Шари ґрунту, розташовані вище трубопроводу і на якійсь (1,5 – 2,0 м) відстані від нього по горизонталі, будуть воложитися за рахунок капілярної вологи. Найбільший ефект підґрунтового зрошення буде у глинистих ґрунтах. При підґрунтовому зрошенні не порушується структура ґрунту, зменшуються норми поливу через зниження випару води з поверхні. У міських умовах не погіршується зовнішній вигляд території і не створюються незручності для руху пішоходів. Підґрунтове зрошення застосовують у садах і парках, якщо до посадок зелених насаджень пред'являють особливі вимоги (партерні газони, квітники, лінійні посадки дерев, спортивні газони та ін.).

У дощувальних системах водозабір із джерел зрошення можна здійснювати самопливом чи з механічним водопідйомом. Воду до дощувальної машини подають через напірний трубопровід або відкриті канали. Таку систему застосовують для періодичного зрошення сільськогосподарських культур.

У районах, де використання паводкового стоку способом його зарегулювання за місцевими умовами неможливе чи економічно недоцільне, застосовують лиманне зрошення. Залежно від джерела лимани поділяють на:

  • схилові, що заповнюються поталими водами з прилягаючих водозборів;

  • заплавні, що заповнюються паводковими водами рік;

  • лимани, що заповнюються водою з обводнювальних і зрошувальних каналів у неполивний період.

За глибиною заповнення розрізняють лимани дрібного заповнення із середньою глибиною 0,25 – 0,35 м, середнього заповнення – 0,35 – 0,70 м і глибоководні – більше 0,7 м.

На лиманах є окремі тераси з невеликими перепадами. Вода в лимані стоїть кілька днів. Цей спосіб застосовують на приміських територіях при достатній площі стоку поверхневих весняних вод. На забудованій території з санітарних умов лиманне зрошення застосовувати не треба.

Вибір системи зрошення, зокрема системи забору і транспортування води, системи розподільчої мережі і способу поливу, визначається техніко-економічними умовами і розрахунками, місцевими умовами, плануванням і забудовою міста, рельєфом території та її вертикальним плануванням, розташуванням і потужністю джерела водопостачання системи зрошення, потребою у воді для зрошення території міста (розрахунковими витратами).


^ 6.2.3. Поливні й зрошувальні норми


Залежно від кліматичних особливостей, характеру ґрунту і виду рослинності встановлюють поливну і зрошувальну норми.

Воду, подану на 1 полив 1 га, називають поливною нормою і виражають у м3/га. Поливну норму встановлюють, враховуючи глибину проникання коренів рослин у ґрунт, а також глибину промочення, вологоємність і вологість ґрунту. Глибину зволоження ґрунту водою для сільськогосподарських культур приймають 0,3 – 0,9 м, для садів 0,4 – 1,2 м. При поливі ефективність влучення води у кореневу систему зелених насаджень досягає 40 – 60 %.

Суму поливних норм за сезон називають зрошувальною нормою, тобто кількістю води (у м3), потрібною для поливу 1 га землі. Зрошувальна норма для деревних насаджень складає 2000 – 3000 м3/га, а число поливів – близько 6 у сезон (табл. 6.2).

Кратність поливів насаджень дерев у лунках серед водонепроникних покрить на вулицях варто збільшувати у 1,5 – 2 рази.

Середня зрошувальна норма для всієї зрошуваної площі дорівнює середньозваженій нормі для всіх типів зелених насаджень. Щоб визначити середню зрошувальну норму для всієї зрошуваної площі, потрібно помножити зрошувальну норму даного типу посадок на площу цих посадок, отримані добутки скласти і загальну суму добутків розділити на загальну суму зрошуваних площ:





де ^ N – середня зрошувальна норма для всієї зрошуваної площі, м3; Ni – зрошувальна норма для даних типів посадок, м3; Fi – площі даних типів посадок, га.


Таблиця 6.2 – Зрошувальні норми витрат води і тривалість поливів


Характеристика використання території

Річна зрошувальна норма, м3/га

Середнє число поливів у рік

Висококронна зелень (без газонів і квітників)

3600

10

Городи

9000

12

Парки, сквери, бульвари (включаючи газони і квітники)

6000

8

Поливання вулиць

8000

4

Вуличні насадження

3600

10


Отримана зрошувальна норма є нормою «нетто». Зрошувальна норма «брутто» складається із зрошувальної норми «нетто» і втрат води у зрошувальних каналах. Відношення норми «нетто» до норми «брутто» називається коефіцієнтом корисної дії (ККД) зрошувальних каналів. Якщо у каналах втрачається 10 % чи 25 % води, то ККД каналів відповідно дорівнює 0,9 чи 0,75.


^ 6.2.4. Проектування вулиць і доріг у посушливих районах


При прокладанні вулиць і доріг у районах нового освоюваного зрошення накреслення мережі каналів і напрямку доріг, по можливості, взаємно погоджують (рис. 6.9).




Рис. 6.9 – Поперечний переріз вулиці із штучним зрошенням (а – арики)


Внутрішньогосподарські дороги, під'їзні шляхи від центрів до станцій залізниць і причалів, а також вулиці місцевого значення прокладають уздовж розподільчих каналів, незважаючи на деяке подовження траси, щоб не займати зрошувані землі і не порушувати сформовану систему землекористування.

Ґрунтові води у районах штучного зрошення стоять високо, тому дороги доцільно прокладати на вододілах і ділянках місцевості, розташованих вище зрошуваних територій.

Земляне полотно знаходиться у несприятливих умовах надлишкового зволоження. Тому поверхня покриття повинна підніматись над рівнем води у зрошувальній мережі. Перевищення покриття над рівнем ґрунтових вод варто збільшувати у порівнянні з нормативним на 0,4 м.

У зв'язку з високою цінністю землі на зрошуваних землях укоси насипів улаштовують із закладенням 1:3 тільки при висоті насипів до 1м. Більш високі насипи мають укоси 1:1,5.

Мости на перехрещеннях вулиць і доріг із зрошувальними каналами будують з мінімальним перевищенням низу прогінної будови над поверхнею води, оскільки можливість паводка у каналах виключена.


^ 6.3. Боротьба з ярами та яроутворенням


6.3.1. Процеси утворення і розвитку ярів


Ерозія – руйнування і змив водою часток ґрунту. Вона проявляється у змиванні верхнього шару ґрунту, викликаного дрібними розсіяними струменями талих і зливових вод. Ерозії ми зобов'язані появою деяких чудес світу, таких як Великий Каньйон в Арізоні у США. Каньйонами називають довгі і досить глибокі ущелини з майже стрімкими стінами. Води ріки Колорадо створили цю величезну ущелину протягом тисячоріч. У деяких місцях глибина каньйону досягає 1,5 км, а ширина знаходиться в межах від 6 до 30 км.

Але ерозія має і негативну сторону. Вода змиває родючий шар ґрунту, чим наносить величезний збиток сільському господарству. У результаті ерозійної діяльності утворюються яри.

^ Яри – це глибокі вибої, що тягнуться від вищих точок вододілу до водоймища. Вони широко розповсюджені у степовій і лісостеповій зонах (рис. 6.10).

Ділянки під ярами досягають значних площ. Великі території займають яри в Києві, Харкові, Смоленську, Курську, Нижньому Новгороді, Ростові-на-Дону та ін. Скрізь, де є річки з крутими берегами, як правило, є яри. Під ярами щорічно гинуть десятки тисяч гектарів орних земель.




Рис. 6.10 – Загальний вигляд яру


Причиною утворення ярів є ерозія, розмивання ґрунту зливовими і талими водами. На яроутворення впливають крутість і форма схилів, кліматичні умови, атмосферні опади, характер ґрунтів, наявність ґрунтових вод, що виходять на схилах. Утворенню ярів сприяють тріщини у товщі ґрунту після промерзання його узимку, відсутність рослинності на схилах і вододілах, нерівності рельєфу схилів. Зародженню і розвитку нових ярів значною мірою сприяє неправильна господарська діяльність людини: знищення дерев і трав'яного покриву, що бережуть ґрунт від розмивання і регулюють водний режим. До швидкого росту яружної мережі приводить неправильне землекористування – оранка схилів балок, випас худоби на схилах, що приводить до знищення трав'яного покриву. Часто причиною виникнення ярів стають неправильно заплановані й неукріплені придорожні канави, розкопування і підкопи, неорганізоване скидання промислових і господарських вод, витоки з водопровідних і каналізаційних мереж.

Яри розвиваються у пухких породах, лесових ґрунтах і лесовидних суглинках, у суглинках і глинах, що при замочуванні втрачають зв'язність. У піщаних ґрунтах яри розвиваються рідко, тому що пісок поглинає воду і не створює умов для розмиву ґрунту.

Розвиток яру продовжується, поки його верхня частина не дійде до вододілу, а в низовій частині розмив дна не досягне горизонту водоймища, що є базисом ерозії яру. На схилах ярів розвиваються зсуви, обвали й осипи, що сприяють росту ярів у ширину.

У процесі розвитку ярів є чотири стадії (рис. 6.11):

1  стадія вимоїни чи вибою. На крутій ділянці схилу утворюється вимоїна чи вибій трикутного поперечного перерізу;

2  стадія врізання яру вершиною. На цій стадії відбувається поглиблення вибою, зменшення поздовжнього ухилу дна. На вершині створюється обрив висотою 5 – 10 м. Вибій розширюється і стає в поперечному перерізі трапецеїдальним. До кінця другої стадії в нижній частині яру формується плавний поздовжній профіль – транзитне русло. В усті яру відкладається конус виносу;


а) б)








в) г)


Рис. 6.11 – Стадії розвитку ярів:

а – стадія вимоїни чи вибою; б – стадія врізання яру вершиною; в – стадія формування профілю рівноваги; г – стадія загасання


3  стадія формування “профілю рівноваги”. Відбувається подальше зростання яру убік вододілу, в результаті підмивання й осипу схилів розширюється його поперечний переріз. Щорічний приріст довжини яру може досягати 10 – 15 м. Бічними тальвегами починають утворюватися яри, що відгалужуються, – відвершки. Яр розвивається, поки не досягне ґрунтових шарів, що не піддаються розмиву;

4  стадія загасання, перетворення яру в “балку”. Глибинна ерозія і підмивання схилів поступово загасають, яр перестає зростати. Схили його приймають стійкий обрис і заростають травою. Яр перетворюється в балку.

^ 6.3.2. Класифікація ярів


Розрізняють яри діючі, загаслі і засипані. Діючі яри найбільш небезпечні (рис. 6.12), їхній швидкий розвиток може знищити цінну територію, пошкодити будинки й підземні комунікації. Загаслі яри (балки) не мають особливої небезпеки для території міста, і після проведення відповідних заходів їх використовують у містобудуванні. Засипані яри залежно від характеру і стану можуть бути використані для потреб міста, у тому числі під забудову.



Рис. 6.12 – Діючий яр

Яри за формою в плані можуть бути: одиночними (прямими чи криволінійними) або розгалуженими, що являють собою систему ярів.


Таблиця 6.3 – Класифікація ярів за розмірами і крутістю схилів


Група ярів

Кут падіння схилів, град

Розміри, м

довжина

ширина

глибина

Дрібні

50 – 70

10 – 300

5 – 50

2 – 15

Середні













а) з положистими схилами

15 – 35

300 – 2000

50 – 100

10 – 30

б) з крутими схилами

50 – 70

Великі













а) з положистими схилами

10 – 20

2000

і більше

100 – 500

15 – 30

і більше

б) з крутими схилами

30 – 60


^ 6.3.3. Заходи боротьби з ярами


Наявність ярів на території міста характеризує територію як несприятливу чи особливо несприятливу для містобудівних цілей. Наявність ярів є небажаним явищем через такі причини:

  • розчленування території міста, що ускладнює його планувальне вирішення;

  • погіршення техніко-економічних показників міста через наявність невикористаних територій;

  • погіршення транспортного сполучення в місті, необхідність спорудження мостів, шляхопроводів, насипів та ін.;

  • небезпека руйнування будинків і комунікацій;

  • надмірне зниження вологості ґрунту на прилягаючій території, що згубно впливає на рослинність;

  • засмічення русел рік і долин виносами ґрунту з ярів.

Вибір заходів боротьби з ярами залежить не тільки від функціонального використання території, але і від того, де знаходиться яр – у міській чи приміській зоні. Захист проводять як у самому яру, так і на прилягаючій території.

Заходи боротьби з ярами переслідують подвійну мету – захист міських будівель і споруд від пошкоджень та містобудівне використання територій ярів способом перетворення їх з незручних у придатні для використання.

Перше завдання вирішують способом ліквідації умов яроутворення і зростання ярів, тобто стабілізації існуючого положення, друге – способом інженерної підготовки територій з ярами, враховуючи конкретне використання ярів з містобудівною метою.

Загальні завдання інженерної підготовки боротьби з ярами включають:

  1. запобігання яроутворенню на території міста, а також на його резервних землях;

  2. ліквідацію ярів, найбільш небезпечних для будівель і споруд міста, або таких, що ускладнюють планувальні вирішення;

  3. боротьбу із зростаючими ярами, що має на меті збереження існуючого положення (форми і розмірів, стабільності схилів та ін.);

  4. підготовку території ярів до використання їх з містобудівною метою.

Заходи боротьби з ярами поділяють на профілактичні й капітальні. Профілактичні заходи застосовують на першій стадії розвитку ярів – зарівнювання вимоїн, припинення вирубки дерев і чагарників. У приміській зоні проводять насадження лісосмуг. Залежно від кліматичних умов місцевості для насаджень можуть застосовуватись дуб, ясен, береза, верба, тополя, клен і сосна, з чагарників – акація жовта, жимолость, смородина, терен, шипшина, дрік, вереск, яловець. Забороняють випас худоби, оранку схилів. Для зменшення кількості води, що надходить у яр, влаштовують систему нагірних перехоплюючих і водовідвідних канав. При цьому потрібно звертати увагу на укріплення канав, тому що в пилуватих і суглинних ґрунтах звичайна канава при розмиванні може сама швидко перетворитися в яр. Для відводу ґрунтових вод влаштовують дренаж.

Закріплення тільки вершини яру не усуне причин його зростання. Активні заходи з укріплення ярів переслідують три мети: зниження й уповільнення притоку води до яру, укріплення вершини яру та його русла.

Капітальними заходами передбачають комплексні роботи, що охоплюють весь водозбірний басейн яру.

Крім відводу поверхневих і підземних вод планують схили яру, роблячи їх більш положистими. Якщо на схилах яру розміщують будівлі, то застосовують терасування території (рис. 6.13). Уположування і терасування схилів супроводжують укріпленням їхньої поверхні. Для цього сіють трави, укладають дерен, саджають дерева і чагарники, а іноді застосовують кам'яні матеріали. Наближення будівлі до брівки укосу приймають не менше 20 м.

У деяких випадках з планувальних і технічних міркувань у яр треба скидати поверхневі води. Тоді на дні яру проектують комплекс спеціальних водопропускних споруд (рис. 6.14).




Рис. 6.13 – Розміщення забудови на схилах яру із застосуванням

терасування території



Рис. 6.14 – Споруди, що запобігають яружній ерозії:

а, б, в – верхня, середня і гирлова частини яру;

1 – забудова; 2 – водостічний колектор; 3 – багатосхідчастий перепад; 4 – бетонне укріплення схилу; 5 – загата; 6 – водовідбійне мощення; 7 – трав'яний покрив і чагарники біля підошви схилу


На більш положистих ділянках у середній частині дна яру проектують загати і водобійне укріплення (див. розділ 4.3.2). Ці будівлі є малими гідротехнічними спорудами, що виконують протиерозійну роль. Загати – це одно- й дворядні фашинні, кам'яні, габіонові, бетонні чи залізобетонні стінки висотою 0,5 – 1,5 м. Відстань між загатами заповнюють глиною, фашинами, каменем. Крім загат капітального типу влаштовують полегшені – у вигляді хворостяних чи плотових. Добре використовувати вербовий хмиз, що легко укорінюється.

Крім загат проектують земляні гідротехнічні споруди:

  • горизонтальні і похилі вали-тераси розміщують поперек руху води уздовж горизонталей рельєфу;

  • водозатримуючі вали розташовують біля верхів'я яру чи трохи нижче (рис. 6.15, а, б);

  • водовідвідні вали-канави застосовують для перехоплення і відводу поверхневих вод убік від ярів (рис. 6.15, в);

  • розпилювачі стоку – це земляний валик з паралельно розташованим лотком (рис. 6.15, г). Він дозволяє розосередити водний потік.

До капітальних заходів відносять засипку яру за рахунок надлишкових обсягів ґрунту.

Яри засипають частково чи повністю. Засипку ведуть від верхів'їв до устя. Для цього застосовують будівельне чи побутове сміття, надлишки ґрунту з міських будівництв. Засипку ярів побутовим сміттям потрібно виконувати, дотримуючись санітарних норм, інакше може відбутись забруднення ґрунтів і підземних вод.



Рис. 6.15 – Протиерозійні гідротехнічні споруди:

а, б – водозатримуючі вали; в – водовідвідні вали-канави; г – розпилювачі стоку;

1 – водозатримуючий чи водовідвідний вал; 2 – межа уположування схилу; 3 – донний водовипуск; 4 – водовідвідний вал; 5 – водоскидна споруда; 6 – розпилювач (земляний вал); 7 – лоток (виїмка)

^ 6.3.4. Використання ярів у містобудуванні


Завдання використання ярів вирішують на стадії розробки генерального плану.

У верхів'ях неглибоких ярів розташовують будинки, а також розміщують гаражі, автостоянки, склади та ін (рис. 6.16).




Рис. 6.16 – Розміщення в яру багатоповерхової забудови і гаражів


У більш глибокій частині ярів влаштовують парки, сади міського чи районного значення.

Провівши відповідні заходи щодо укріплення укосів і дна, в ярах створюють штучні водоймища для купання, декоративного чи спортивного призначення (рис. 6.17).

У ярах можна будувати спортивні споруди з використанням схилів для трибун (6.18).

На дні яру можна прокладати підземні комунікації. Глибокі яри для цієї мети використовувати не рекомендується. При великій різниці позначок прилягаючої території і дна яру ускладнюються умови приєднання розвідної мережі до магістральних комунікацій. Крім того, погіршуються умови експлуатації мереж.



Рис. 6.17 – Створення штучного водоймища на дні яру



Рис. 6.18 – Влаштування спортивного стадіону в яру





Схожі:

Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconКонспект лекцій з дисципліни "Інженерна підготовка міських територій"
Конспект лекцій з дисципліни "Інженерна підготовка міських територій" (для студентів 4 курсу денної та заочної форм навчання та слухачів...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconІ. Е. Линник інженерна підготовка територій населених місць
Рекомендовано міністерством освіти І науки україни як навчальний посібник для студентів будівельних спеціальностей вищих навчальних...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconМіністерство освіти та науки україни
Програма І робоча програма навчальної дисципліни "Інженерна підготовка міських територій" (для слухачів другої вищої освіти, за напрямом...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconПрограма фахового вступного випробування
Підготовка спеціалістів за фахом "Технологія машинобудування" здійснюється на основі базової вищої освіти за напрямом "Інженерна...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconКафедра фізичної географії
Роль природоохоронних територій в економічному та соціальному розвитку. Функції природоохоронних систем. Основні категорії природоохоронних...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
Підготовка спеціалістів за фахом "Технологія машинобудування" здійснюється на основі базової вищої освіти за напрямом "Інженерна...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій icon2 етапи та зміст вступного екзамену
Підготовка магістрів за фахом „Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини та обладнання” здійснюється на основі...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій icon2 етапи та зміст вступного екзамену
Підготовка спеціалістів за фахом „Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини та обладнання” здійснюється на основі...
Розділ інженерна підготовка територій в особливих умовах інженерна підготовка заболочених територій iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
Підготовка магістрів за фахом „Автомобілі І автомобільне господарство” здійснюється на основі базової вищої освіти за напрямом 0902...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи