Умови утворення боліт. Будівництво на заболочених територіях.

В областях надлишкового зволоження і слабкого стоку поверхневих вод за відповдних геоморфологічних і грунтових умов утворюються заболочені території, які далі трансформуюються в болота. Болотом називається постійно надлишково зволожена поверхня землі з обводненим торфом потужністю більше 0,3 м (частіше 0,5 м). Заболоченими вважаються території, надлишково зволожені атмосферними чи грунтовими водами з малопотужним шаром торфу або без нього, з характерною вологолюбивою рослинністю, де відбувається накопичення рослинної маси. Отже, заболочені території слід розглядати як початкову стадію утворення боліт.

Найсприятливішими умовами для утворення боліт є вологий клімат, рівнинний рельєф або понижені елементи рельєфу і близьке до поверхні залягання підземних вод. Утворення боліт може бути пов‘язане або з заболочуванням суші, або із заростанням водойм. Загальні закономірності заболочування суші полягають в наступному. Надлишкове зволоження ділянки суші погіршує аерацію грунту і шкідливо позначається на життєдіяльності деревної, чагарникової і трав‘янистої рослинності.Така зміна умов поступово викликає відмирання одних рослин і розвиток інших, більш вологолюбних. Залишки відмерлих рослин внаслідок нестачі кисню повільно і слабко розкладаються та утворюють перші накопичення торфу. Торф, маючи велику вологоємність, ще більше сприяє акумуляції вологи і ускладненню аерації грунтових горизонтів. Якщо рослини, що росли тут раніше, могли вільно отримувати мінеральні сполуки з грунту, то тепер вони змушені розвивати свою кореневу систему в торфі. Все це призводить до подальшої зміни рослинних асоціацій і розвитку інших, менш вимогливих до умов навколишнього середовища. В решті-решт на такій заболоченій території розселяються мохи.

Заболочування суші може відбуватися різними способами. Болота можуть утворюватисья на рівних пласких поверхнях або в пониженнях рельєфу, де накопичуються дощові й талі води, а випаровування недостатнє. Такі верхові болота особливо широко розповсюджені на вододільних просторах, часто зайнятих лісами. Головним твірником торфу там є білий сфагновий мох. Сфагнові мохи, наростаючи, утворюють матеріал для накопичення потужних товщ торфу (до 6 м і більше) в центрі болота і меншої потужності на його периферії, де водне живлення болота відбувається частково і за рахунок притоку більш мінералізованих вод. Через це верхові болота часто мають опуклу форму.

Утворення боліт може може відбуватися також і на пологих схилах та в їх основі внаслідок надлишкового зволоження пухких відкладів підземними і атмосферними водами. Такі болота мають змішане водне живлення і належать до перехідного типу. Торф в них утворюється за рахунок розкладання мохів, трав‘яної, чагарникової і деревної рослинності. Торф часто перешаровується з глинистими і піщано-глинистими делювіальними відкладами.

Широко розповсюджене заболочування суші в місцях періодичного розлиття річок, затоплення і підтоплення заплавних терас і алювіальних рівнин. Болота утворюються і на приморських рівнинах при періодичному затопленні їх морем.

Всі болота, що утворилися на понижених ділянках рельєфу, називаються низинними або луговими. Основним джерелом живлення для них є річкові, озерні чи морські води, а також грунтові алювіальні води, часто з підвищеною мінералізацією. Торф містить велику кількість мінеральних домішок, які часто утворюють шари і горизонти мулу і піщано-глинистого матеріалу.

Загальновідомим є утворення боліт за рахунок заростання озерних водойм рослинністю або шляхом наростання сплавини (рослинного покриву: ряски, латаття тощо) на поверхні водойм. В обох випадках заболочування супроводжується накопиченням на дні мінерального та органічного мулу. До складу болотних відкладів, крім торфу і теригенного піщано-глинистого матеріалу, входять ще органічний і мінеральний мули, а також крем‘янисті, вапнякові, марганцеві, залізисті відклади.

Органічний мул озер формується з планктонних організмів, водоростей і квіткових рослин, привнесеної органіки у вигляді гумусу. Під впливом діагенезу органічні мули утворюють сапропель (відклади прісноводних басейнів переважно органічного походження, які перебувають на початковій стадії літифікації). Сапропель має бурий, зеленкуватий або чорний колір, в‘язкотекучу чи пластичну консистенцію, високу вологість, масний на дотик. Залежно від складу мінеральних домішок сапропелі можуть бути піщанистими, глинистими, вапняковистими; при вмісті діатомових водоростей – діатомовими, а інших залишків рослин – тонко- і грубодетритовими. Як правило, сапропелі перебувають у рідко- або в‘язкотекучому стані, слабководопроникні і дуже вологоємні. Вони характеризуються малою міцністю і великою деформацією при малих навантаженнях.

Мінеральні мули формуються з привнесеного теригенного піщаного й глинистого матеріалу. Цей матеріал утворює прошарки, шари, лінзи супісків, суглинків, глин і пісків у товщі болотних відкладів. Торф підстеляється, перекривається і перешаровується цими відкладами.

Торф представляє собою волокнисту, землисту або пластичну в‘язку масу бурого кольору з відтінками від світло- до темнобурого й чорного. Його суха речовина складається з рослинних залишків, гумусу (органіки, що добре розклалася) і мінеральних речовин. За будівельними нормами і правилами торфом називається порода, яка містить більше 60% рослинних залишків. Породи, які містять 10-60% рослинних залишків, називають заторфованими.

При спаленні торфу залишається неспалимий залишок – зола, яка зарактеризує вміст у ньому мінеральних речовин (зольність). Крім високої вологості, торфи мають велику пористість (85-95%), малу щільність (0,7-1,4 г/см³). Торфи дуже вологоємні, тобто здатні поглинати і утримувати внлику кількість води (мохові торфи поглинають воду у 15-20 разів більше від власної маси в сухому стані). Водопроникність торфів залежить від ступеню їх розкладення. Добре розкладені торфи, як і глини, практично водонепроникні. Нерозкладені і погано розкладені торфи водопроникні (К_ф до 10-12 м/доб). Торфи надзвичайно сильно, нерівномірно і довго стискаються.

Будова боліт характеризується потужністю болотних відкладів і особливо потужністю лінз, шарів і покладів торфу; складом, умовами залягання і консистенцією торфу та інших болотних відкладів; рельєфом мінерального дна боліт. Відповідно до цих характериситик розрізняють три типи боліт.

На болотах І типу потужність болотних відкладів невелика (менше 3 м), торф стійкої консистенції і може частково або повністю вирізатися, рельєф мінерального дна спокійний.

Болота ІІ типу характеризуються також невеликою (порівняно) потужністю (менше 5-6 м) болотних відкладів, але торф на таких болотах має нестійку консистенцію. Це типові трясовинні болота. Рельєф мінерального дна порівняно спокійний.

Болота ІІІ типу мають більшу потужність болотних відкладів (більше 6 м). Болотні відклади і торф мають нестійку консистенцію і на них часто утримується шар води. Рельєф мінерального дна у них часто нерівний, з похованими схилами великої крутизни.

Масове цивільне і промислове будівництво на заболочених територіях зазвичай виконують після їх осушення, а інколи після планування відсипкою або насипанням глинистих, піщано-гравійно-галькових і щебнястих порід. При цьому підвищується позначки поверхні рельєфу, забезпечується стікання дощових і талих вод та осушення територій. Широко застосовуються пальові основи.

Іншим видом масового будівництва на болотах і заболочених територіях є дороги, лінії електропередач та інші лінійні споруди. При проектуванні земляного полотна доріг на болотах повинні виконуватися наступні вимоги: 1) забезпечена стійкість основи; 2) встановлена і знижена величина осідання; 3) забезпечене завершення інтенсивної частини осідання в заданий термін; 4) мають бути виключені неприпустимі пружні деформації насипів під час руху транспорту.

Для влаштування насипів на болотах рекомендується застосовувати переважно грунти, які добре вкладаються й ущільнюються: середньо- і крупнозернисті піски, гравій, галечники, щебнясті й грубоуламкові.

Осушення боліт і заболочених земель здійснюється за допомогою горизонтальних дренажних канав (магістральних і водовідвідних). Для осушення сільськогосподарських угідь застосовують закриті трубчасті дренажі. Тут використовують гончарні труби діаметорм 4-25 см, які вкладають у траншеї, що мають певний нахил. Інколи влаштовують щілинні дрени і кротування спеціальним плугом.

Запитання для самоконтролю.

1. Дайте означення термінам «болото» та «заболочена територія».

2. За яких природних умов утворюється болото?

3. Назвіть і охарактеризуйте типи боліт.

4. Дайте характеристику болотним відкладам (торфу, мулу, сапропелю).

5. На які типи поділяються болота?

6. Як виконується будівництво на заболочених територіях?

Дата добавления: 2015-10-30