Системы осушения на территории объекта ландшафтной архитектуры
Для создания устойчивых насаждений на территории объектов ландшафтной архитектуры необходимо стремиться к оптимальному сочетанию основных факторов жизни растений – влаге, содержание кислорода в почве, питательных веществ, света.
На избыточно увлажненных землях даже при наличии необходимого количества солнечной энергии растения не могут оптимального развития из-за неблагоприятного водного режима в корнеобитаемом слое почвы. Избыток влаги приводит к недостатку воздуха, тем самым к развитию анаэробных процессов и ухудшению питательного режима. Помимо этого, переувлажненные почвы обладают большой теплоемкостью, что влечет более медленное оттаивание и прогревание весной, а также ранее наступление осенних заморозков. При избытке влаги в почве элементы минерального питания растений находятся в малодоступной и недоступной форме. Микроэлементы, например, азот, легко вымываются из почвы при ее высокой влажности. Переувлажнение угнетает жизнедеятельность аэробных микроорганизмов. Аэробные микроорганизмы играют важную и основную роль в разложении органических остатков и удобрений. Для их развития необходимо достаточное кол-во воздуха, проникающего в почву в результате газообмена с атмосферой.
Метод осушения территории объектов – это воздействие на различные факторы, от которых зависит переувлажнение корнеобитаемого слоя почв. Метод осушения зависит от типа водного питания переувлажненных земель, места расположения осушаемого объекта и функционального использования территории. На осушаемой территории возможно применение нескольких методов и способов осушения. Способ осушения территории объектов представляют собой технические приемы и конструкции, способствующие удалению избытка влаги.
Существуют следующие способы осушения территории:
– осушение переувлажненных земель открытыми каналами;
– осушение различными видами горизонтального дренажа;
– осушение с помощью вертикального дренажа;
– осушение с помощью кольматажа.
Перед тем как начать строительство, необходимо осуществить инженерную подготовку территории – произвести осушение территории, проложить коммуникации (водопровод, коммуникации, освещение). Для того чтобы понять гидрологические условия участка необходимо провести гидрологическое исследование этого участка. Они заключается в следующем: Прорываются шурфы (отверстия) на глубину до 1,5м в разных точках участка. Эту процедуру можно делать с середины апреля и в течении всего лета. В случае появления воды на глубине 0,7–0,8 м участок необходимо осушать.
При осушении земель существует два основных термина:
– «осушение» – удаление избытка воды сетью открытых каналов;
– «дренаж» - удаление избытка воды системой закрытых (подземных) водотоков.
Рассмотрим вариант осушения земель с помощью дренажа, а также их назначение и классификацию.
По целевой направленности различают следующие типы дренажей:
– осушительный – используется для осушения избыточно увлажненных минеральных торфяных почв;
– рассоляющий – используется для борьбы с засолением орошаемых земель. Применяется в сельском хозяйстве и на территориях объектов ландшафтной архитектуры в засушливых зонах;
– аэрационный - усиливает газообмен тяжелых глинистых почв. Такой тип дренажа применяется в ландшафтном строительстве при освоении тяжелых, холодных почв.
По принципу действия различают следующие типы дренажей:
– систематический – равномерно распределенный по осушаемой территории (рис. 30а);
– выборочный – охватывающие отдельные контуры осушаемой территории (рис 30б);
– головной (отсечный) – перехватывающий избыточные подземные воды, поступающие на осушаемую территорию со стороны.
Рис. 30. Систематический (а) и выборочный (б) типы дренажей
По природным(почвенным, геологическим, гидрогеологическим)и экономическим условиямразличают следующие типы дренажей:
– горизонтальный – отводящие водотоки (дрены) располагаются горизонтально с некоторым уклонов сторону стекания воды;
– вертикальный – выполняется в виде вертикальных колодцев или скважин.
По отношению к рельефуразличают следующие типы дренажей:
– поперечный – когда дрены имеют направление поперек склона. Применяется при значительных уклонах – более 0,005 (рис. 31а);
– продольный – когда направление дрен совпадает с уклоном склона (рис. 31б).
Рис. 31. Поперечный (а) и продольный (б) типы дренажей
По конструкции подземного водотока различают следующие типы дренажей:
– трубчатый. Его виды – гончарный, деревянный, асбестоцементный, пластмассовый, пористый бетонный и т.д.;
– полостной – без использования труб, т.е. кротовый или щелевой;
– полостной с заполнителем (например, щебневой, гравийный и т.д.)
По материалам, из которых выполнен дренаж, различают следующие типы дренажей:
– деревянный - дощатый, желобчатый, жердевой, фашинный, и др.;
– гончарный – выполняемый из гончарных трубок;
– каменный – выполняемый из каменных плит, которые уложены определенным образом для прохода воды в образовавшейся полости;
– асбестоцементный – выполняемый из асбестоцементных перфорированных труб;
– пластмассовый – выполняемый в виде гофрированных и перфорированных труб из основных видов пластика.
Под объекты ландшафтной архитектурывыделяют специальные типы дренажей:
– двойной дренаж – применяется на участках с высокой плотностью посадок древесно-кустарниковой растительности, на которых затруднен ремонт дренажной сети;
– береговой дренаж – для осушения в поймах рек;
– лучевой дренаж – применяется как на доступных для работ объектах, так и в условиях где работы невозможны или сильно затруднены;
– кольцевой пристенный дренаж – используется для отводов воды под зданием или площадкой и т.д.
19.3. Искусственное повышение поверхности.
Восстановление нарушенных территорий
Поверхность территории необходимо повышать:
– для освоения под застройку затопленных, временно затапливаемых и подтопленных территорий;
– для использования земель под сельскохозяйственное производство;
– для благоустройства прибрежной полосы водохранилищ и других водных объектов.
Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории:
– почвенно-геологических;
– зонально-климатических и антропогенных;
– функционально-планировочных, социальных, экологических и других характеристик, предъявляемых к территориям под застройку.
Проект вертикальной планировки территории с подсыпкой грунта следует разрабатывать с учетом плотности застройки территории, степени выполнения ранее предусмотренных планировочных работ, классов защищаемых сооружений, изменений гидрологического режима рек и водоемов, расположенных на защищаемой территории с учетом прогнозируемого подъема уровня грунтовых вод.
За расчетный уровень воды при проектировании искусственного повышения поверхности территории от затопления следует принимать отметку уровня воды в реке или водохранилище (уровень паводковых вод весной).
При защите территории от затопления отметку бровки берегового откоса территории следует принимать не менее чем на 0,5 м выше расчетного уровня воды в водном объекте с учетом расчетной высоты волны и ее наката.
Проектирование берегового откоса отсыпанной территории следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления».
Отвод поверхностного стока с защищенной территории следует осуществлять в водоемы, водотоки, овраги, в общегородские канализационные или ливневые системы с учетом требований СНиП («Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»).
При осуществлении искусственного повышения поверхности территории необходимо обеспечивать условия естественного дренирования подземных вод. По засыпаемым или замываемым оврагам следует прокладывать дренажи, а постоянные водотоки заключать в коллекторы с сопутствующими дренами.
При выборе технологии работ по искусственному повышению поверхности территории путем отсыпки грунта или намыва необходимо предусматривать перемещение грунтовых масс с незатапливаемых участков коренного берега или поймы на затапливаемые.
Методы искусственного укрепления грунтов находят достаточно широкое применение в промышленном и гражданском строительстве. В настоящее время достаточно хорошо освоены и широко применяются:
– механическое уплотнение грунтов;
– цементация и силикатизация грунтов;
– в меньшем объеме – обжиг и электрическое закрепление грунтов;
– пока редко – смолизация.
Уплотнение грунтов представляет собой механический процесс сближения частиц грунта, в результате которого уменьшается его пористость по сравнению с естественной и, как следствие этого, повышается его несущая способность. Поверхностное уплотнение производят разными методами:
– укаткой;
– трамбованием;
– вибрацией.
Для осуществления глубинного уплотнения используют воздействие вибрации, взрывов, применяют грунтовые и песчаные сваи и т.п.
Укатку и трамбование рекомендуется вести при влажности грунтов, близкой к оптимальной, т.е. при той, при которой достигается наибольший эффект уплотнения. Увлажнение грунта с целью доведения его влажности до оптимальной осуществляют поливочной машиной или из шлангов.
Грунт укатывают тяжелыми катками различных конструкций, которые широко применяют в дорожном строительстве для уплотнения насыпей. За один проход катка грунт уплотняется на глубину до 20 см, а при многократном проходе – до 60 см. Методом укатки целесообразно уплотнять супеси, суглинки и глины на значительных по площади территориях.
Для уплотнения грунтовых оснований фундаментов сооружений разного назначения, включая мосты, катки не используют. В этих случаях более целесообразно применение трамбовок различных конструкций, в том числе свободно падающих, дизельных, пневматических и вибрационного действия.
Наиболее простыми и достаточно эффективными являются тяжелые трамбовки, сбрасываемые с высоты 3–4 м на уплотняемый грунт посредством кранов, оснащенных фрикционными лебедками. Такие трамбовки массой до 3,5 т делают из чугуна или железобетона в форме усеченного конуса с основанием диаметром 1–2 м.
Тяжелыми трамбовками можно хорошо уплотнять насыпные, рыхлые песчаные и сильно сжимаемые глинистые и лессовые грунты. При трамбовании грунт уплотняется на глубину до 2,5 м, что обеспечивает повышение несущей способности основания до 30%.
Более совершенным способом поверхностного уплотнения несвязных грунтов является вибрационный. В практике возведения сооружений применяют виброплощадки и виброкатки массой от 1,6 до 20 т.