Инженерная подготовка злторфовлнных территорий
Структура торфяных грунтов представлена грубодисперсными фракциями, образующими каркас залежи, и высокодисперсными, заполняющими этот каркас. Грубодисперсные фракции, являющиеся растительными остатками, обладают признаками твердого тела, но подвержены значительной деформации. Высокодисперсные фракции — продукт разложения растительных остатков — представлены гумусом, придающим торфу свойства… Читать ещё >
Инженерная подготовка злторфовлнных территорий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Использование для градостроительства территорий, ранее считавшихся неблагоприятными, стало настоятельной проблемой развитых стран мира, где остается все меньше свободной и удобной для застройки земли. В последнее время поэтому вследствие заметного недостатка таких земель был расширен круг использования территорий, классифицированных ранее как непригодные. К их числу относятся заторфованные, освоение которых, особенно в районах с мощными слоями торфа, является сложной инженерной задачей.
Структура заторфованных территорий и строительные свойства торфяных грунтов
Заболоченные территории характеризуются длительным стоянием грунтовых вод на глубине менее 0,5 м от поверхности. В геологическом отношении такие земли представлены неразложившейся органической массой — торфом и аморфным перегноем. Когда мощность торфа достигает величины более 0,3 м, территории относят к болотам (торфяникам).
Рис. 7.1. Макроструктура болот: а, б — первого типа (а — с однородным торфяным грунтом; О —с волокнистой толщей поверху; в. г— второго типа (в — со слабыми придонными отложениями; г — то же, с разжиженным торфом); д, е — третьего типа (д — со слабой прослойкой); 1 — плотный торфяной грунт; 2 — волокнистый грунт; 3 — разжиженный грунт; 4 — минеральное дно болота.
(рис. 7.1).
Причины переувлажнения заторфованных территорий объясняют как особенностями природных характеристик (см.
5.1), так и почвенными биологическими процессами, связанными с неблагоприятными для разложения органических остатков условиями. Отсутствие доступа кислорода в почвогрунты приводит к расщеплению органических веществ, а не к их сгоранию. В результате накапливаются органические остатки и аморфный перегной, а эго повышает влагоемкость грунтов. Переувлажненность усугубляется в определенных условиях из-за глубокого промерзания зимой и медленного оттаивания весной. В стабильном состоянии этот процесс необратим, поскольку на лишенных минеральных частиц влагонасыщенных почвах не могут расти леса, способные транспирировать влагу, растет только мох и трава, постепенно увеличивая мощность торфяного слоя.
Заторфованные территории характеризуются высокой сжимаемостью торфяных залежей, длительностью и неравномерностью деформации как в результате их осушения, так и действия внешней нагрузки. Эти специфические свойства торфяных грунтов предопределены особенностями их структуры и преобладанием в залежи наслоений торфа различного вида.
Структура торфяных грунтов представлена грубодисперсными фракциями, образующими каркас залежи, и высокодисперсными, заполняющими этот каркас. Грубодисперсные фракции, являющиеся растительными остатками, обладают признаками твердого тела, но подвержены значительной деформации. Высокодисперсные фракции — продукт разложения растительных остатков — представлены гумусом, придающим торфу свойства связаности. Дисперсность остатков, их биохимический распад могут иметь различную степень разложения. Эту степень определяют в зависимости от того, какая доля растений-торфообразователей утратила клеточное строение, превратившись в аморфную массу.
В основу строительной классификации болот положен признак их деформации под нагрузкой, по которому выделяют три типа (табл. 7.1). Различие строения пластов торфа характеризуется макроструктурой,.
Тип болот. | Характеристика. | Подтипы и условия залегания грунтов. | Деформация вод нагрузкой. |
I | Г убчато-волокнистое строение, высокое структурное сцепление; степень разложения торфа 50%, подстилаются достаточно плотными минеральными грунтами Пластичная консистенция, структура аморфная или зернистая; степень разложения торфа более 50%, подстилаются органическими или полуорганическнми илами (сапропелями) | А. Торф в осушенных или уплотненных пластах Б. Торф рыхлый, полностью водонасыщенный | Преимущественное сжатие в пределах контура залегания |
II | А. Торф высокой степени разложения, ил, сапропель, осушенные или уплотненные вышележащими слоями Б. То же, неуплотненные при влажности, близкой к полной влагоемкости | Возможно выдавливание из контура загружения | |
III | Текучая консистенция; структурное сцепление отсутствует | Жидкие слои болот с плавающим на поверхности торфяным ковром — сплавиной (зыбун) | Несущая способность практически отсутствует |
Таблица 7.2
Характеристика. | Нормативные показатели для типов болот. | |
П. | ||
Влажность при полной влагоемкости % Плотность твердой фазы, р, мг/см3 Модуль деформации при полной влагоемкости Е0, Па |
| 6…11 0,015… 0,016 31…15 |
дисперсностью, степенью разложения остатков, а деформация предопределяет методы строительства и освоения территорий (табл. 7.2). Болота типа III не осваивают, а I и II требуют проведения специальных мероприятий для использования в градостроительных целях.
При оценке деформации и устойчивости торфяного основания под воздействием нагрузки учитывают наличие в его составе разжиженных слабых прослоек или слоев. Если толщина слоя слабого пласта болот I и II типа менее 10%, то в практике проектирования им пренебрегают, а в остальных случаях тип болота принимают по строительной характеристике наиболее слабого слоя. Учитывают также, что сильно разложившийся торф (болота II типа) медленно отдает воду под нагрузкой и при осушении, поэтому его стабилизация под нагрузкой более продолжительна во времени, чем на болотах I типа.
При освоении заторфованных территорий инженерные мероприятия выполняют, преследуя три цели.
Во-первых, устранить чрезмерную сжимаемость грунтов под воздействием нагрузок и осушения, во-вторых, обеспечить нормативные санитарные условия самоочищения грунтов от патогенных микроорганизмов (аэрацию) и, в-третьих, гарантировать соответствующее норме осушения положение уровня грунтовых вод.
Рис. 7.2. Схемы инженерной подготовки заторфованных территорий:
а — пригрузка слоем минерального грунта; б — подсыпка поверхности (насыпь); в — полное выторфовывание с заменой изъятого слоя минеральными грунтами: г — то же, частичное; I — насыпь мине;