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 условиям различают 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 рельефу различают 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 архитектуры выделяют 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.