Проектирование дорог в заболоченных районах

Болотами называют избыточно увлажненные участки земной поверхности, на которых большую часть года застаивается вода. Остатки влаголюбивой болотной растительности, подвергшиеся неполному разложению при затруднительном доступе воздуха и большой влажности, образуют отложения торфа. Участки, на которых застаиваются поверхностные воды или происходит их систематическое переувлажнение грунтовыми водами, однако торфяной покров отсутствует или имеет толщину менее 30 см, называют заболоченными участками.

Болота занимают почти 7% территории. Они широко распространены в районах, где количество выпадающих осадков превышает испарение, а средние температуры летних месяцев невелики. В Белоруссии ими покрыто 22,8% площади, в Ленинградской обл. 18%, в Карельской АССР около 18%. Большие заболоченные пространства расположены в Тюменской области на равнинных водоразделах речных систем.

По условиям расположения и питания водой различают верховые и низинные болота. Верховые болота образуются при застое атмосферных осадков на водораздельных участках, имеющих малые уклоны. Они на всю толщину состоят из торфа.

В процессе образования верховые и низовые болота проходят несколько стадий. Образование верховых болот начинается с появления в густом лесу, на лесных пожарищах и на лугах мха «кукушкин лен», удерживающего в себе воду. Начинается торфообразовательный процесс. По мере зарастания и утолщения слоя торфа поверхность болота повышается. Водный баланс поверхностных слоев изменяется, и происходит постепенная смена растительности на более влаголюбивую.

При нарастании слоев торфа условия жизни деревьев ухудшаются. Деревья начинают угнетаться и гибнуть. Последними исчезают береза и сосна. Заключительной фазой образования верхового болота является появление белого мха — сфагнума, который обладает чрезвычайно большой водоудерживающей способностью и быстро растет, питаясь атмосферной влагой. Нижние слои сфагнума отмирают, образуя сфагновый торф. Середина большого сфагнового болота может возвышаться над краями на 6—8 м. Болото в этой стадии называется моховым. В дальнейшем на верховых болотах могут возникать застои воды—мочажины.

Низинные болота образуются в результате зарастания водоемов. Заболачивание идет от берегов к середине. У берегов появляются осока, тростники, камыши, на больших глубинах — плавающая растительность (кувшинки). Их отмирающие остатки повышают дно водоема, и постепенно растительность продвигается к его середине. Дно также повышается за счет образования ила—оседающих глинистых частиц, образующих пористые водонасыщенные отложения, а также сапропеля — отложений, образующихся в водоемах, из остатков обитающих в них микроскопических животных, растений и продуктов их жизнедеятельности. В середине водоема появляются плавающие растения (кувшинки, ряска, аир), постепенно образующие на его поверхности сплошной зыбкий ковер — сплавину, состоящую из корневищ и мхов. Сплавина постепенно утолщается за счет нарастания растений. Со временем на сплавине появляются травянистая растительность и кустарники. Над ключами и глубокими местами водоемов часто остаются «окна» — незаросшие участки водной поверхности. Сплавина толщиной 3—4 м может выдержать нагрузку до 35 МПа.

Торфу присваивают название по растительности, которая послужила для его образования. Имеются торфы:

* травянистые (тростниковый, осоковый),

* моховые (сфагновый, гипновый),

*лесные (ольховый) и др.

Если в образовании торфа принимали участие два вида растительности, первым в названии указывается тот вид, остатки которого содержатся в большем количестве (например, травяно-осоковый). В связи с последовательной сменой в процессе роста болота растительностей— торфообразователей торфяные напластования обычно имеют слоистое строение. Торф обладает большой влагоемкостью и может удерживать воды в 10—20 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии. Влагоемкость торфа зависит от степени разлаженности, т. е. от степени превращения растительных остатков в бесструктурную гумусовую массу. Сильно разложившийся торф не содержит заметных на глаз растительных остатков. Сжатый в руке, он хорошо продавливается между пальцами, не выделяя воды.

В торфе всегда содержатся минеральные частицы, количество которых определяет его зольность. На низовых болотах зольность достигает 12—15%. Плотность торфов зависит от степени разлаженности и уплотнения. Мало разложившиеся торфы имеют плотность 0,6—0,7 т/м³, сильно разложившиеся 1,1 т/м³. Водопроницаемость уменьшается по мере разложения торфа. Хорошо разложившийся плотный торф практически водонепроницаем.