Рекультивация и обустройство отвалов и насыпей
Отвалами называют земляные насыпи, не имеющие делового назначения и образуемые в результате отсыпки грунта, разрабатываемого в любой выемке. К отвалам также относят искусственные насыпи из пустых пород, некондиционных полезных ископаемых, хвостов обогащения, золо- и шлакоотвалы тепловых электростанций, свалки и полигоны обеззараживания и захоронения отходов.
При формировании отвала обязательно снятие верхнего слоя почвы в его основании, вновь закладываемые отвалы должны быть плоской формы и располагаться в отдалении от жилых массивов и промышленных площадок на участках, непригодных для хозяйственного использования (овраги, балки, отработанные карьеры и т.д.). При этом необходимо помнить, что наиболее удачная форма отвала с топографической точки зрения требует значительно больше площади для его размещения. Откосы таких отвалов должны быть пологими, а подножье их выполняют слегка округленными, плавно переходящими в естественный рельеф местности (рис.3) [7].
Рис.3. Формирование ландшафтных отвалов (по Сметанину В.И., 2000):
а) в естественных понижениях; б) в виде достройки округлой формы, дополняющей естественный ландшафт; 1 – складируемый материал; 2 – озелененная часть отвала;
3 – дорога; 4 – существующий водоем; 5 – озелененный откос, плавно переходящий в естественный рельеф местности; 6 – оставшийся зеленый массив естественного ландшафта; 7 – защитная полоса; 8 – окаймляющая полоса зеленых насаждений, устраиваемая перед отвалом
Защита почв от эрозии на участках железных дорог
Эрозия (лат. erosion - разъедание) – процесс разрушения и сноса почвенного покрова, а иногда и почвообразующих пород потоками воды или ветром. При этом происходит разрушение самого плодородного верхнего слоя почвы, толщина которого составляет 18-20 см. Различают водную, ветровую и техногенную эрозию почвы (рис.4) [7].
Строительство железных дорог и других магистральных сооружений проводится с протяженными выемками грунта, в результате чего обнаженные от дерново-растительного покрова грунтовые поверхности подвергаются интенсивной водной эрозии. С неукрепленных откосов с каждого гектара площади ежегодно сносится до 200 м3 грунта. Более крупные части грунта остаются у подошвы откоса, отлагаясь в виде конусов выноса, а пылеватые и глинистые частицы уносятся водными потоками, загрязняя водоемы. В обоих случаях отложения снесенного грунта наносят не меньший ущерб, чем непосредственный размыв земляного полотна. При лишении растительного покрова интенсивность смыва грунта увеличивается в сотни раз.
Рис.4. Виды эрозии почв
Мероприятия по предупреждению или снижению эрозионных воздействий при строительстве и эксплуатации железных дорог подразделяются на 4 группы: 1) ликвидация плоскостной эрозии; 2) предупреждение струйчатой эрозии; 3) борьба с оврагообразованием и 4) сохранение и посадка лесных полос вдоль дорог.
Борьба с плоскостной и струйчатой эрозией заключается в биологической защите откосов, которая может осуществляться с помощью естественного дерна, травосеянием и использованием искусственных дерновых ковров.
Для первоначальной защиты откосов используются также различные химические вещества, действие которых на почвогрунты может быть двояким. Материалы, обладающие вяжущими свойствами (битумные и латексные эмульсии, битумно-латексные эмульсии и смеси), распыляются по поверхности откосов, образуя водонепроницаемую пленку и сохраняя в верхнем слое достаточное количество влаги для прорастания семян. Другую роль выполняют искусственные полимеры-структурообразователи, которые образуют в почвогрунтах на глубине 10-30 см водопрочные агрегаты, увеличивая водопоглощение и уменьшая сток воды.
Примеры озеленения склонов выемок и насыпей при строительстве некоторых линейно протяженных сооружений показаны на рис.5,6. [7]
Рис.5. Озеленение протяженных склонов выемок (по Сметанину В.И., 2000):
1 – дорожное полотно; 2 – залужение нижней зоны склона посевом трав; 3 – посадка саженцев крупных растений (высокоствольные деревья, высаженные группами в целях защиты склона); 4 – верхний край посадки (1…2 ряда кустарника); 5 – средняя зона склона (посадка деревьев 1-й и 2-й величины и немного кустарника); 6 – нижний край посадки (3..5 рядов кустарника и немного деревьев 2-й величины)
Рис.6. Озеленение протяженных склонов насыпей (по Сметанину В.И., 2000):
1 – дорожное полотно; 2 – верхняя зона посадки (3…5 рядов кустарника и немного деревьев 2-й величины); 3 – средняя зона склона (посадка саженцев деревьев 1-й и 2-й величины и немного кустарника); 4 – нижний край посадки (3-5 рядов кустарника и немного деревьев 2-й величины); 5 – пашня; 6 – посадка саженцев высокоствольных деревьев группами по опушке в целях защиты и расчленения склона
К искусственным дерновым покрытиям относят торфодерновые ковры, приготовляемые на торфопредприятиях путем распределения торфа на проволочной сетке и внесения в торф семян и удобрений.
Вместо проволочной основы могут применяться синтетические сетки или ячеистые синтетические материалы. Применяют также разработанные за рубежом текстильные материалы (геотекстиль) с засеянными в них семенами растений и пропитанные питательными составами. Геотекстиль успешно защищает откосы в весенний период, когда трава еще не взошла, а выпадающие дождевые осадки имеют значительную разрушительную силу.
Борьба с оврагообразованием (при появлении значительных эрозионных промоин) ведется с помощью гидротехнических и агролесомелиоративных мероприятий. Противоэрозионные гидротехнические сооружения устанавливаются на водосборных площадках, в вершинах промоин и оврагов и по дну растущих оврагов. К ним относятся водонаправляющие и водоотводящие сооружения, валы, распылители стока. Противоэрозионной эффект растительности складывается из задержания на листьях части выпадающих осадков, уменьшения ударов капель, замедления скорости склонового стока и армирования корневой системой поверхностных слов почвы [3].