- •Содержание
- •Глава 1 Земельное полотно автомобильных дорог как инженерный объект гидрогеологической среды
- •1.2. Требования к земляному полотну автомобильных дорог
- •1.4. Почвенно-грунтовые условия Республики Беларусь
- •1.5. Растительность
- •1.6. Расчетная влажность грунтов в естественном залегании по многолетним данным метеостанций
- •2.1. Современные сведения о строении Земли
- •2.2. Геологическая хронология
- •2.3. Инженерно-геологическое районирование территории
- •2.4. Особенности рельефа поверхности земли Беларуси - антропогенный покров
- •2.5. Происхождение грунтов
- •2.6. Состав грунта
- •2.7. Форма грунтовых частиц, структура и текстура грунтов
- •2.8. Структурные связи
- •2.10. Породообразующие минералы
- •Глава 3 Вода как физический компонент грунтовой среды
- •3.1 Вода в грунтах, ее виды, свойства и форма связей
- •3.2 Влаго- и теплообмен в грунтах
- •3.3. Влагоемкость, водопроницаемость и водоподъемная способность грунтов
- •3.4. Водопоглощение, водонасыщение и водоотдача грунтов
- •3.5 Влажность грунта и ее виды
- •3.8. Пластичность грунтов
- •3.9 Оптимальная влажность и максимальная плотность
- •Глава 4. Динамика развития водно-теплового режима в грунтах земляного полотна автомобильных дорог
- •4.2. Динамика развития водно-теплового режима грунта земляного полотна
- •4.3. Водно-тепловой режим земляного полотна как фактор, влияющий на деформационные качества дорожной конструкции
- •4.4. Миграция воды с боковых канав в тело земляного полотна
- •5.1.Краткий исторический обзор научных работ в области водно-теплового режима земляного полотна
- •5.2. Годовой цикл изменения водно-теплового режима грунта земляного полотна автомобильных дорог
- •5.3 Типы местности по условиям увлажнения
- •5.4. Фазовые превращения воды в грунтах земляного полотна
- •5.6. Аналитическая теория переноса тепла и влаги в однородных слояхземляного полотна и дорожных одежд
- •5.8. Аналитическая теория переноса тепла и влаги в слоистых системах
- •Глава 6. Факторы и методы оценки процессов, происходящих в грунтах вразличных температурных условиях.
- •6.1. Глубина промерзания грунта. Общие положения.
- •6.2 Способы определения глубины промерзания грунтов
- •6.3.Анализ существующих методов построениякривых обеспеченности для применения их к определению глубины промерзания
- •6.4. Определения глубины промерзания грунтов статистическим методом
- •6.5. Влияние снежного покрова на глубину промерзания грунтов
- •6.6. Определение расчетной глубины промерзания грунта земляного полотна автомобильных дорог
- •Глава 7 Пучинообразование в дорожной конструкции
- •7.1 Причины и следствия возникновения пучин на автомобильных дорогах
- •7.2 Динамика нарастания влаги в грунтах земляного полотна
- •7.3 Пучинообразование на автомобильных дорогах
- •7.4 Районирование территории Республики Беларусь по условиям пучинообразования
- •7.5. Прогнозирование вероятности появления пучин
- •8.1.Общие сведения. Требования к грунтам земляного полотна.
- •8.2. Грунты для земляного полотна
- •8.3.Изменение прочностных и деформативных характеристик грунтов в зависимости от водно-теплового режима земляного полотна
- •Литература
примыкает мелкохолмистая Прибугская равнина высотой 150-200 м. К юго-востоку от Белорусской гряды протягивается зона приледниковых равнин, из которых наиболее обширная – Центрально-Березинская равнина, расположенная в верхних частях бассейнов рек Березины, Птичи и Друти, наклонена она к югу и постепенно сливается с Полесьем. Здесь много моренных гряд и сравнительно мало оврагов.
Южная часть Беларуси представляет собой плоскодонную впадину (100-150 м), слегка наклоненную на восток, к Днепру. Это - Белорусское Полесье (северная часть Полесской низменности), охватывающее преимущественно бассейн реки Припяти. В ледниковую эпоху Полесье служило местом стока талых ледниковых вод и накопления рыхлых, главным образом, песчаных отложений. Поверхность низменности сильно заболочена. Реки протекают по ней в низких берегах и при малейшем повышении уровня воды разливаются на огромное пространство. Монотонноравнинный характер местности разнообразится редкими всхолмлениями, береговыми песчаными валами и гривами. Западная часть Полесья – Брестское Полесье приподнято над уровнем моря на 150 м. Это наиболее высокая водораздельная часть низменности, а, вообще, моренных холмов и возвышенностей в Полесье немного. Наиболее значительные из них Волынская и Мозырская гряда.
Рельеф восточной половины республики равнинный, платообразный. Наиболее высокими являются лессовое ОршаноМогилевское плато, прорезанное речными долинами и оврагами. В средней части высота его достигает 240 м.
1.4. Почвенно-грунтовые условия Республики Беларусь
Почвы республики очень разнообразны. Такое большое разнообразие почвенных разностей является результатом проявления целого ряда процессов почвообразования, их сочетаний, различный количественных отношений и т.д.
На территории республики развиваются в основном четыре процесса почвообразования: подзолистой, дерновой, болотной и солончаковый.
Подзолистый процесс является противоположный дерновому. Подзолистый – обедняет почву, а дерновый обогащает ее. Так как оба эти процесса чаще всего совершаются одновременно, то чистых
27
подзолистых почв в республике почти нет, а широко распространены, так называемые дерново-подзолистые почвы.
Данные о площадях распространения важнейших групп почв и их занятости под лесом приведены в табл.1.3 [14].
Таблица 1.3. Распространение важнейших почв на территории Беларуси
Основные грунты |
Распространение в % |
|||
по территории |
|
из них покрыты |
||
почвенных разностей |
|
|||
Беларуси |
|
лесом |
||
|
|
|
||
Дерновые почвы |
0,5 |
|
5,7 |
|
Дерново-подзолистые |
0,5 |
|
6,2 |
|
а) на глинах и тяжелых |
|
|||
суглинках |
|
21,6 |
|
6,5 |
б) на суглинках средних |
|
|||
и легких |
|
19,1 |
|
21,3 |
в) на супесях |
|
|||
г) на песках |
|
16,7 |
|
63,6 |
Дерново-подзолистые |
12,2 |
|
52,2 |
|
заболоченные почвы |
|
|||
|
|
|
||
Дерновые |
и торфяно- |
23,8 |
|
30,5 |
болотные почвы |
|
|||
|
|
|
||
Аллювиально-луговые |
1,7 |
|
- |
|
почвы |
|
|
||
|
|
|
|
|
Под водой, |
дорогами и |
3,9 |
|
- |
постройками |
|
|||
|
|
|
||
Итого: |
|
|
100 |
|
Из табл.1.3 видно, преобладающим типом почв являются дерново-подзолистые, которые составляют 57,9% площади республики.
Дерново-подзолистые почвы, развивающиеся на глинах и тяжелых суглинках, составляют 0,5% от площадей республики. Данные почвы обладают плохой водопроницаемостью и высокой влагоемкостью, что ведет к их заболачиванию. По морфологии относятся к сильнооподзоленным дерново-подзолистым почвам.
Дерново-подзолистые почвы, развивающиеся на средних и легких суглинках, занимают 21,6% от общей площади республики. Располагаются обычно на повышенных местах, имеют среднюю водопроницаемость и влагоемкость.
28
По морфологии относятся к среднеоподзоленным дерновоподзолистым почвам. Следующий тип дерново-подзолистых почв, развивающихся на супесчаных породах, в Беларуси распространены также широко – 19,1% от всей площади. Почвы эти характеризуются высокой степенью водопроницаемости. Дерновоподзолистые почвы, развивающиеся на песчаных породах, занимают 16,7% от площади республики. Они обладают очень высокой водопроницаемостью. Эти почвы по морфологии относятся к слабооподзоленным дерново-подзолистым почвам, так как почвенные горизонты в них сильно растянуты в глубину и не имеют четкого выражения. Песчаные дерново-подзолистые почвы широко распространены под лесом – 63,6% их площади.
Дерново-подзолистые заболачиваемые, дерновые и торфяноболотные почвы занимают соответственно 12,2 и 23,8% от общей площади республики. Развиваются они обычно на пониженных местах в связи с избытком увлажнения. Остальные типы почв распространены на небольших площадях и поэтому мы на них не будем останавливаться. Различие процессов почвообразования и разнообразия формирования почв зависит от механического состава почвообразующих пород. Дерново-подзолистые почвы разделены на четыре группы по механическому составу почвообразующих пород, на которых эти почвы развиваются, а именно:
−на тяжелых суглинках и глинистых породах; −на средних и легких суглинистых породах; −на супесчаных породах; −на песчаных породах.
Физико-механические свойства подстилающих пород (грунты) и их территориальное расположение изучено недостаточно, хотя они имеют очень важное значение не только для строительства дорог, но и для сельского хозяйства. Поэтому нам пришлось использовать результаты исследований, приводимые академиком П.П.Роговым, кафедрой сухопутного транспорта леса и дорожных машин БТИ им.С.М. Кирова, кроме того нами определены физико-механические свойства грунтов в тех районах, где в свое время были заложены опытные участки по исследованию водно-теплового режима земляного полотна. Схематическая карта территориального расположения грунтов приведена на рис.1.16. Она составлена на основании почвенной карты академика П.П.Роговым.
29
Рис.1.16. Схематическая карта почво-грунтов Беларуси (по П. П. Роговому)
30
Таблица 1.4. Водные свойства грунтов (для метрового слоя)
|
|
|
|
|
Водоудержи |
|
|
|
|
|
|
|
вающая |
Водоотда |
|
Тип |
Условия |
Водопрон |
Полная |
Полевая |
способность |
ча в % от |
|
наблюде |
ицаемост |
влагоемкос |
влагоемкост |
в % от |
полной |
||
грунта |
|||||||
ний |
ь, мм/мин |
ть, % |
ь, % |
полной |
влагоемк |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
влагоемкост |
ости |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
Суглинис |
поле |
0,19 |
26,9 |
24,6 |
91,5 |
8,5 |
|
тые |
лес |
0,24 |
28,0 |
24,2 |
86,5 |
13,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супесчан |
поле |
0,23 |
24,1 |
16,00 |
66,5 |
33,5 |
|
ые |
лес |
0,51 |
24,6 |
12,8 |
52,0 |
48,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песчаные |
поле |
0,99 |
19,9 |
8,5 |
42,7 |
57,3 |
|
лес |
2,93 |
20,4 |
7,9 |
38,7 |
61,3 |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Из табл.1.4 видно, что водопроницаемость в суглинистых местах очень мала, а в супесчаных и особенно в песчаных сильно возрастает. В лесу водопроницаемость выше, чем в поле Полная влагоемкость грунтов (заполнение водой всех пустот) различна, но
вменьшей степени, чем водопроницаемость. Разница между полем
илесом невелика.
Полевая влагоемкость грунтов, т.е. то количество воды, которое грунт удерживает в себе во взвешенном состоянии в основном силами капиллярности, так же различна в этих грунтах, при чем в суглинистых в три раза выше, чем в песчаных. Водоудерживающая способность грунтов так же различна суглинистые грунты удерживают до 91,5% воды, в то время как песчаные только 42,7% (супесчаные грунты занимают промежуточные значения – 66,5%). Отсюда можно сделать вывод, что для возведения земляного покрова необходимо использовать супесчаные и песчаные грунты, а избегать суглинистые, ввиду того, что суглинисты грунты способны быстро переувлажняться, а следовательно и терять свою несущую способность.
31
