1431

Рис. 33.1. Схема оросительной системы:

I — р е к а ; 2 — п л о т и н а ; 3 — в о д о з а б о р н о е со о р у ж е н и е ; 4 — м а г и с т р а л ь н ы й к а н а л ; 5 — р а с п р е д е л и т е л ь н ы е к а н а л ы ; 6 — в р е м е н н ы е о р о с и т е л ь н ы е к а н а л ы ; 7 — в ы в о д н ы е б о ­ р о зд ы ; 8 — п о л и в н ы е б о р о з д ы ; 9 — в о д о ­ сборн ы е к а н а л ы ; /0 — н а с а ж д е н и я в д о л ь

ка н а л о в

Кполупустынным относятся пространства, расположенные юж­ нее степной зоны: низовья Волги и Урала до Каспийского моря, Прикаспийская низменность, Волго-Уральский водораздел, Тургайская равнина. Зона пустынь занимает обширную Туранскую низ­ менность и предгорья в пределах Среднеазиатских союзных респуб­

лик— Узбекской, Туркменской, Таджикской и частично Киргиз­ ской. Почти четыре пятых территории Туркменской ССР занимают песчаная пустыня Каракумы и каменистое плато Устюрт. Хотя в засушливых районах общее количество выпадающих осадков мало (100—200 мм/год), они приурочены к холодному периоду года, ког­ да испарение крайне невелико. В этот период они создают времен­ ное переувлажнение грунтов, которое в районах искусственного оро­ шения усиливается из-за высокого стояния уровня грунтовых вод в результате полива полей и их весенне-зимних промывок в целях борьбы с засолением.

Проектирование и строительство дорог в зоне пустынь и полу­ пустынь имеют свои особенности, зависящие от того, проклады­ вается ли трасса в орошаемых районах с плодородными почвами, в засоленных грунтах или в сыпучих песках.

Оросительная сеть состоит из каналов-оросителей, водосборно­ сбросной и дренажной сетей. Она включает в себя (рис. 33.1):

магистральные каналы, по которым подается вода от источни­ ков орошения к поливным каналам;

распределительные каналы, получающие воду из магистральных каналов и делящие ее между хозяйствами, а также между отдель­ ными поливными участками внутри хозяйства. В зависимости от близости к магистральным каналам различают распределители пер­ вого, второго и т. д. порядков;

временные оросители, устраиваемые только на период поливов и заравниваемые перед началом других сельскохозяйственных ра­ бот (внутрихозяйственные сети). Они состоят из оросительных ка­ налов (оросительная сеть, при помощи которой производится по­ лив) и борозд — выводных и поливных — для равномерного рас­ пределения воды из оросителей по поливному участку.

331

^ск5в®»яавнор(5>шр1Фшенш1 вдтрвдвавц^унгфзангоочаид IO JV B-W TO^ зо-

(ше/сугаедуеЕлувшивтаватгъ арсаворшшганскиоршйриашрвдмо^ \j3,4 м, заШ Ш е зв а ё )1&»й,2 м.

ПpЛрлв наааиариеьрабqm6o чиимеагшетзви^ еш ге неой о9йй овдяод а со д ят

I ивмяиянФеввеевнввсссишгокдпрфЕдаз^уад^НйРЩбД водеривйР#^ пРО*

^м«в11ВД0флвмгор9ТОр^шррноля'У^йЙз^вНОтвн#н§а0ёва-1:№артё1.аРте- ^^дареияраагчв»еивие5ея15-^^.ти!Ь.вй(ЙьР0й1Ь11 ч%,1чГё» ДйКЬйфльно

шоваашдавурев ерунпрднюовыж,вмторвдр№ %т&еМйМьВД^ч 4аях

оатошрнасра£втаяв;&14)(^6-лй&1П(^ер19^^ЙСШ^^^МнА№тгШ}^й(?Дъем нярдщгашод аодеря^ш ш йю дайШ гйад-й^^ВНйеао^зАВёё^^^Ь-вреД -

гпирнвврэанием.

flaHflia(Hi(i)bipa04PW Bi^i^SE(^№ SQSbPq^i|!laMM fef>^ej?^9flf^4cm -KaH a-

оалцю(01тейННЫ1ьеЛбй%Т^даед№Д%НфЬ§лТ?Ш.^е1лл^Й»ё1Ш ||)¥10Л0Т- оаордоровова^йёКуе§^ёА^ён0р|а1 Ш Ш е ^ е ?р Ш В д а§ к?йй>1 Ш ыпях PHtp80.2^3.g^3Bij$ gftftfte se ftj^ № SH ft^ (^ 5 o lHS p § iiM M ^ ^ b 4 !o ! ! ^ OHax

" Щ ж у ш м ъ ш р т к ш елъ-

iorww«o№flfi«WfiMPpe% VbSXfiiaWWbff8Wfi>

ВД1ЩШ^1й1фЖ0ЙЖ9ЙЙ^ттаеЙ§Йе^1у/теюJTRn9fЬвШ№нИ$. к0‘

» ^ ( ^ я в § Ш ^ Й ^ Ш у В0ДУ-

зззззз

а)

Рис. 33.2. Поперечные профили дорог в районах искусственного орошения:

к а н а в а м и ; 5 — т р у б ч а т ы е д р е н ы - к о л л е к т о р ы ; б — м а к с и м а л ь н ы й у р о в е н ь г р у н т о в ы х в о д до п о с т р о й к и о р о с и т е л ь н о й с и с т е м ы ; 7 — ф и л ь т р а ц и о н н ы й м а к с и м у м у р о в н я г р у н т о в ы х вод

Мосты на пересечениях дорог с распределительными каналами строят с минимальным возвышением низа пролетного строения над поверхностью воды, поскольку возможность паводка в каналах иск­ лючена. Это возвышение не должно превышать расстояния между верхом дамбы и уровнем воды в канале.

33.2.Проектирование дорог в засоленных грунтах

Кзасоленным относят грунты, содержащие в верхней метровой толще более 0,3% по массе легкорастворимых солей — хлористых, сернокислых и углекислых солей натрия, кальция и магния. Пло­ щадь засоленных почв достигает 3,4% территории СССР, а общая площадь земель, в пределах которых встречаются засоленные грун­ ты, составляет не менее 10% территории СССР.

Почвы, содержащие в поверхностных слоях до глубины 1—2 м в свободном состоянии более 1 % легкорастворимых солей, назы­ вают солончаками. Они образуются в результате подтягивания к поверхности по капиллярам грунтовой воды, содержащей раствори­ мые соли. Эти соли при испарении воды накапливаются в верхних слоях грунта. В отдельных случаях количество солей бывает на­

334

столько большим, что, выделяясь, они образуют слой на поверх­ ности грунта.

По внешним признакам различают солончаки:

мокрые и корковые (шоры, соры) — солончаки на участках с высоким стоянием засоленных грунтовых вод, на поверхности кото­ рых в сухое время года выступает солевая корка. Мокрые солонча­ ки относятся к категории слабых грунтов и при проложении через них дороги приходится, как на болотах, считаться с осадками зем­ ляного полотна и возможностью выпирания грунта основания изпод насыпи;

пухлые, где под тонкой землистой коркой залегает рыхлый слой, изобилующий кристаллами солей, преимущественно сульфатов нат­ рия и магния;

такыровидные, покрытые в сухое время сравнительно толстой глинистой коркой, разбитой сетью трещин на плитовидные отдель­ ности, под которыми в грунте содержатся хлориды, сульфаты и гипс.

Засоленные грунты обычно вкраплены отдельными пятнами сре­ ди других почв пустынь и полупустынь и расположены преимуще­ ственно в пониженных местах рельефа с близким уровнем стояния засоленных грунтовых вод (блюдца, впадины и озера). На орошае­ мых территориях, наоборот, пятна засоления располагаются на микроповышениях рельефа, где соли накапливаются за счет капил­ лярного поднятия.

Засоление грунтов в разных районах страны неодинаково. По проф. В. А. Ковда, различают четыре характерных вида соленакопления в почвах, основываясь на отношении содержащихся в грунте ионов С1_ и S 0 42- (рис. 33.3):

сульфатно-содовое, характерное для лесостепи, где в состав со­ лей, находящихся в грунте, входят углекислый натрий Ыа2СОз, сер­ нокислый натрий Na2S04 и кремнекислый натрий Na2Si03. Содер­ жание солей в верхних горизонтах солончаков не превышает 0,5—

1,0% ;

хлоридно-сульфатное (степи), в котором сульфаты Na2S 04 пре­ обладают над хлоридами NaCl. Содержание солей в верхних гори­ зонтах составляет 2—3%;

сульфатно-хлоридные (полупустыни), в котором хлориды пре­ обладают над сульфатами (сернокислый натрий Na2S04, сернокис­ лый кальций CaS04, сернокислый магний MgS04). Содержание со­ лей в верхних горизонтах солончаков равно 5—8%;

хлоридное (пустыни), характеризующееся значительным преоб­ ладанием хлоридов над сульфатами.

В солончаках встречаются следующие соли: NaCl, NaNCb, MgCl2, M gS04, CaS04, количество которых в верхних слоях дости­ гает 15—25%.

Содержание водорастворимых солей в грунтах существенно влияет на их физико-механические свойства. При увлажнении за-

335

Допустимое содержание солей различного состава в грунтах земляного полотна неодинаково. Хлористые соли NaCl, СаС12 и

.MgCb в малых количествах (до 3%) повышают устойчивость грун­ та и способствуют искусственному уплотнению; земляное полотно становится неустойчивым, лишь если их содержание превышает 8—10%. Присутствие 2—5% растворимых сернокислых солей Na2S04, MgS04 отрицательно влияет на уплотнение грунта, так как лри кристаллизации в сухое время года они, увеличиваясь в объе­ ме, разуплотняют земляное полотно.

Допустимое содержание солей в грунте земляного полотна опре­ деляется их количеством, которое может быть растворено в воде, заполняющей поры грунта, уплотненного при оптимальной влаж­ ности. При этом вводят поправки на пленочную воду, не растворяю­ щую соли, и на увеличение объема сернокислых солей при кристал­ лизации. Классификация засоленных грунтов по пригодности для дорожных работ приведена в табл. 33.3.

Слабо- и среднезасоленные грунты можно использовать в насылях типовых конструкций, в том числе и в верхнем (рабочем) слое лри соблюдении норм для незасоленных грунтов. Сильнозасоленные грунты можно использовать в насыпях на участках, относящихся

338

Рис. 33.4. Поперечные профили земляного полотна на засоленных грунтах:

а — н а с ы п ь с о д н о с т о р о н н и м р е з е р в о м ; б — н а с ы п ь с р е з е р в о м н п р о д о л ь н ы м л о т к о м ; * — н а с ы п ь с б е р м о й и к ю в е т - р е з е р в о м ;

I — г р а н и ц а п о л о с ы о т в о д а ; 2 — р е з е р в ; 3 — у к р е п л е н и е о т к о с о в

по условиям увлажнения к 1-му типу местности, предусматривал мероприятия по предохранению верхнего слоя от дополнительного засоления. Избыточно засоленные грунты могут использоваться лишь при условии принятия на основе лабораторных исследований необходимых мер по нейтрализации их отрицательных свойств.

Возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод при слабо- и среднезасоленных грунтах следует увеличивать против нормативного на 20%, Для суглинков и глин на 30%, а при сильнозасоленных грунтах на 40—60%.

При невозможности по каким-либо причинам обеспечить ука­ занное возвышение покрытия в насыпях устраивают капилляропре­ рывающие прослойки из гравия толщиной 15—20 см. Если засоле­ ние не является содовым, можно укладывать изолирующие про­ слойки толщиной 3—5 см из грунта, обработанного вязкими битумами или дегтями, или водонепроницаемый геотекстиль.

Поперечные профили с резервами (рис. 33.4, а) в засоленных грунтах допускаются при глубине залегания грунтовых вод более 1 м. При этом дно резерва должно возвышаться не менее чем на 0,9 м над наивысшим уровнем грунтовых вод.

В средне- и сильнозасоленных грунтах необходимо особенно тщательно выполнять мероприятия по отводу воды от земляного полотна. В резервах вдоль краев устраивают специальные лотки для отвода воды (рис. 33.4, б). При затрудненном отводе воды из

Крутизну откосов насыпей, возводимых из боковых резервов на дорогах I—III категорий высотой до 2 м, назначают 1 : 4. При большей высоте принимают откосы 1 1,5, в средне- и сильнозасо­ ленных грунтах — 1:2. Безрезервный профиль из привозного грун­

339

та применяют при избыточном засолении грунта, высоком уровне грунтовых вод и затрудненном отводе воды.

Насыпи на мокрых в течение всего года глинистых и суглинис­ тых солончаках со стоянием грунтовых вод менее 0,6 м от поверх­ ности устраивают из привозных грунтов, предпочтительно песчаных или супесчаных. При использовании для снижения стоимости строи­ тельства других грунтов, засоленных в допустимых пределах, ниж­ ние слои насыпей на высоту, превышающую высоту капиллярного поднятия, необходимо отсыпать из песка или супеси.

Более благоприятны для дорожного строительства по сравне­ нию с засоленными солонцовые грунты, которые содержат в свобод­ ном виде легкорастворимые соли (преимущественно хлористый и сернокислый натрий) на глубине более 50 см. Из их верхних поч­ венных горизонтов соли вымыты, но содержащиеся в грунте в по­ глощенном состоянии ионы натрия придают грунту ряд свойств, не­ благоприятных для их использования в земляном полотне. Солон­ цовые грунты плохо водопроницаемы, а при увлажнении сильно на­ бухают. Их можно использовать в земляном полотне дорог с твер­ дыми покрытиями, однако откосы таких насыпей и выемок мало­ устойчивы и подвержены оползанию и сплывам. В связи с этим необходимо предусматривать укрепление откосов и обочин и тща­ тельный отвод воды от земляного полотна.

33.3.Особенности изысканий и строительства дорог

впесчаных пустынях

Особенности климата и рельефа песчаных пустынь значительно усложняют условия строительства и эксплуатации дорог. Рельеф песчаных пустынь неустойчив. Чем выше скорость ветра у поверх­

Обтекание ветропесчаным потоком неровностей песчаного релье­ фа сопровождается образованием участков местного повышения скоростей движения потока, завихрений, а также зон затишья. В зоне завихрения песок развеивается, а в зоне затишья отклады­ вается.

340