Инженерно-геологические классификации болот

Существующее множество классификаций болот можно объединить в следующие группы по классификационным признакам.

1. Классификации по геоморфологическим условиям залегания болот.

2. Классификации по признакам увлажнения и типу водного
питания.

3. Классификации по глубине болот.

4. Ботанические классификации – по названиям преобладающих растительных сообществ (например, осоковые, тростниковые, березово- осоковые и т.п.).

5. Классификации по микрорельефу поверхности болот. Например, грядово-мочажинные болота (рис. 16); грядово-мочажинно-озерковые болота (рис. 17); рямовые, кочкарные и т.д.

Рис. 16. Грядово-мочажинное олиготрофное болото на высоком водоразделе. На узких и сухих извилистых грядах крупный лес

Рис. 17. Грядово--мочажинно-озерковое болото

6. Генетические классификации.

7. Классификации для строительных целей.

Ниже подробнее рассмотрим классификации болот, которые имеют значение для организации их инженерно-геологического изучения, планирования и проектирования строительства, рационального исполь-зования заболоченных территорий и способов их осушения.

В зависимости от условий водного питания выделяется три типа болот: верховые, низинные и переходные.

Верховые болота – это болота, широко распространенные на плоских водоразделах, где переувлажнение пород и питание болот происходит за счет дождевых и талых вод [13]. Типичной растительностью верховых болот являются багульник, клюква, морошка, касандра, пушица, сфагновые (белые) мхи, сосна. Одним из признаков верхового болота является низкая минерализация (<0,5 г/л) болотных вод и кислая их среда (рН 3,5–4) [16]. Нашими исследованиями установлено, что верховые болота могут формироваться и при участии в их питании подземных вод при их низкой минерализации. Нами были описаны верховые болота на террасах р. Кеть и др. (Томская область), где подземные воды террасовых песчаных отложений имеют низкую минерализацию и участвуют в питании болот [5].

Низинные болота – болота, формирующиеся на пониженных участках затопления и подтопления пойменных и надпойменных террас, аллювиальных и приморских равнин. Основным источником их водного питания являются речные, озерные, морские воды, а также грунтовые воды с повышенной минерализацией.

Растительностью низинных болот являются осока, камыш, тростник, вахта, сабельник, гипновые (зеленые) мхи, береза, реже ива. Болотные воды здесь имеют более высокую минерализацию, рН>6.

В Западной Сибири описаны низинные болота, которые сформировались на водоразделах на породах с повышенной карбонатностью (до 13–20% СаСО₃).

Карбонаты обогащали атмосферные осадки при взаимодейс-твии их с породой, что повышало их минерализацию и создавало условия для существования растительности низинных болот [16].

Переходные болота могут залегать на всех типах рельефа и характеризуются смешением всех признаков болот.

Для каждого типа болот характерны определенные типы торфа с различными физико-механическими свойствами, степенью разло-жения, зольностью и ботаническими видами, что также используется как признак того или иного типа болота.

Разделение болот по условиям питания имеет большое значение для выбора способов их осушения.

По глубине и мощности торфа болота разделяются на: мелкие - до 2 м; средние – 2–4 м; глубокие – 4–6 м; очень глубокие – > 6 м [26]. Эта классификация особое значение имеет для линейного строительства.

Для целей преимущественно дорожного строительства рядом авторов (Ордуянц К.С., Дерцакян А.К., Макуров Б.Д. и др.) разработаны строительные классификации болот.

Анализ строительных классификаций позволил объединить их в следующие три типа [23].

I. Болота, сложенные торфами лесного и лесотопяного подтипов устойчивой консистенции с несущей способностью не менее 0,025 МПа.

II. Болота, сложенные торфами лесотопяного и топяного подтипов слабоустойчивой консистенции с несущей способностью 0,025–0,01 МПа.

III. Болота, сложенные торфами топяного подтипа
неустойчивой консистенции с несущей способностью менее 0,01 МПа.

Консистенцию торфа характеризует способность его к расплыванию, выпору, связь растительных остатков между собой.

К лесному подтипу относится торф из древесных остатков. К лесотопяному - древесно-травяной и древесно-моховой; к топяному –травяной, травяно-моховой и моховой.

Инженерно-геологическая классификация торфяных массивов и болот разработана Сергеевым А.И. [26] на примере болот центральной части Западной Сибири. Классификация построена на геолого-генетической основе, характеризуются фациальные типы торфа, группы по несущей способности торфа, особенности строения массивов по рельефу поверхности и глубине, приводятся комплексы растений как индикаторы разных типов болот. В заключении сформулированы специальные мероприятия по инженерной подготовке торфяных массивов разных групп.

Крамаренко В.В. (2004) изучены торфяные отложения болот разных типов территории Томской области и составлены классификации торфов по физико-механическим свойствам, отличающиеся от классификации Сергеева А.И. большей детализацией. В классификации Крамаренко В.В. торф разделяется на виды по ботаническому составу, для которых определены обобщенные показатели свойств, дается территориальное положение групп и видов торфа в определенных болотных районах. Разработана типизация торфов по степени сжимаемости (по значениям коэффициента компрессии а и коэффициенту пористости – е_о), что имеет большое значение при строительстве на болотах. Выделено три типа торфа.

I тип. При значениях а <2 и е₀<11,5 преобладают торфа травяной и древесной групп. При коэффициентах компрессии менее 1,5 торфа представлены березовым, сосновым, древесно-травяным, травяным, сосново-сфагновым и древесно-гипновым видами. В интервале значений коэффициента компрессии от 1,5 до 2 увеличивается содержание моховых (гипновых) остатков и снижается содержание древесных и травяных. Видовой состав представляют древесно-осоковый, древесно-сфагновый, реже сильноразложившиеся шейхце-риевый и пушицевый торфа, а также кустарничковый и фаллакс. Для них характерна степень разложения более 25%, в среднем зольность – 8,2%, рН–4,4, плотность скелета торфа – 0,147 г/см³. Установлено, что I тип торфа залегает в нижних слоях залежи, на периферии торфяных массивов и относятся к более ранним по возрасту отложениям. Торфа этого типа встречаются чаще в болотах пойм и террас на правобережье р. Оби в южной и юго-восточной частях Томской области.

II тип. При значениях 2<а<3 и 11,5<е₀<16,5 содержание травяных остатков несколько стабилизируется, древесных – уменьшается и растет количество представителей моховой группы. Характерно приблизи-тельно равное содержание торфообразователей моховой и травяной групп, незначительное – древесной, которое остается неизменным и в следующем интервале. В целом, доминируют осоковые виды, осоково-гипновые, пушицевые, пушицево-сфагновые, тростниковые, встреча-ются древесно-сфагновый, травяно-сфагновый, магелланикум, фускум и комплексный, обтузум-торф. Степень разложения торфов изменяется от 20 до 25%, зольность – 8%, рН – 4,0, плотность скелета торфа – 0,119 г/см³. Этот тип торфа широко распространен в южной части Томской области, преобладает в болотных массивах террас и ложбин древнего стока. Он представляет средние слои залежи или всю залежь полностью, по возрасту занимает промежуточное положение между I и III типами.

III тип. При значениях а>3 и 16,5<е₀резко падает содержание травяных остатков и также резко возрастает содержание моховых, их стабилизация отмечается при дальнейшем повышении коэффициентов компрессии. В данном типе торфа преобладают представители верховых торфов моховой, реже травяно-моховой и древесно-моховой групп, доминирующими видами являются фускум, ангустифолиум, магелланикум, встречаются комплексные, сфагновые мочажинные и древесно-сфагновые торфа, а также представители травяной группы – слаборазложившиеся щейхцериевые и пушицевые. Типична степень разложения менее 20%, зольность – 4%, рН – 3,3, плотность скелета торфа – 0,08 г/см³. По направлению с юга на север торфа этого типа встречаются чаще. Они широко распространены на правобережных водораздельных равнинах Томской области; на левобережье на высоких террасах и водораздельных равнинах севернее устья Томи. Торфа представляют верхние слои залежи или всю залежь полностью, по возрасту относятся к более молодым отложениям.

Цоцур Е.С., Емельяновой Т.Я. в 1976 г. [5] разработана комплексная инженерно-геологическая классификация болот для северной части Томской области.

Основными классификационными признаками являются:

1) геоморфологический элемент;

2) болотные микроландшафты;

3) уклоны поверхности;

4) ширина болота;

5) фациальные типы торфа;

6) мощность торфа;

7) степень разложения торфа;

8) зольность торфа;

9) состав подстилающих пород (минеральное дно);

10) уровень залегания болотных вод.

Выделены I и II тип болот по проходимости и условиям освоения. Кроме того, приводится строительная оценка каждого типа болот. Например, I тип – низинные и верховые болота поймы и террас, осоковые, осиново-березово-моховые с уклоном 0,0035 – 0,004, шириной 0,2 – 0,5 до 2–3 км, с мощностью торфа до 2,5, реже до 6 м, слабо и среднеразложившегося, среднезольного и высокозольного, с уровнем воды 0,0 – 0,5 м.

Для них возможно устройство насыпей высотой 1,5–3,0 м, прокладка трубопроводов, работа и проходка обычной техники с помощью щитов, сланей, дорог. Возможно строительство легких сооружений при осушении болот или снятии торфа. Осушение рекомендуется проводить открытыми или вертикальными и горизонтальными дренами, заполненными песком.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: