Фитомелиорация песков в целях защиты дорог от песчаных заносов может осуществляться путем равномерного заращивания песков или линейного размещения посадок.
При равномерном заращивании («сплошном облесении») на всей облесенной площади, в частности на широкой полосе вдоль дороги, движение песков прекращается и рельеф постепенно выполаживается.
При линейном размещении посадок («живые изгороди») движение песков останавливается линиями защиты и вдоль этих линий накопляются валы песка, скрепленные побегами и придаточными корнями.
Сплошное облесение применяется как основной способ закрепления песков всюду, где условия произрастания растений (в первую очередь влажность песков) позволяют создать достаточно густые насаждения, необходимые для полной остановки движения песка. Оценка условий произрастания производится по данным обследования по опыту фитомелиоративных работ и по состоянию естественной растительности в сходных условиях ближайших районов.
«Живые изгороди» рекомендуется применять в случаях, когда нет уверенности, что сплошное облесение гарантирует от заносов: в песках с плохими условиями произрастания, при недостаточном увлажнении, а также на солончаках и на твердых сухих грунтах, подстилающих движущийся песок. Живые изгороди образуются посадкой черенков двойными (спаренными) рядами с расстояниями по 0,5 м как в рядах, так и между ними. На 1 - 2 м от дороги высаживается еще один двойной ряд, а при большом приносе песка, еще на 5 - 10 м от дороги высаживается третий ряд. Черенки длиной 40 - 50 см сажают вровень с поверхностью песка. Одновременно с посадкой черенков устанавливают механическую защиту.
На солончаках и сухих твердых грунтах живые изгороди следует высаживать по предварительно накопленным механическими защитами песчаным валам высотой 1 м и выше. При очень сильном приносе песка, когда посадки страдают от чрезмерного засыпания, надо накапливать валы большей высоты, что снижает интенсивность засыпания.
Следует отметить, что способ закрепления песков «живыми изгородями» еще недостаточно проверен в качестве способа защиты дорог от песчаных заносов и рекомендуется в опытном порядке.
Для предохранения посадок и посевов от выдувания применяют следующие способы:
а) устилочно-рядовая защита - укладка камыша или травы поперечными к направлению ветра рядами, шириной 25 - 30 см (при продольной укладке) или 50 - 70 см (при поперечной укладке травы в ряду). Промежутки между рядами принимаются 2 - 4 м. Ряды закрепляются легкой присыпкой песком и притрамбовываются. Расход материала - от 30 до 90 м3/га. Выработка на человеко-день - от 420 до 1000 п. м ряда. Этот вид защиты рекомендуется в районах с ветрами средней силы;
б) стоячие полуявные (полускрытые) защиты устанавливаются поперечными к ветру рядами или клетками 22, 3??3 или 4??4 м. Траву или резаный камыш длиной от 25 до 70 см устанавливают в канавки глубиной 20 - 30 см в виде заборчика толщиной 6 - 8 см, выравнивают вертикально (для полустоячих защит - с наклоном по ветру под углом 20 - 25°), присыпают песком и притрамбовывают. Лучшее время установки - декабрь. Расход материала - от 60 до 100 м3/га, выработка 70 - 150 п. м ряда на человеко-день. Защита этого вида выдерживает сильные ветры. Ее недостаток - иссушение песка, ухудшающее условия развития растений;
в) временное закрепление поверхности песка битумной эмульсией. Расход битума (марок 1 и 2) - 1,0 - 1,5 т/га, воды 10 - 20 м3/га. Получающаяся корка проницаема для воды, не мешает всходам, но легко подвергается механическим повреждениям. Края корки необходимо предохранять от выдувания из-под нее песка устилочно-рядовой защитой или песчаным «замком» - заглублением краев корки в песок на 15 - 20 см.
При выборе видов растений для закрепления песков желательно использовать местные виды, лучше других развивающиеся в данных условиях.
Наиболее рационально применять растения, хорошо развивающиеся как на не заросших, так и на заросших песках.
В проекте Технических Указаний даны конкретные рекомендации по выбору растений различных видов для закрепления песков в различных условиях.
5. Особенности организации работ по возведению земляного полотна в песках
Земляное полотно в песках наиболее рационально возводить в зимне-весенний период. В этот период, благодаря наличию влаги в песке, производительность землеройных машин существенно повышается, по сравнению с летним периодом, а также улучшаются условия проезда автомобилей.
Для возведения насыпей в барханных песках путем поперечного перемещения песка с придорожных полос наиболее рационально применение бульдозеров. Расстояние перемещения песка бульдозерами, как правило - 15 - 25 м и в отдельных случаях - до 40 - 50 м. В целях повышения производительности рационально использование бульдозеров с боковыми щеками. Придорожные полосы, после их разравнивания бульдозерами, планируют прицепными грейдерами.
В виде исключения (например, на обарханенных солончаках при близких грунтовых водах) допускается увеличение расстояния перемещения песка до 80 - 100 м. В этом случае применяют метод перемещения с промежуточными валами. При необходимости перемещать песок на большие расстояния, а также при продольном перемещении, следует использовать транспортные средства (прицепные тележки на тракторной тяге и др.).
В зимне-весенний период для земляных работ во влажных песках, возможно, применять скреперы, с использованием бульдозеров в качестве толкачей (опыт дорожников Казахской ССР).
В связи с тем, что плотность одноразмерных барханных песков изменяется в зависимости от влажности и под действием нагрузки в сравнительно узких пределах, и поэтому уплотнение этих песков малоэффективно, допускается возводить из этих песков земляное полотно без искусственного увлажнения и уплотнения.
Связный грунт для устройства защитного слоя и укрепления откосов разрабатывают в карьерах или сосредоточенных резервах с помощью экскаваторов или бульдозеров. Влажность грунта должна быть близкой к оптимальной, поэтому наиболее рационально устраивать защитный слой и укреплять откосы в зимне-весенний период, сразу после возведения насыпи из песка. Применение переувлажненных грунтов для указанных целей не допускается. Применение грунтов с влажностью ниже оптимальной нежелательно ввиду трудности их равномерной укладки и необходимости искусственного увлажнения при уплотнении.
Разработанный связный грунт грузят экскаваторами или механическими погрузчиками в автомобили-самосвалы, прицепные тракторные тележки или другие транспортные средства, вывозят на земляное полотно и последовательно укладывают методом «от себя».
При устройстве защитного слоя под дорожной одеждой связный грунт разравнивают бульдозерами, планируют автогрейдерами и немедленно после планировки укатывают катками на пневматических шинах или тяжелыми гладкими катками. При недостатке влаги в грунте, его перед уплотнением увлажняют до оптимальной влажности. Плотность грунта защитного слоя должна составлять не менее 0,98 от максимальной при стандартном уплотнениих). При устройстве защитных слоев на откосах грунт разравнивают прицепными грейдерами и укатывают прицепными гладкими катками.
х) Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог ВСН-55-61 Минтрансстроя СССР.
Чтобы не допустить пересыхания и частичного выдувания защитного слоя необходимо немедленно после его укладки устраивать основание. При устройстве основания из грунтовых или гравийных смесей, обработанных вяжущими материалами, эти смеси целесообразно готовить не на дороге, а в установке, с последующей вывозкой и укладкой их на уплотненный защитный слой.
На вновь строящихся дорогах рекомендуется, возможно, раньше, до начала строительства, выделять охраняемые полосы и начинать их охрану, а если нужно, то и закрепление песков. Работы по установке механической защиты на участках закрепления песков необходимо выполнять либо до начала работ по возведению земляного полотна, либо одновременно с этими работами.
При строительстве дорог в заросших песках необходимо свести к минимуму повреждение растительности, нарушение рельефа и разрыхление поверхности песков. Для этого нужно:
а) закладывать резервы только с подветренной стороны, на расстоянии не менее 50 - 100 м от оси дороги, на наименее заросших или не заросших участках;
б) стоянки механизмов и жилье устраивать за пределами охраняемой полосы;
в) движение транспорта и механизмов ограничить узкой полосой строящейся дороги и специальными проездами;
г) откосы насыпей и выемок и другие оголенные при строительстве поверхности закреплять сразу после возведения земляного полотна.
На участках пересечения дорогой подвижных форм рельефа, во избежание образования скоплений песка на земляном полотне и придорожных полосах, а также выдувания земляного полотна в процессе его возведения, рекомендуется строить дорогу небольшими последовательно расположенными участками (захватками) с осуществлением на каждом из них за смену всех земляных работ, включая устройство защитного слоя и укрепление откосов, а также работ по установке механической защиты. Непосредственно вслед за этим устраивают поточным методом основание дорожной одежды.
В связи с тем, что на участках движения песков в виде подвижных форм рельефа необходима систематическая повторная планировка придорожных полос, особенно - в период до закрепления песков вблизи этих полос растительностью, - такая планировка должна быть предусмотрена не только в период эксплуатации дороги, но и в период ее строительства. Это требует включения соответствующих работ и средств для их выполнения в проект и смету на строительство дороги.
Рис. 1 Схема бархана
Рис. 2 Насыпь обтекаемого профиля в барханных песках
Рис. 3 Поперечные профили земляного полотна в заросших песках
Рис. 4 Поперечные профили выемок в барханных песках
Рис. 5 Пример конструкции земляного полотна с защитным слоем из связного грунта
Рис. 6 Схема защиты дороги от песчаных заносов
