Промышленных, гражданских и транспортных сооружений

 

Актуальность исследований в области, связанной с нарушением почвенного покрова, обусловлена тем, что процесс восстановления плодородия почв очень сложен и достаточно длителен (например, чтобы воссоздать слой плодородной почвы толщиной 10 см в среднем требуется около 100 лет). Именно поэтому при строительстве промышленных, гражданских и транспортных сооружений, в частности при оформлении полосы отвода, необходимо строго выдерживать обоснованные проектные рекомендации по толщине снятия плодородного слоя почвы.  

В одном случае при снятии плодородного слоя почвы на толщину меньшую проектной толщине, деградации подвергнется оставшаяся часть плодородного слоя под земляным полотном (или будет удалена из котлована и перемешана с грунтом выемки). В другом случае при снятии всей толщины плодородного слоя с захватом части грунтового массива под ней, деградировать будет весь снятый и перемещенный плодородный слой. И в том и в другом случае будет нанесен необратимый вред окружающей среде. Поэтому данный вид работ контролируется экологами и государственными службами как «вид скрытых работ», после производства которых (после качественного снятия растительного слоя) составляется акт приёмки работ, подписываемый всеми заинтересованными лицами (службами) и только после этого допускается разработка котлована, выемки и отсыпка насыпи. Толщины растительного покрова (плодородного слоя) устанавливают бурением ручным буром, прокопками и геофизическими методами в углах сетки квадратов, которые предварительно нивелируют и надёжно привязывают к местной опорной геодезической сети и ситуации местности. По этим данным (методами математической статистики) устанавливают параметры проектной толщины снимаемого плодородного слоя (то есть – среднюю толщину и допустимое среднеквадратическое отклонение толщин гумусного слоя). После снятия растительного слоя восстанавливают по привязкам сетку квадратов и выполняют повторное нивелирование углов сетки.  Вычисляют (по разности отметок до снятия и после снятия плодородного слоя) фактические толщины снятого слоя, среднее значение фактических толщин и фактическое среднеквадратическое отклонение толщин снятого слоя.    

Представленные ниже расчётные формулы позволяют определить не только вероятность деградации плодородного слоя, но в дальнейшем оценить материальный ущерб выполненных при строительстве работ, не соответствующих проекту.

На рис.1.2 и рис.1.3 представлены схемы недопустимого снятия плодородного слоя почвы.

Под риском будем понимать вероятности некачественного снятия грунта:

                                      ;                                          (1.12)

                                              ,                                             (1.13)

где r₁ – вероятность нежелательного события, представляющая собой отношение оставшегося (не снятого) объёма плодородного слоя почвы ко всему объёму плодородного слоя, который был расположен на полосе отвода и подлежал снятию;

r₂ –вероятность нежелательного события, представляющая собой отношение снятого объёма грунта (без учёта снятого над ним объёма плодородного слоя) на полосе отвода к общему объёму, состоящему из объёма снятого плодородного слоя и объёма снятого грунта;

В формуле (1.12):

 – оставшийся объём части плодородного слоя на поверхности грунта  в пределах полосы отвода, м³;

 – весь объём плодородного слоя почвы на полосе отвода, м³;

В формуле (1.13):

– объём снятой части грунта (располагавшегося ниже снятого объёма плодородного слоя) на полосе отвода, м³;

 – общий объем снятого плодородного слоя почвы и снятой части грунта на полосе отвода, м³;

 

Рис. 1.2.Схема недостаточного снятия плодородного слоя почвы:

L – протяженность участка (полосы отвода); В – ширина участка;  – общая толщина плодородного слоя почвы; – снятая толщина плодородного слоя почвы, см;  – оставшаяся толщина плодородного слоя почвы, которая либо останется под транспортным сооружением, либо будет перемешена с грунтом при разработке котлована или выемки

 

 

 

 

Рис. 1.3.Схема снятия плодородного слоя почвы с нижележащим грунтовым массивом: L – протяженность участка; В – ширина участка;  – общая толщина плодородного слоя почвы, подверженная снятию и механическому нарушению; – снятая толщина плодородного слоя почвы и слоя грунта;  – мощность слоя грунта, снятого с плодородным слоем почвы, которая приведёт к деградации почвенного слоя, перемещённого в кавальер или на участок рекультивации почв.

 

Для определения значений r₁ и r₂ используем теорию риска.

По данным рисунков 1.2 и 1.3 видно, что параметры L и B не влияют на качество снятия толщины растительного слоя и, поэтому, от объёмов снимаемых слоёв в формулах теории риска перейдём к их толщинам, а после определения риска вернёмся к анализу деградации плодородного слоя, оперируя его объёмом. 

Рассмотрим подробнее оба случая определения вероятности (риска) возникновения деградации плодородного слоя почвы на полосе отвода от механического нарушения при неполном снятии плодородного слоя и суммарном снятии плодородного слоя и части грунта.