Использование глины для закрепления подвижных песков

Использование глины для закрепления подвижных песков

В условиях интенсивного развития промышленного и транспортного освоения пустыни Каракумы резко возрастает угроза образования больших площадей подвижных песков, которые заносят инженерные сооружения и осложняют их эксплуатацию. Следовательно, для закрепления подвижных песков необходимо применять методы защит, обладающие следующими положительными сторонами:
· хорошая противодефляционная устойчивость;
· возможность применения в комплексе с фитомелиорацией;
· доступность и низкая себестоимость;
· экологическая чистота (безвредность);
· возможность механизации работ.
Всеми вышеперечисленными свойствами обладает глина, которая часто встречается в Каракумах. Глину можно использовать как при защите линейных, площадных, так и точечных объектов. В зависимости от конкретного объекта, она отсыпается толщиной в 10-15 см и поливается водой (норма 2 л /м2) до образования корки в 2-4 см. Расход сухой глины составляет около 200 м3/га.
Кроме того, внесение глины на песчаную поверхность обогащает ее и способствует лучшей приживаемости растений-пескоукрепителей. Проверка прочности корки в аэродинамической трубе показала ее нераздуваемость до скорости ветра до 7 м/с на высоте 30 см от поверхности.
Другим способом использования глины является устройство валиков, которые создаются перпендикулярно перемещению барханных форм рельефа. Расстояние между осями валиков около одного метра, при высоте в 10 см. Они опрыскиваются водой из расчета 1л/м2 или 10 м3/га для предотвращения выдувания ветром мелкой пылеватой фракции (рис.1).
Между валиками производится посев или посадка растений-пескоукрепителей. Валики предназначены для предотвращения дефляции путем фиксации части раздуваемой поверхности песка и образования кратковременного стока между ними.
Рекомендуемый метод не сложен и может быть легко механизирован. Общий расход сухой глины составляет 150 м3/га. Работу с глиной лучше проводить в осенне-зимний период перед выпадением атмосферных осадков или ее следует увлажнить опрыскиванием водой (норма 1,5-2 л/м2).
Ветер выдувает песок из пространства между валиками до определенной глубины, величина которой зависит от угла естественно-

Рис.1. Устройство валиков из глины.

го откоса сухого песка бархана и выбранного расстояния между валиками. Глубина выдувания определяется по формуле:
Н:L = 0,5 tg ,
где Н - глубина выдувания; L - расстояние между центрами валиков; tg - угол естественного откоса сухого песка бархана. При расстоянии между краями валиков L = 1 м - 0,2 м = 0,8 м и = 32°, глубина выдувания Н = 11,5 см.
При высоте 10 см, ширине по основанию валика 20 см и расстоянии между центрами валиков в 1 м расход глины составит 100 м3/га.
Следует отметить, что валики из глины не являются накопителями песка и не обладают токсичностью к растениям и домашним животным. Их стоимость складывается в зависимости от удаленности карьера и транспортировки материала.
По технологии устройства валиков нельзя допускать большого разрыва во времени между устройством и опрыскиванием их водой.
Кроме того, глина обладает рядом преимуществ перед другими механическими защитами. Как показала многолетняя практика пескоукрепительных работ, мехзащиты в виде клеток из камыша размером 2 х 2 м не могут достаточно эффективно защищать инженерные объекты по следующим причинам:
1.Клетки из камыша являются хорошим накопителем песка в межклеточном пространстве вследствие снижения скорости ветропесчаного потока и выпадения песка из него. Снижение скорости потока наблюдается на расстоянии 8 и максимум 12 м от выступающего над поверхностью песка камыша, то есть на высоте около 30 см. Можно рассчитать уменьшение скорости потока на расстоянии 30 см х 12 = 360 см, то есть не более 3,6 м от клетки.
Дальше вышеприведенного расстояния ветропесчаный поток полностью восстанавливает свою скорость;
2.Межклеточное пространство по прошествии 2-3 лет частично или полностью заносится песком, то есть перестает работать. Следовательно, требуется установка новых клеток или проведение капитального ремонта, что и без того удорожает проведение работ;
3.Нередко клетки из камыша вытаптываются или поедаются домашними животными;
4.Установка клеточных защит требует высоких затрат ручного труда.
Помимо этого, восстановление глиняных покрытий и валиков производится простой наброской, что благоприятно сказывается на закрепляемой песчаной поверхности. Как показали эксперименты, проведенные в летнее время в полевых условиях, процент влажности песка под глиняной коркой значительно выше по сравнению с открытой поверхностью песка. Последнее обстоятельство весьма благоприятно сказывается при проведении фитомелиоративных работ.
Глина применялась при защите железной дороги "Ашхабад - Каракумы - Дашогуз" от подвижных песков (рис.2).
Следует отметить, что устройство параллельных железной дороге рядовых защит из глины (рис. 2) целесообразно в тех условиях, где наблюдается преобладание двух противоположных направлений ветров, дующих перпендикулярно защищаемому объекту. В местах, где отмечается преобладание ветров разных направлений, необходима установка клеточной конструкции глинистых защит во избежание сильного выдувания с пространства между валиками. В целом, защиты из глины указанных размеров оптимальны для участков со слабым и умеренным переносом. В местах сильного переноса песка эти защиты будут засыпаны. Время засыпания таких защит песком

Рис.2. Закрепление глиной подвижных песков вдоль железной дороги.

обратно пропорционально общей ширине полосы, где установлена мехзащита.
Таким образом, использование глины в качестве механических защит является одним из перспективных методов борьбы с подвижными песками.
С.К.ВЕЙСОВ, Г.О.ХАМРАЕВ, А.Л. ДОБРИН, Г.Н.АННАЕВА
Национальный институт пустынь, растительного и животного мира Минприроды Туркменистана