Лекц прикл агрот


І частина
ПРИКЛАДНІ ЗАДАЧІ БУДІВНИЦТВА ДОРІГ

Лекція №1
1 ЕЛЕМЕНТИ ДОРОЖНЬОЇ КЛІМАТОЛОГІЇ
1.1 Основні поняття та визначення.
МЕТЕОРОЛОГІЯ (від метеоро... и...логія) - наука про атмосферу, її будівлю, властивості і протікаючих у ній физичних процесах, що створюють на Землі погоду та клімат. Найважливішими задачами метеорології є:
1) Вивчення обороту тепла в атмосфері і наземній поверхні. Складові частини цього складного процесу: поглинання, розсіювання і відбиток сонячного випромінювання, обмін власним інфрачервоним випромінюванням між атмосферою і земною поверхнею, теплообмін між земною поверхнею й атмосферою шляхом теплопровідності, передача тепла усередині атмосфери за допомогою турбулентності, передача тепла від земної поверхні в атмосферу при випарі води і при наступній конденсації водяного пари в атмосфері.
2) Вивчення тієї частини вологообороту на Землі, що відбувається в атмосфері: випар води з земної поверхні, перенесення водяного пари в атмосфері, його конденсація у виді хмар і туманів і ін., випадання осадків.
3) Вивчення атмосферних рухів: загальних законів прямування атм. повітря, системи загальної циркуляції атмосфери над усією земною протокою, різного роду місцевих циркуляції і місцевих впливів на повітряні плини.
4) Вивчення клімату, тобто багаторічного режиму погоди, утворюваного перерахованими атмосферними процесами; це власне задача кліматології.
5) Вивчення електричного поля атмосфери і пов'язаних із ним явищ - гроз, полярних сяйв і ін.
6) Вивчення оптичних і акустичних явищ в атмосфері.
Основним методом одержання фактичного матеріалу в М. є спостереження, які проведені обсерваторіями і величезною мережею метеорологічних станцій, що покривають усю земну кулю. Спостереження, що ставляться до верхньої частини атмосфери (за допомогою проток-пілотів, радіозондів, ракет і ін.), називаються аерологічними. У метеорологічних спостереженнях застосовується і радіолокація. Дуже важлива система одночасних (синоптичних) спостережень, що дозволяє складати синоптичні карти погоди для пророкування (прогнозу) погоди. Для з'ясовування закономірностей в атм. процесах найважливішу роль у М. грає статистичний аналіз спостережень. Зростає також і значення фізико-математичного аналізу.
М. виникнула в 17 ст., коли з'явилися важливі метеорологічні прилади - термометр (Г. Галилей) і барометр (запропонований Э. Торрічеллі). В 2-й половині 18 ст. М. оформилася в самостійну науку. Виходить, роль у цьому зіграли ідеї і дослідження М. Ломоносова в Росії, В. Франклина в Америці, А. Гумбольдта і Г. Дове в Німеччині і багатьох інших. У середині 19 в. були засновані перші центральні метеорологічні інститути, у т.ч. Головна фізична (нині геофізична) обсерваторія в Петербурзі (1849), яка багато років працюала під керівництвом Г. И. Вилъда. З'явився синоптичний метод дослідження [У. Леверье (Франція), Р. Фицрой (Англія)] і виникнули перші служби погоди. В 2-й половині 19 ст. А. П. Воейков у Росії, Ю. Гани (Ханн) в Австрії, В. Кеппен у Німеччині створили кліматологію; тоді ж Феррель у США і ряд ін. вчених заклали основу динаміч. М.- фізико-математичної теорії атмосферних прямувань і перетворень енергії в атмосфері. Наприкінці 19 ст. почалися систематичні аерологічні спостереження, виникнула актинометрія - навчання про радіацію в атмосфері (Ленгли в США і К. Ангстрем у Швеції); одержало подальший розвиток навчання про електричне поле атмосфери (Ю. Эльстер і Г. Гейтель у Німеччині). У 20 ст. розвиток динамічної і синоптичної М. у працях М. Маргулеса і Г. Фиккера в Австрії, В. Бьеркнеса і його школи в Норвегії й ін. країнах, А. А. Фридмана в СРСР і мн. др. збагатили уявлення про механізм атм. циркуляції. Цьому сприяло збільшення аерологічних спостережень, особливо після винаходу радіозонда Г. А. Молчановым (СРСР). Великий внесок у М. внесло відкриття атм. фронтів у 20-х р. 20 в. п струминних плинів у верхній частині атмосфери в 40-х рр. У зв'язку з розвитком радіозв'язку сильно зросли знання про стратосферу й іоносферу. Важливі відкриття зроблені у вивченні конденсації водяного пару у атмосфері та випадання опадів, поставлена проблема штучного осадження хмар.
МЕТЕОРОЛОГІЧНА СТАНЦІЯ - установа, що веде регулярні метеорологічні спостереження, потрібні для служби погоди, для вивчення клімату й ін. Метеорологічні станції мають метеорологічну площадку, де розташовані їх установки і прилади, і помешкання для роботи співробітників, збереження барометра, переносних приладів і ін. На М. с. ведуться постійні спостереження над температурою, тиском і вологістю повітря, вітром, осадками, хмарністю, видимістю і т.д. Спостереження проводяться у певні, установлені для країни терміни. За результатами спостережень складаються місячні таблиці, що пересилаються в центр, метеорологічні інститути; по таблицях складаються кліматичне описи й ін. Багато хто М. с., що входять у т.зв. синоптичну мережу, відправляють у ті ж заснування декілька разів у добу телеграми про погоду.
МЕТЕОРОЛОГІЧНІ ПРИЛАДИ - прилади для виміру метеорологічних елементів, тобто характеристик стана атмосфери, напр. температури, тиску, вологості й ін. До М. п. відносяться: барометри, термометри, гігрометри, анемометры, дощоміри, плювіографи, випарники, флюгери, нефоскопы, прилади, призначені для визначення розміру прямої і розсіяної сонячної радіації (актинометри, гелиографи, пиранометри, пиргелиометри), теплового випромінювання грунту (пиргеометры) і ін. М. п. для вимірів у вільній атмосфері носять назв. аерологічних приладів.
МЕТЕОРОЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ - загальна назва для ряду характеристик станів повітря і деяких атмосферних процесів. Найголовнішими з них є: температура, тиск і вологість повітря, швидкість і напрямок вітру, хмарність, осадки, видимість (прозорість атмосфери), а також випар із поверхні грунту і води, сонячна радіація, теплове випромінювання Землі й атмосфери. До М. е. ставляться також різноманітні явища погоди: грози, заметілі і т.п. По стані метеорологічних елементів можна судити про процеси, що відбуваються в атмосфері. Тому зведення про неї знаходять широке застосування при упорядкуванні прогнозів погоди, в описі клімату й ін. науково-дослідних роботах.
КЛІМАТОЛОГІЯ (від клімат і ...логия) - наука про клімат, його формуванні і географічному розподілі. Користуючи висновками метеорології, К. розглядає безупинне проходження через дане місце мас повітря, що заміняються постійно, вивчає климатообразующие процеси і явища в конкретних географічних умовах. Основним методом К. є метод географічного порівняння, для користування який К. необхідних порівнянні дані спостережень. Ці дані К. одержує, базуючись на однотипному вихідному матеріалі (одночасні ряди спостережень на подібно розташованих станціях). При узагальненні матеріалів спостережень широко застосовуються статистичні методи опрацювання. Основним методом кліматологічного опрацювання спостережень є метод середніх розмірів. Відповідно до цього методу, клімат тієї або іншій місцевості характеризується річним ходом (від місяця до місяця) Середніх і крайніх значень атмосферного тиску, температури і вологості повітря, осадків, повторювальністю різноманітних напрямків вітру, хмарності і різноманітних явищ погоди (сніги, дощу, туманів, гроз і ін.). За матеріалами спостережень метеорологічних станцій обчислюються середні багаторічні розміри і їхня повторювальність по місяцях для зазначених елементів. Дані, систематизовані за допомогою цього методу, завдаються на карти і служать для кліматологічних узагальнень. Пояснення закономірностей клімату, крім статистичних висновків, грунтується на даних синоптичній метеорології. Притягнення синоптичних даних для пояснення фізичних закономірностей клімату складає утримання т.зв. динамічного методу в К. У 20-х р. 20 ст. рад. кліматолог Е. Е. Федоров розробив метод вивчення К. за допомогою комплексів величин метеорологічних елементів, що одночасно спостерігаються, тобто погоди в цілому (комплексна К.).
Основні поділи К.:
1) Навчання про климатоутворення, у якому з'ясовується роль метеорологічних процесів і географічних умов у формуванні К., провадиться класифікація кліматів.
2) Навчання про К. приземного прошарку повітря і мікрокліматі.
3) Навчання про К. вільної атмосфери.
4) Опис кліматів Земли - кліматографія.
5) Спеціальні галузі К. (медична, сільськогосподарська, дорожня й ін.) - дослідження впливу К. на людину й об'єкти його господарської діяльності.
6) Палеоклиматология - навчання про клімати Землі в минулі геологічні епохи.
К. початки розвиватися тільки з 1-й половині 19 в. У 1817 нем. натураліст А. Гумбольдт склав перші карти річних изотерм і досліджував кліматичні зональності в гірських країнах, співставивши їх із широтними. Нім. метеоролог Г. Дове висловив гіпотезу про боротьбу повітряних потоків і про вплив цієї боротьби на клімат, зібрав великі кліматологічні матеріали і склав перші карти місячних изотерм (1848). Перші систематичні дослідження й опису кліматів, включаючи методику опрацювання спостережень, дали в Росії - М. Ф. Спасский («ПРО клімат Москви», 1847) і К. С. Веселовский («ПРО клімат Росії», 1857), за рубежем - Л. А. Кетле («ПРО клімат Бельгії», 2 тт., 1849-57) і Л. Блоджет («Кліматологія США», 1857). У 1849 у Росії був створений перший у світі науковий кліматологічний центр - Головна фізична обсерваторія. В 2-й половині 19 ст. і на початку 20 ст. з'явилися найважливіші кліматологічні роботи в Росії, у західноєвропейських країнах і в США: були розроблені численні класифікації кліматів земної протоки, побудовані на різноманітних принципах. Рад. К. збагатила науку значними теоретичними роботами. До їхнього числа ставляться дослідження Е. С. Рубинштейн і О. А. Дроздова по методах опрацювання кліматологічних матеріалів, Л. С. Берга, Б. П. Алисова й інших по класифікації кліматів земної протоки, В. В. Шулейкина про мусони, Е. Н. Блиновой по гидродинамические теорії клімату, М. И. Будыко по радіаційному і тепловому балансі. Головна геофізична обсерваторія склала серію кліматичних карт СРСР і земної протоки. Дуже важливими як із теоретичної, так і з практичної точки зору є експедиційні мікрокліматичні роботи, що ведуться в окремих районах країни.
Практичне застосування К. у СРСР широко і різноманітно. Винятково важливе значення має К. у сільському господарстві при розробці заходів щодо підвищення врожайності, при розміщенні сільськогосподарських культур і просуванні їх у нові райони (агроклиматическое районування), при сільськогосподарському освоєнні нових земель і ін.
КЛІМАТ [від греч. нахил (древні греки зв'язували кліматичні розходження безпосередньо з нахилом сонячних променів до земної поверхні)] - багаторічний режим погоди, характерний для даної місцевості. Під режимом погоди розуміється сукупність і послідовність станів погоди. К. обумовлюється, насамперед, поруч так називаних процесів, що кліматоутворюють
1) приходом і витратою сонячного тепла;
2) циркуляцією атмосфери, тобто системою повітряних плинів, що переносять тепло і вологу;
3) обміном тепла і вологи в атмосфері по вертикалі.
З цих процесів основний є прихід і витрата сонячної енергії. Тому що розподіл приходу і витрати сонячної енергії на земній поверхні зонально, та й у розподілі кліматів на Землі виявляється та ж закономірність (див. Зони географічні). Характер перерахованих процесів у будь-якому місці залежить від географічних особливостей цього месця географічної широти, висоти над рівнем моря, різноманітних форм рельєфу, а також властивостей т.зв. підстильної поверхні, під якою розуміється поверхня суші і моря в усіх її різновидах (грунт, растит. покров, водяна поверхня, сніжний покров, крижаний покров і т.д.). Неоднорідність будівлі підстильної поверхні веде до розходжень К., що можуть бути значними навіть між пунктами, близько розташовані один від іншого. Такі місцеві особливості К., обумовлені неоднорідністю будівлі підстильної поверхні, називається мікрокліматом, на відміну від макроклімату - особливостей К., загальних для значних просторів земної поверхні. Внаслідок великої розмаїтості географічних умов, що впливають на К. у різноманітних місцях земної кулі, кількість конкретних кліматів нескінченно багато. Знаходячись у залежності від географічних особливостей місцевості, К., у свою чергу, впливає на всі елементи місцевої природи, приходячи одним із компонентів географічної оболонки. Наукові зведення про К. даного місця утворюються на основі аналізу результатів спостережень на метеорологічних станціях.
Вся розмаїтість кліматів, що спостерігаються на земній поверхні, може бути зведена до порівняно невеличкого числа основних типів. Поняття про типи К. першим ввів нім. кліматолог В. Кеппен, що дав класифікацію кліматів за температурою, опадами і їхнього річного ходу. У закордонних країнах ця класифікація є найбільше розповсюдженою. У СРСР дуже повно розроблену класифікацію К. по ландшафтних ознаках дав радянський вчений Л. С. Берг (1927), що виділив на низинах суші 12 типів К.: вічного морозу, тундри, тайги, широколистих лісів помірного пояса, мусонів помірних широт, степів, позатропічних пустинь, средіземноморський, субтропічних лісів, тропічних пустинь, тропічного лісостепу (саван), вологих тропич. лісів. З 50-х р. 20 в. у СРСР найбільше поширена генетич. класифікація рад. кліматолога Б. П. Алісова. З огляду на дію радіації й атмосферної циркуляції на різноманітних широтах, Алісов виділяє в кожній півкулі 4 осн. широтних пояси: екваторіальний, тропич., помірний і арктич. (антарктичний - у Юж. півкулі). Межа цих поясів змінюються від зими до літа, у зв'язку з чим виділяються ще 3 перехідних пояси: субэкваториальный, субтропічний, субарктический (субантарктический). Запропоновано також класифікації, засновані на класифікації рік (А. И. Воейков, А. Пенк, М. II. Львович), класифікації, засновані на учхте ступеня зволоження (А. А. Камінський, Н. Н, Іванов), а також на оцінці співвідношення між приходо-расходом радіації і кількістю осадків (М. И. Будико).
Чисельні палеографічні дані свідчать про те, що протягом життя Землі її К. піддавалися істотним змінам. Гл. їхньою причиною рахуються коливання сонячної активності в минулі геологич. епохи, а також зміни прозорості атмосфери, пов'язані зі зміною їх складу. Для історичного часу встановлені періоди коливань у 11 років, 33 року і 45 років, але ніякої поступової зміни К. не виявлена.
Изучением К., його формування і географічного розподілу займається кліматологія.
1.2 Урахування природних умов при проектуванні технології влаштування земляного полотна
Від природних умов залежать терміни початку і закінчення робіт, тривалість будівництва, продуктивність землерійно-транспортних машин, дальність переміщення грунту, схеми виробництва робіт і ін.
Клімат. Клімат на території СРСР різноманітнийі, тому умови виробництва земляних робіт у різноманітних районах відрізняються друг від друга. У посушливих районах атмосферні осадки практично мало впливають на ведення робіт. Переувлажнение глинистих грунтів атмосферними осадками призводить до погіршення умов різання, заповнення ковша грунтом і знижує прохідність гусеничних і колісних машин. Це призводить до зниження продуктивності машин, а в окремих випадках, при значному зволоженні, роботи припадає припиняти.
Промерзання грунту утрудняє виробництво лінійних земляних робіт і робить економічно недоцільним виконання їх при знижених температурах. Інтенсивність наростання температури і зміни відносної вологості повітря визначають швидкість просихання грунту. Зимой при дуже низьких температурах роботи ті провадяться. Негативні температури, при яких припиняються роботи, визначають облвиконкоми.
Сезонна зміна грунту - промерзання впливає на засоби виробництва робіт у зимовий період і обуславливает засоби підготування грунту до экскавации,схеми розробки грунту, умови посипання, розрівнювання й ущільнення грунту в насипі. Снігопади, заметілі і слизота значно впливають на умови прямування землерійно-транспортних машин.
Тривалість світлового дня впливає на час роботи машин, їхньому виробітку, вартість виробництва робіт і продуктивність.
Всі ці чинники, що викликаються кліматичними умовами, враховуються при проектуванні технології і будівництва земляної полотнини. Оцінювати макроклиматические умови можна по карті дорожньо-кліматичного зонування.
Першу зону (надлишкового зволоження) відрізняє велика кількість осадків, що випадають, мала випаровуваність, близьке від поверхні залягання грунтових вод, велика глибина промерзання, грунти переважно підзолистого типу.
Для другої зони (перемінного зволоження) характерно надлишкове зволоження лише навесні і восени, середня глибина промерзання, оподзоленные грунти і вилужені чорноземи.
Особливостями третьої зони (недостатнього зволоження) є: помірне зволоження грунтів восени і навесні і незначне зволоження влітку, великі випари, мала глибина промерзання, переваження суглинних чорноземів.
1.3 Дорожньо-кліматичне районування
За погодно-кліматичними факторами, грунтово-гідрологічними умовами зволоження, а також досвідом експлуатації доріг територія України поділяється на чотири дорожньо-кліматичні зони.

Таблиця 1.1 - Географічні границі дорожньо-кліматичних зон України_______________
Дорожньо-кліматична зона

Географічна границя зони


Позначення

Назва



У-І

Північна

На північ від лінії Мостицька - Львів - Житомир - Київ -Суми


У-П

Центральна

На південь від границі північної зони до лінії Любашівка -Кіровоград - Куп'янськ


У-Ш

Південна

На південь від границі центральної зони за винятком гірської частини Карпат (від лінії Мостицька - Комарне - р. Дністер на південний схід до лінії Городенка - Новоселиця)


У-ІУ

Гірська

Гірський Крим, Карпати, Закарпатська область


Примітка. Регіони Карпат і гірського Криму поділяються на три підзони за висотою прокладання дороги: - рівнинна (до 200 м над рівнем моря); - передгірська ( від 200 м до 400 м над рівнем моря); - гірська (понад 400 м над рівнем моря)





При детальному техніко-економічному проектуванні виникає необхідність в оцінці мікрокліматичних умов. У цьому випадку враховують:
розподіл осадків по сезонах року; тривалість і інтенсивність дощів, заметілей, туманів, відлиг, слизот;
товщину снігового покрову; відносну вологість повітря;
температурний режим повітря протягом року; дати переходу температури повітря через 0, +5, +10, +15 С; тривалість періоду з температурою вище цих значень;
температурний режим грунтів; дати початку і закінчення промерзання й оттаивания; тривалість періодів мерзлого і поталого стана грунтів;
напрямок вітру в різноманітні сезони року;
тривалість світлового дня в різноманітні періоди року;.
для районів із специфічними умовами - дані про сніжних і песчаных заноси, літньому оттаивании грунтів, поліях і ін.
Ці дані приймають по кліматологічних довідниках або в результаті спостережень гидро- і агрометеорологічних станцій у районі будівництва і по ним складають дорожньо-кліматичний графік.
На основі аналізу кліматичних умов установлюють найбільше доцільні терміни початку і закінчення грабарств; тривалість будівельного сезону; періоди, коли необхідно доувлажнение або просушування грунту.

Лекція № 2, 3

2 РІЧНИЙ ЦИКЛ ПРОЦЕСІВ І ФІЗИЧНИХ ЯВИЩ, ЩО ПРОТІКАЮТЬ У ЗЕМЛЯНОМУ ПОЛОТНІ
2.1 Зони насипу
За умовами роботи в тілі земляного полотна можна виділити дві зони (шари);
1) активну зону, розташовану на глибину промерзання, у якій локалізується дія перемінних навантаження і погодних факторів;
2) основа, що лежить нижче, розташована на глибині нижче 1,5 м, схильна в основному впливу постійного навантаження від ваги прошарків грунту, що лежать вище, і дорожнього одягу.
При проектуванні й улаштуванні земляного полотна, особливо верхньої, його активної зони, необхідно забезпечити нормальне протікання водного і теплового режиму. Якщо цей режим порушується, активний верхній шар може виявитися перезволоженим і загубити несучу спроможність. Є два головних джерела зволоження активного шару:
1) зверху - за рахунок осадків, що просочуються через шви і тріщини покриття, а також через узбіччя й уздовж країв покриття;
2) за рахунок підтоплення і зволоження збоку, із боку канав, а знизу грунтовими водами.
При нормальних умовах, коли підтоплення з боку канав або знизу немає, добре ущільнений активний прошарок під непроникним покриттям залишається сухим і щільним.
Руйнації покриття внаслідок усмоктування води в активний прошарок відбуваються особливо часто, коли основу (дно корита) водонепрониклива і з неї немає виходу для води. Тому для відводу води, що просочується, із основи звичайно, необхідні дренажні пристрої (суцільний дренуючий прошарок, під узбіччями або випуски у виді порожнистих труб).
Проте і залишається в грунті «підвішена» волога також зможе розм'якшувати грунт і призводити до руйнацій покриття. Капілярна волога звичайно піднімається знизу і підпитується за рахунок підгрунтових вод. У цьому випадку необхідно земляне полотно будувати в насипі, дренажі закладати по обидва боки покриття або влаштовувати в тілі насипу ізолюючі прошарки. Якщо грунтові води підтікають до полотна збоку косогору, то варто влаштовувати перехоплюючий дренаж.
Узбіччя й укоси також є частиною, активного прошарку. Вони схильні промерзанню і зволоженню поверх, тому повинні бути добре ущільнені й укріплені. При недостатньому ущільненні і крутому закладенні укоси можуть оповзати. При просушуванні грунту можуть утворитися тріщини від усадки, у котрі після дощів проникає вода. Після замерзання води в тріщинах може відбутися оползання укосів.
Насипний грунт або природна основа насипу нижче зони промерзання має менше різкі коливання температури і вологості в порівнянні з активним прошарком, що лежить вище. Грунт основи насипу може виявитися сильно зволоженим при близькому рівні грунтових вод або застої поверхневих вод у резервах. Несуча спроможність грунту основи в цих випадках може виявитися недостатньої для усталеності насипу, і цей прошарок буде сильно стискуватися або випирати убік, а насип буде давати тривале осідання або сповзати по косогорі.
При відсутності впливи грунтових вод і забезпеченого стоку поверхневих вод земляна полотнина звичайно залишається стійким, тому що воно має суху підставу.
2.2 Типи місцевостей за зволоженням.
На Україні зустрічаються три типи місцевості, різноманітні за рельєфом, грунтовими і гідрологічними особливостям і водному режиму.
Перший тип - суха місцевість; зустрічається на водорозділах і добре провітрюваних схилах при відсутності впливи грунтових вод і ухилі місцевості не менше 5%о. У сухій місцевості ні водоносний обрій, ні капілярна волога в грунтових прошарках не виявляються. Зволоження узбіч, укосів і частково активного прошарку насипу відбувається восени і навесні за рахунок проникання атмосферних осадків. Ступінь зимового розущільнення (морозного здимання) і весняного зниження тривкості грунту при його відтаванні залежить від клімату, тобто від кількості осадків, що восени випадають, і водопроникності Тому основною мірою захисту активного прошарку, особливо для пилуватих грунтів, є опрацювання узбіч в'язкими матеріалами, а при необхідності і відвід води з підстави.
Другий типтимчасово зволожуються місця; характеризуються ускладненим стоком поверхневих вод у зв'язку з рівнинним рельєфом.
У лісосмузі України до цього додаються поганий випар і погана фільтраційна спроможність багатошарових почвогрунтів; навесні і восени в них з'являється після дощів і сніготанення верховодка, що тимчасово перенасичує поверхневі прошарки грунту; часто має місце тривалий, більш 20 доби, застій води в резервах і канавах, особливо в штучних споруджень, що може додатково воложити активний прошарок насипу за рахунок капілярного проникання води знизу і збоку з боку резерву. Проте притока води збоку або знизу носить тимчасовий характер, тому кількість проникаючої в активний прошарок води і висота капілярного підняття набагато менше, ніж при постійній притоці від рівні грунтових вод. У піщаних насипах вода піднімається по капілярах швидко, але невисоко, (на 0,3-0,5 м). У найбільше несприятливих умовах знаходяться насипи з пилуватих грунтів, у яких вода піднімається по капілярах швидко на 1,8-2,2 м.
У несприятливих умовах при недостатньому ущільненні в насипах із пилуватих грунтів зменшується або зовсім зникає сухої прошарок між що воложиться поверх активним прошарком і підошвою насипу, що воложиться з боку резерву або знизу за рахунок капілярного підняття, що призводить до перезволоження грунту при його промерзанні і до деформації насипу і покладеної на ній одяги.
Третій тип місцевості характеризується постійною притокою грунтових вод, рівень яких розташований від поверхні на глибині меншої, чим висота капілярного підняття. Близьке до поверхні землі положення грунтових вод типово: для плоскорівнинного рельєфу середньої і північної частини СРСР. Як показують спостереження, у цих умовах постійні грунтові; води сильно воложать насип. При недостатній висоті насип із часом пропитується вологою майже цілком,, що призводить до великого її осідання, обдиманню грунту і деформаціям одягу. Рівень грунтових вод іноді може бути понижен| дренажем або водовідвідними канавами. При наявності похилого, водоносного прошарку на косогорі підтік грунтових вод до полотнини дороги може бути перехоплений дренажем, що закладається з нагірної сторони нижче глибини промерзання, із заглибленням дна дренажної траншеї у водонепроникний прошарок. Коли водоупорний прошарок залягає глибоко або грунт нижче одягу зовсім не промерзає, можна забезпечити достатнє просушування основи неглибоким «висячим» дренажем. При цей капілярна волога, позбавлена джерела харчування, вже не буде так небезпечна.
Слід зазначити, що водний режим дорожніх насипів в умовах третього типу місцевості не може бути виражений звичайною спрощеною схемою, що випливає з (Уявлення про просочування полотнини за рахунок одного лише капілярного підняття над рівнем грунтових вод). Фактично в цих умовах явища ускладнюються насамперед підтоком поверхневої води з резервів. У місцях із високим стоянням грунтових вод резерви звичайно заболочуються і заповнюються водою. Зимою зволоження активного прошарку в насипах у таких місцях відбувається інтенсивніше, чим при інших типах місцевості, тому що нижні прошарки служать як би необмеженим басейном, що подає вологу при рості крижаних прошарків у період промерзання. Рослинність у цих випадках впливає на зменшення вологи в, грунті; наприклад, тополя може улітку висушити грунт на глибину, 1,5-2 м, проте восени грунт знову воложиться. Насипу з постійною притокою набагато більш насичені води і тому менше стійкі і тривкі в порівнянні з насипами в інших типах місцевості і потребують або більш потужного дорожнього одягу або спеціальних заходів для водовідводу (зниження або перехоплення грунтових вод, устрій ізолюючих і інших прошарків).
Для проектування заходів щодо регулювання водно-теплового режиму необхідно попередньо встановити тип зволоження робочого прошарку земляної полотнини по таблиці дійсного додатка.
Таблиця 2.1 - Типи зволоження робочого прошарку земляного полотна
Типи зволоження робочого прошарку земляної полотнини
Основні джерела зволоження

Ознаки даного типу зволоження


1
Атмосферні опади

Поверхневий стік на місцевості забезпечений, у виїмці подовжній ухил дороги не менше 20. Грунтові води або верховодка залягають на «безпечної» глибині від верха покриття проїзної частини.

2
Атмосферні опади + поверхневі води, що застоюються поблизу дороги в осінній і весняний періоди року
Поверхневий стік на місцевості не забезпечений, у виїмці подовжній ухил дороги менше 20. Відсутні спеціальні інженерні заходи щодо захисту земляної полотнини від зволоження поверхневими водами. Положення розрахункового обрію грунтових вод або верховодки те ж, що і при першому типі зволоження

3

Атмосферні опади + грунтові води або верховодка або атмосферні опади + поверхневі води при цілорічному їхньому стоянні в підошви насипу.
Розрахунковий обрій грунтових вод або верховодки залягає вище «безпечної» глибини. Грунти з ознаками заболочування і болотні грунти. Відсутні спеціальні, інженерні заходи щодо захисту земляної полотнини від зволоження поверхневими і грунтовими . водами і верховоддям.

Під робочим прошарком потрібно розуміти частину полотнини, що розташовується в межах земляної полотнини від споду дорожнього одягу на 2|з глибини промерзання, але не менше 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини.
У якості розрахункових обріїв грунтових вод варто приймати їхні найвищі рівні восени і навесні в період між капітальними ремонтами дорожнього одягу. При наявності верховодки за розрахунковий рівень цих вод приймають обрій оглеения.
«Безпечну» глибину залягання грунтових вод і верховодки від верха покриття проїзної частини восени перед промерзанням земляної полотнини Нб.ур(ос.), м, і навесні в період відтавання Нб.ур(в), м, визначають по вираженнях:
Нб.ур(ос.) = hод. + hпр. + hк ; (2.1)
Нб.ур(в) = 1,5. + hк ; (2.2)
де hод -товщина дорожнього одягу, м; hпр. -глибина промерзання земляної полотнини від споду дорожнього одягу, м; hк -висота капілярного підняття води в грунті, м; 1,5-мінімальна товщина робочого прошарку земляної полотнини, м.
Варто мати на увазі, що формула (2.1) застосовна при hод. + hпр.
·1,5 м. У противному випадку Нб.ур(ос.) =1,5. + hк.
Таблиця 2.2 - Умови віднесення до типів зволоження робочого проарку земляного полотна.
Схема зволоження робочого прошарку

Джерела зволоження

Умови віднесення до даного типу зволоження

1
2
3

1
Атмосферні осадки
Для насипів на ділянках 1-го типу місцевості за умовами зволоження. Для насипів на ділянках місцевості 2-го і 3-го типів за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття над розрахунковим рівнем грунтових і поверхневих вод або над поверхнею землі, більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН.





Для насипів на ділянках 2-го типу при відстані від рівня поверхневої води (відсутньої не менше 2/3 літнього періоду) більш 5 - 10 м при супісках; 2 - 5 м при легких пилуватих суглинках і 2 м при важких пилуватих суглинках і глинах (менші значення варто приймати для грунтів із великим числом пластичності; при заляганні різноманітних грунтів - приймати великі значення).





У виїмках у піщаних і глинистих грунтах при уклонах кюветів більш 20 (у IУ - III дорожньо-кліматичних зонах) і при узвишші поверхні покриття над розрахунковим обрієм грунтових вод більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН. При застосуванні спеціальних методів регулювання водно-теплового режиму (що капилляроперериваючі, що гідроізолюють, теплоізолють і армують прошарки, дренаж і т.п.), призначуваних по спеціальних розрахунках.


2

Короткочасно стоячі (до 30 діб.) поверхневі води, атмосферні осадки.

Для насипів на ділянках 2-го типу місцевості за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття не менше необхідного по табл. 5.2 і не більш ніж у 2 разу перевищуючі ці вимоги і при крутизні укосів не менше 1:1,5 і простому (без берм) поперечному профілі насипу.
Для насипів на ділянках 3-го типу місцевості при застосуванні спеціальних заходів щодо захисту від грунтових вод (капіляроперириваючі прошарки, дренаж), призначуваних по спеціальних розрахунках, відсутності довгостроково (більш 30 діб.) стоячих поверхневих вод і виконанні умов попереднього абзаца.
У виїмках у піщаних і глинистих грунтах при ухилах кюветів менше 20 (у ІI-У, ІII-У зонах) і узвишші поверхні покриття над розрахунковим рівнем грунтових вод більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН.

3

Грунтові або довгостроково (більш 30 діб.) стоячі поверхневі води; атмосферні осадки
Для насипів на ділянках 3-го типу місцевості за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття, що відповідає вимогам табл. 5.2, але не перевищуючому їх більш ніж у 1,5 рази. Те ж, для виїмок, у підставі яких є рівень грунтових вод, розташування якого по глибині не перевищує вимог ДБН більш ніж у 1,5 рази.

2.3 Річний цикл роботи насипів
Незалежно від типу місцевості активний прошарок земляної полотнини має визначений річний цикл роботи: зволоження восени і зимою, потім просихання навесні і влітку; промерзання зимою і відтавання навесні. Для всієї роботи земляної полотнини на дорогах середньої смуги СРСР істотними є умови - промерзання й відтавання, тому що промерзання пов'язане з накопиченням в активному прошарку надлишкової вологи, а отже, з обдиманням грунту, а відтавання - із утратою значної частини його несучої спроможності.
Хід промерзання й відтавання в часу, так само як і ступінь зволоження активного прошарку, визначаються в основному кліматичними умовами району і метеорологічних умов року і залежать від будівлі і щільності грунту.
Кліматичні умови району можуть бути схарактеризовані середньою багаторічною температурою повітря, а також середньою багаторічною сумою градусо-днів холоду за зиму і градусо- днів тепла за весну, середньому річним количеством.осадків і випари, їхнім розподілом по місяцях і балансом вологи, наприклад, за осінь. Погодні умови даного року характеризуються ступенем відхилення перерахованих вище показників від їх середніх багаторічних значень.
Водяний баланс атмосфери (прихід у формі осадків, що випадають, і витрата у виді випари) обумовлює в основному і водяний баланс почвогрунтів.
Кількість вологи, що надходить у грунт восени, закономірно зменшується по напрямку з півночі СРСР на південь. Такому ж зональному розподілу підпорядкована й осіння вологість грунтів земляної полотнини. Межа зон, що відрізняються по ступені осіннього вологонакопичення, приблизно відповідають межам грунтових і ландшафтних зон (тундрова, лісова, лісостепова, степ, напівпустельна, пустельна).
Грунтові і кліматичні умови території України і особливо в північної і північної лісовий її частини несприятливі для роботи активного прошарку земляного полотна.
Аналізована в дійсній роботі територія північної і середньої смуги європейської частини СНД охоплює області з лісами і болотами; Білорусію і північну чай; України. Рельєф цієї великої зони зобов'язаний своїм походженням минулій льодовиковій епосі. Клімат її характеризується перевищенням осадків над випаром.
13 EMBED Word.Picture.8 1415

Рисунок 1.3 - Схема річного циклу роботи земляної полотнини
Цим визначає тривале перезволоження верхніх прошарків почвогрунтів періодичною верховодкою, що з'являється восени і навесні. Поширені тут дерено-підзолисті, підзолисті і болотні грунту неоднорідні як у відношенні їхньої потужності, так і склад генетичних прошарків. На заході зони клімат більш м'який і вологий, чим на її сході. Четвертинні відкладення, за винятком обмеженої території, зайнятої піщаними грунтами, характеризуються також неоднорідністю, заболоченністю і строкатістю грунтів як у горизонтальному, так і у вертикальному напрямках. Найпоширеніші тут грунти-валунні пилуваті суглинки оглеювані.
Річний цикл роботи активного прошарку земляної полотнини подана на мал. 2.1.
Характерними для кожного періоду можна вважати такі показники: глибину і швидкість зволоження, промерзання відтавання і просушування. Ці показники в значній мірі характеризують весь комплекс умов роботи земляної полотнини в будь-який момент часу.
2.4 Промерзання і лінзоутворення.
Промерзання активного прошарку в умовах другого і третього типів місцевості викликає утворення в ньому лінз льоду, що у свою чергу має наслідком морозне обдимання земляної полотнини (тимчасовий підйом його поверхні). Утворення і ріст льоду, пов'язані з перерозподілом вологи в міру охолодження активного прошарку. Цей перерозподіл і підтік вологи з нижнього, незамерзшого прошарку в зону промерзання пояснюється в основному спроможністю льоду притягати до себе плівкову воду, відриваючи її від сусідніх часток грунту, і поступово рости за рахунок переходу молекул води в кристали льоду. Внаслідок цього відриву плівка на частках грунту, що стикаються з кристалом льоду, стає більш тонкої. Сили тяжіння в тонкій плівці робляться більше, і вони перетягають молекули води з часток грунту, що нижче лежать, із товстою плівкою. Таким чином, відбувається безупинний перерозподіл вологи зимою і скупчення в зоні промерзання додаткової вологи, що викликає при відтаванні зниження тривкості грунту. На інтенсивність утворення крижаних лінз впливає швидкість охолодження активного прошарку і швидкість подачі вологи, що залежить у свою чергу від роду грунту, ступеня його. ущільнення і від умов підтоку вологи, зокрема від наявності грунтової води.
Швидкість охолодження земляної полотнини має велике значення. При тривалому стоянні межа промерзання на однієї і:
тієї ж глибині утворення крижаних лінз йде інтенсивно, тому що часу для підтоку води достатньо. Під час сильних морозів і швидкого промерзання вода в достатній кількості не встигає перерозподілитися, і крижаних лінз не утвориться.
Швидкість промерзання при однакових грунтових і гидрологічених умовах місцевості закономірно збільшується з заходу на схід СРСР, тому зимове волагонакопичування в західній частині однієї і тієї ж кліматичної зони значно більше, ніж у східної її частини.
Рід грунту і ступінь його ущільнення мають велике значення для швидкої подачі вологи до замерзлого грунту. Значні піски промерзають без утворення в них крижаних лінз, тому що вони мають малу поверхневу енергію, хоча коефіцієнт влагопровідності в них великий. Пилуваті грунти мають велику поверхневу енергію і малий опір підйом води в порах, унаслідок цього швидкість підняття води до мерзлому пилуватому грунту велик, і утворення крижаних лінз у ньому йде інтенсивно. Глинисті грунти мають величезну поверхневу енергію, але через великий опір у вузьких порах мають малу швидкість підняття води. Тому звичайно глинистий грунт устигає промерзнути скоріше, чим вода підніметься від) рівня грунтових вод. Проте якщо глина до моменту промерзання була не ущільнена і сильно зволожена (наприклад, осінніми дощами), те в такий глине накопичення лінз льоду розвивається -інтенсивно. При цьому не має значення, близько або далеко розташований рівень грунтових вод або його немає зовсім. Ущільнення грунту зменшує загальний обсяг пір і рухливість води в порах , що залишилися, утрудняє притока води до замерзлого грунту. Навпаки, пухке, слабко ущільнене полотнина й укоси піддаються сильному лінзоутворенні й обдиманню. Вирішальними для утворення лінз є гідрологічні умови, можливість підтоку води знизу. При постійних грунтових водах (третій тип місцевості) обдимання може досягти великих розмірів (15- 20 см). При неоднорідних грунтах або неоднорідному їхньому ущільненні можуть створитися неоднакові умови підтоку води, і обдимання буде по-різному, на дорозі з'являться бугри або, так називані, диференціальні пучини. Цього роду пучини можуть призвести до утворення тріщин і зламів жорсткого дорожнього одягу, викликати розбіжність швів і утворення щаблів у бетонних плит. За характеристику умов пучиноутворення іноді приймають відношення швидкості підняття -- до швидкості промерзання або в кожний даний момент dТ відношення висоти підйому насипу від обдимання до глибини промерзання. Цей розмір відносного підняття може бути названа коефіцієнтом обдимання (у сантиметрах підйому на 1 м промерзання або у відсотках).

13 EMBED Equation.3 1415

При сприятливих умовах (перший тип місцевості, супещані грунти) значення коефіцієнта обдимання складає 2-3% при несприятливих умовах, наприклад, близькому рівні грунтових вод (третій тип місцевості, пилуваті грунти), значення коефіцієнта обдимання може доходити до 15-20%.
Проте коефіцієнт обдимання залежить від глибини кожного прошарку і швидкості його промерзання, тому він може здаватися лише як узагальнений показник, що характеризує в цілому умови даної ділянки.
2.5 Відтавання земляного полотна. Перезволоження активної зони.
Відтавання земляного полотна може викликати перезволоження верхньої, що несе частини активного прошарку. Ступінь перезволоження залежить від: а) швидкість відтавання; б) скупчення лінз льоду, т. е. коефіцієнта обдимання;
в) грунту і ступеня його ущільнення;
г) умов підтоку води в подовжньому напрямку.


Рисунок 2.2 - Поперечний профіль дороги при відтаванні:
1 - зона проникання морозу зимою; 2-вибої; 3-тріщини; 4зона відтавання; 5 - мерзла зона; 6зона відтавання знизу; 7-сніг у середині зими; 8-сніг наприкінці зими
Характеристикою перезволоження насипу може рахуватися потужність прошарку з ослабленою несучою спроможністю і тривалість періоду ослабленого стана верхньої частини активного прошарку (тривалість розталі, що пов'язана з обмеженням прямування по дорозі важких автомобілів), В міру танення льоду в грунті частина вологи, що визволяється, йде на гідратацію мінеральних часток і їхніх агрегатів, збезводнених при промерзанні. Як показують досвіди, на це витрачається води до 15% від ваги скелета грунту, причому тем більше, чим дисперсне грунт і чим більше в ньому зв'язування води. Частина води залишається у відталому грунті у виді капілярної і вільної, що збирається в замкнутих вакуолях, що утворяться на місці крижаних лінз. Лише інша частина води повільно, у міру відтавання, опускається униз і в сторони або під дією напірних сил піднімається до поверхні.
Крім загального розміру перезволоження активного прошарку, має значення рівномірність відтавання в поперечному і подовжньому напрямках до осі полотнини. Звичайно через більшу теплопровідність одягу земляна полотнина промерзає і відтає в середній частині швидше, чим на узбіччях, тому під проїзною частиною утворюється скупчення води, що не має виходу через мерзлі укоси.
Положення ще більш погіршується, якщо скопичується вода, що у кориті земляної полотнини, має стік у подовжньому напрямку. Результатом цього стоку є поява зибкості і проламів дорожнього одягу в знижених, увігнутих місцях профілю дороги, де надлишок води виступає через одяг на поверхню Місця виходів води (пучини) не залишаються в однім пункті, а інколи і «перебігають» і виявляються зненацька там, де їхній насип( не був. таке «перебегание» легко пояснити збігом ряду факторів, від яких залежить хід линзоутворення й відтаванне: різною інтенсивністю притоки води, а також нерівномірним охолодженням і нагріванням полотнини внаслідок нерівномірного Складу й ущільнення насипу; різною товщиною одягу; зміною прямування й інших чинників.
Істотну роль при відтаванні і промерзанні грунту грає ситуація місцевості. Наприклад, насипу в лісі промерзаю! менше 'и відтають довше, ніж у відкритому полі; східні укоси відтають швидше, чим західні; схили, звернені на південь, відтають швидше північних.
Навесні в міру прогріву земляного полотна починається просуванні, тобто зменшення вологості в активному прошарку і відновлення несучої спроможності полотнини.
2.6 Просихання активного шару насипів
Передане навесні земляній полотнині сонячне тепло витрачається в основному на сховану теплість плавлення льоду і паротворення, а потім на нагрівання самого грунту.
Теплоємність і теплопровідність грунтів залежать від їхнього роду, вологості й ущільнення. Тому земляна полотнина прогрівається дуже нерівномірно, укоси просихають у залежності від інсоляції. Теплоємність води в середньому вдвічі більше теплоємності грунту, тому вологі насипи прогріваються повільніше сухих, крім того, вони потребують більшої кількості тепла на плавлення льоду і випар води з грунту. Паралельно з тепловим, процесом йде нерозривно пов'язаний із ним водяний процес власне просушування. Хід його, звичайно, залежить від початкового розподілу вологості в земляній полотнині до моменту кінця відтавання. В міру зниження межі відтавання опускається і зона надлишкового зволоження (верховодка в тілі насипу). У активному прошарку земляної полотнини поступово просихає верхній прошарок, що навесні є несучим. Від потужності і швидкість стовщення цього прошарку залежить відновлення несучої спроможності дороги і зникнення зибкості полотнини навесні.
Прискорення просушування активного прошарку може бути досягнуто поверхневим дренажем, що відводить воду, що зібралася в підставі, через порожнисті трубчасті дрени на поверхню укосів. У крайніх випадках воду можна випускати через що прориваються навесні відкриті лійки на узбіччях, що засипаються надалі матеріалом , що добре фільтрує. На подовжніх ухилах необхідно закладати поперечні прорізи для перехоплення подовжнього плину води в кориті земляної полотнини. Більший ефект дає глибокий дренаж по краю проїзної частини або устрій верхньої частини земляної полотнини цілком із піску.
2.7 Тиск і опір грунтів тиску.
Частки грунту активного прошарку відчувають тиск від ваги прошарків грунту, що вище розташовані, і дорожнього одягу, а також тиск, що передається на них, від ваги автомобілів. Якщо тиск перевершує опір грунту; те виникає переміщення часток грунту, що закінчується при відновленні рівноваги; у результаті грунтовий масив перетерплюють, деформацію. Опір грунту залежить від внутрішнього тертя його часток і сил зчеплення. Сили тертя і зчеплення залежать від щільності і вологості грунту. При збільшенні влагозмісту в грунті знижується його опір, причому тим у більшому ступені, чим більше в грунті утримується пилуватих і глинистих часток. Особливо сильно знижується опір у пилуватого грунту при відтаванні в ньому крижаних прошарків, що цілком порушують взаємну в'язь між частками грунту (див. мал. 1). Існує ряд показників вологості грунту, що враховують його відносний опір. Абсолютне утримання вологи в грунті - недостатньо характерний показник, тому що різні грунти при однаковій абсолютній вологості мають різний опір. Показник відносної вологості представляє собою відношення абсолютної вологості, до межі текучості грунту р. Цей показник характеризує відносний опір грунту. Рідше застосовується показник відносної консистенції грунту до:

13 EMBED Equation.3 1415

де Р - межа пластичності грунту.
Р і F визначають у лабораторії, при цьому структурне зчеплення грунтових часток і складених із них агрегатів, від котрого також залежить опір грунту, порушується. Тому і відносна вологість і показник консистенції грунту не цілком враховують опір грунту в природних умовах його залягання. Опір грунту можна визначити за допомогою приладів, що занурюються в грунт
Вологість і пов'язана з ній консистенція активного прошарку в окремих випадках можуть характеризуватися також потужністю прошарку з відносною вологістю більш 1 і тривалістю періоду зберігання цього прошарку в активному прошарку полотнини.
У першу половину весни глибина розмоклого прошарку може складати 10-70 см у залежності від роду грунту, конструкції земляної полотнини, ущільнення і гидрологических умов місцевості. В другій половині весни в таких слабких місцях верхній прошарок за рахунок випару вологи й усмоктування просихає. Коли просохлого прошарку через невеличку товщину (15-30 см) може мати недостатню тривкість. При проїзді автомобілів дорожній одяг у таких місцях пружно прогинається внаслідок переміщення води і повітря в порах разжиженного нижнього прошарку Грунту. При значному числі минущих автомобілів або великої їхньої ваги верхня, що просохнула шкірка грунту може знову розмокнути в результаті подсосування вологи, що відбуває -при піднятті й опусканні поверхні полотнини дороги під час проїзду автомобілів. У результаті на тонкошаровому покритті може відбутися пролам дорожнього одягу й утворення глибоких колій (див. мал. 2, б).
Для роботи активного прошарку земляної полотнини величезне значення має розподіляюча спроможність дорожнього одягу. Недостатня спроможність, що розподіляє, занадто тонкого дорожнього одягу може зробити не менший вплив на розвиток деформацій, чим утрата тривкості активного прошарку при відтаванні земляного полотна.
Дія дорожнього одягу, що розподіляє, залежить від співвідношення податливості одягу і підстильного грунту під дією навантаження. Цементобетонне (жорстке) покриття добре розподіляє тиск на велику площу, перешкоджаючи в той же час випиранню грунту в сторони, але саме більш дошкульно до деформацій як від навантаження, так і від обдимання. Асфальтобетонне або інше нежорстке покриття передає тиск на щодо Невеличку площу земляної полотнини. При цьому поруч розташовані частки грунту навантажені дуже нерівної розмірно, що Сприяє випиранню їх у сторони, тобто утворена підсаджень в одязі при рості навантажень і збільшенні інтенсивності прямування. Збільшенням товщини одягу відповідно до росту навантажень і прямування можна зменшити тиск на земляну полотнину, проте насамперед повинні бути використані всі можливості для підвищення тривкості самого грунту.
Лекція № 4, 5
3 ТЕОРІЯ НАКОПИЧЕННЯ ВОЛОГИ У СЕЗОННО-ПРОМЕРЗАЮЧИХ ГРУНТАХ
3.1 Льодовиділення у грунтах
У зв'язку зі значним влагонакопиченням грунти, особливо пилуваті, в умовах аналізованої середньої смуги СНГ при промерзанні значно збільшуються в обсязі, а при оттаивании сильно знижують свою тривкість. Урахування і регулювання змін цих властивостей грунтів головна задача інженера-шляховика. Незалежно від прийнятих у розрахунках показників обдимання і несучої спроможності грунтів товщина дорожнього одягу і конструкція земляної полотнини визначаються саме цими властивостями грунтів.
Для з'ясування істоти морозного обдимання грунтів і влагонакопления при їхньому промерзанні роздивимося спочатку явище так називаної поверхневої мерзлоти. Явище це спостерігається переважно в південних районах нашої країни при нічних заморозках, що прохолоджують до негативної температури перезволожений зв'язковий грунт, позбавлений сніги і рослинності.
За ніч на поверхні такого оголеного грунту виростають стебельки і друзы кристалів льоду висотою 4-5 см, а іноді і до 10-12 см. Часто на верху кристалів льоду, що утворять щільний, як щітка, покров, виявляються шматочки грунту, камешки вагою до 100 г і корені 'растений [32]. Якщо лід , що утворився , розтопити, те утворюється іноді до 10 л води на кожному квадратному метрі поверхні грунту. Ріст крижаних кристалів удень, із потепленням, звичайно припиняється, але якщо протягом дня втрата тепла, викликана замерзанням поверхневого прошарку грунту, не восполняется, те внаслідок порушення гідравлічного зв'язку між підставою кристалів і водою, що харчує їх знизу, кристали на поверхні рости перестають, але вже усередині грунту починають утворюватися нові кристали і лінзи льоду. Тоді утвориться сезонна мерзлота, типова для більш північних районів. У умовах Крайньої Півночі і північного сходу СНГ, де протягом усього теплого періоду року не восполняется втрата тепла за зиму, з'являються багаторічні мерзлі грунти.
При цьому, як відзначає П. Ф. Швецов, на нижній межі діяльного, що сезонно-відтає прошарку можна виявити особливо потужні відкладення внутрйпочвенного льоду, тому що промерзання знизу йде дуже повільно. Льдовыделение рідко виявляється як у песчаных, так і в глинистих грунтах, очевидно, через деякі особливості форм зв'язку між їхніми частками і водою. Найбільшою мірою льдовыделение виявляється в пылеватых грунтах при близькому до поверхні рівні грунтових вод.
Для вибору мір боротьби зі шкідливою дією льдовыделения 5 грунтах на дорожній одяг, для рішення питання про прогноз влагонакопления в грунтах важливо З'ясувати фізичні причини і проаналізувати чинники, що впливають на льдовыделение і накопичення вологи зимой. Варто вважати недостатніми одні тільки спостереження за зовнішніми проявами природного процесу 'изменения- вологості, щільності, тривкості грунту в річному циклі його роботи. «Просте спостереження, говорить И. П. Павлов, не в змозі серед маси явищ, що існують у природі поруч і связанли один з одним, відрізняти істотне від випадкового, непрямого, воно дає лише можливість зібрати фактичний польовий матеріал, що пропонує нам різноманітна природа».
Для аналізу причин того або іншого явища потрібний ще лабораторний досвід і теоретичний аналіз, що, як зазначив Павлов, «. . . бере явища у свої руки, пускає в хід те одне, те інше і, таким чином, у штучних, спрощених комбінаціях визначає щиру/зв'язок між явищами». Теоретичний, фізико-математичний аналіз явища «вирішує» закономірності зміни вологості в грунтах виходячи з законів обшей фізики. Хоча специфіка фізико-математичного аналізу не дозволяє врахувати весь складний комплекс природного явища влагонакопления і тому врядли очікується від нього точних результатів, проте такий теоретичний аналіз дозволяє знайти фізичну суть явищ і дає уявлення про кількісній їхній стороні при 'изменении окремих чинників. Лабораторний метод дослідження метод ізоляції явища, винятки впливу окремих елементів погоди дозволяє розкласти складні явища на прості і 'известные, вивчити їх, із тим что--бы потім, виходячи з простих і відомих явищ, знайти пояснення явищ складних і невивчених.
Щоб відповісти на запитання про сутність явища зимового влагонакопления, необхідно роздивитися джерела надходження води земляна полотнина, фазове, стан води , що переміщається усередині грунту, природу сил, що змушують воду пересуватися в зону охолодження.
3.2 Дослідження міграції вологи у грунтах
Дослідження промерзання грунтів і явищ, що супроводжують йому вперше були початі в 80-е роки минулого сторіччя. Російський гірський інженер Войслав у 1880 р. провів такі простої досвід [17]. З пылеватого грунту, замішаного з водою, він приготував кульку діаметром 5 см і, поклавши в блюдце з водою наситив його до повної влагоемкости. Потім, охлаждая такою цілком насичений водою кулька з грунту, він зауважив, що кулька, замерзаючи, додатково убирав у себе воду з блюдця збільшуючись при цьому в обсязі набагато більш того обсягу, що відповідає простому переходові в лід води, що була раніше в грунті. Цей наочний досвід показав, що в процесі замерзання в грунтах з'являються додаткові сисну воду сили чим він і пояснив обдимання грунту в умовах наявності джерело зволоження. В. И. Штукенберг, а також Н. С. Богданов зв'язували явище обдимання винятково з наявністю грунтових вод; по їхньому поясненню, грунтова вода по капілярах проникала в промерзання тріщини, що утворяться в зоні, у пылеватом грунті «Число цих тріщин,-писав у 1912 р.Н. С. Богданов,-и внутрішніх пустот повинно збільшуватися при зниженні температур унаслідок неоднакових коефіцієнтів стиску породи грунту і лежачих у його товщі крижаних жилок і прошарків. По водосыщенным тріщинах надходить нагору грунтова вода і, заповнюючи всі пустоти в грунті, при замерзанні дає другу пучину і ряд нових тріщин у грунті, по яких надходить нагору нова вода і повторює такт процесу.
Перераховані дослідники знаходили, таким чином, пояснення складного явища притоки додаткової кількості вологи в єдиному процесі утворення і росту кристалів льоду за рахунок капілярного пересування до них вологи по тріщинах, що утвориться в зоні промерзання, і по капілярах у зоні поталого грунту , що нижележит.
Подальші дослідження показали, що пояснити міграцій води в зоні промерзання дією тільки меніскових капілярних сил не можна, оскільки власне капілярна вода замерзає вже при температурі, практично рівної 0 . Вода надходить у зону промерзання тільки після попереднього переходу капілярної води в плівкову, що потім уже по плівках надходить у кристал льоду. Пояснення Штукенберга й інших дослідників того часу було неповним і суперечило досвідом, що свідчив, що значне влагонакопление I грунтах спостерігається також 'и при відсутності постійних грунтових вод біля поверхні мерзлого грунту.
С. И. Буюкос у 1917 р. [118] писав, що вода, що просочується восени від осадків поверх або збоку, із боку канав, при відсутності постійного рівня грунтової води утворить у зоні майбутнього промерзання підвішеного стикового, капілярну року; т значних капілярах вода замерзає раніш, ніж у вузьких; при кристалізації лід притягає до себе воду з більш вузьких капілярів із стиків і з плівок, що оточують частки грунту! так поступово осушуються прошарки, що нижележат, і волога збирається! ^верхньої частини зони промерзання. По Буюкосу, пересування вологи в зону промерзання пояснюється спільною дією меніскових капілярних сил, так і молекулярно-адсорбційних сил чинних по поверхні часток грунту і по поверхні кристалів льоду, що утворяться знову. Про природу і дію цими останніми, названих силами кристалізації, ще в 1916 р. американський геолог С. Тебер [96] писав: « крижаний прошарок, щоРосте, у грунті являє собою крижаний кристал, що знаходиться в зіткненні з тонкою плівкою води, подібної адсорбованому прошарку, що могет взагалі утворитися на всіх тілах при соприкасании їх із водою, якщо тільки ці тіла змочуються нею. Коли одна з молекул цієї плівки під 'влиянием охолодження орієнтується і притягається до кристала, обусловливая его' ріст, на її місце стає інша з ділянки рідини, що прилежит, що просочує грунт. Так підтримуються і цілість плівки і ріст кристала. Під час росту крижаного прошарка вода йде до неї через між часткові капілярні проміжки в< грунті. Проте цей потік води нагору не варто приписувати капілярним силам, тому що для розвитку їх немає вільної поверхні, немає менісків».
Тебер пояснював міграцію вологи дією тільки сил кристалізації; підтягування води до зони промерзання грунту відбувається, на його думку, унаслідок більшої енергії зв'язку молекул води з льодом, чим із частками грунту. Тим часом підтягування плівкової води знизу нагору, як показали дослідження I \А. Ф. Лебедєва [49], відбувається в грунтах і при відсутності льоду, наприклад у поталому грунті при випарі з нього вологи. Лебедєв показав, що під дією молекулярно-адсорбційних сил плівкова вода рухається від більш товстих плівок до більш тонкого. У дійсних умовах при промерзанні грунту плівкова вода пересувається одночасно і під дією додаткових сил кристалізації льоду, що утвориться, і сил молекулярно-адсорбційного тяжіння води частками грунту і капілярно-меніскових сил, що викликають тиск усмоктування в стовпі капілярної води в зоні позитивних температур.
До числа додаткових внутрішніх сил, дією яких можна пояснити міграцію вологи, деякі дослідники відносять осмотические сили. Так, М. Н. Гольдштейн у 1948 р. [24] у такий спосіб пояснював міграцію вологи в зону промерзання:
«У результаті замерзання частини води в гидратационной оболонці часток грунту підвищується концентрація розчину в буферній плівці, що залишається, і виникає різниця осмотических тисків під впливом якої відбувається підтягування в цю плівку води з менше концентрованих оболонок нижче расположенных. часток, ще не захоплених промерзанням».
На доказ своєї гидратационной теорії М. Н. Гольдштейн проводив досвіди з гидрофобными порошками, у яких; при зволоженні і промораживании не утворювалися крижані прошарки, у той час як у гидрофильных порошках з'являлися лінзи льоду. Проте ,А. П. Баженова [б], що спеціально займалася перевіркою гидратационной теорії, у своїх досвідах виявила. що в гидрофобных матеріалах, як і в засолених грунтах, де плівковий механізм пересування вологи також виключений; за рахунок одних тільки капілярних меніскових сил і сисної сили поверхонь крижаних кристалів, що утворяться знову, у зоні промерзання накопляется вода, хоча й у набагато меншій кількості чим при плівковому пересуванні. У цих випадках вода накопичувалася в 2 разу меншій кількості.
А. П. Баженова вважає, що в умовах незначної концентрації розчину, що заповнює пори грунту, значення градіенту осмотических сил у процесі міграції вологи мізерно мало в порівнянні з впливом градіентів температури і градиенто содержания' вологи. Введення в грунт солей, як показують досвіди А. П. Баженовой і Ф. Г. Бакулина [6, 7], понижает інтенсивності процесу міграції, оскільки значна концентрація селі! придушує . плівковий механізм пересування вологи.
Представления С. Тебера про причини міграції вологи надалі одержали на Заході розвиток у роботах шведського інженера Г. Бескова ['116], швейцарського інженера Р. Рюкли [127] ряду інших дослідників.
У 30-х роках поглядам цих вчених іноді противопоставлялись погляди деяких російських дослідників, що вважали, що теорія Тебера розходиться з практикою. Так, у цей період М. И. Сумгин [91] уперше показав, що при охолодженні грунтів прямування води в них буває двох типів: по напрямку теплового потоку (у зв'язкових грунтах) і проти теплового потоку (а пісках). Отжатие води при промерзанні пісків пояснюється наявністю компресійного тиску, що розвивається в грунтах унаслідок збільшення обсягу води при замерзанні; у насичених грунтах , що фільтрують добре , тиск розширення водые . діє на незамерзшую воду і віджимає її за межі зони промерзання. Таким чином, напрямок прямування вологи при! замерзанні насиченого грунту залежить від співвідношення в нем| внутрішніх сил, що всмоктують незамерзшую воду в зону промерзання, і компресійних сил, її що віджимають. Непрямою ознакою, що відбиває відношення грунтів до промерзання, може служити їхній гранулометрический склад. У насичених песчаных грунтах практично незмога усмоктування, немає плівкової води, і в них при замерзанні відбувається отжатие води через розширення її на 9%; у глинистих грунтах, навпаки, немає або дуже мало вільної води, уся вода адсорбована величезною поверхнею часток грунту, тому при промерзанні грунту вона не віджимається, а, навпаки, повільно, поступово переміщається по плівках у зону утворення і росту кристалів льоду.
У пылеватых грунтах є і вільна капілярна вода, легко рухлива, є і пов'язана плівкова. Це забезпечує найбільші можливості швидкого росту крижаних прошарків за рахунок надолуження плівок капілярною водою (мал. 5).
1| Опытами Л. Казагранде, А. Дюкера, Д. Мортона, Г. Бескова й ін. установлено зразкові межі морозоопасных грунтів, у котрих зимой накопляется волога. Так, по Л. Казагранде й А. Дюкеру [20], що проводили ретельні лабораторні досвіди по Заморожуванню грунтів і чистих фракцій при підтоку води знизу, грунти, що містять більш 10% часток менше 0,02 мм, є морозоопасными; зимой у них може накопляться волога. Шайбль, а також Мортон вважають, що в звичайних умовах залягання грунтів у земляній полотнині морозоопасными варто вважати грунти, що містять більш 15-20% часток мельче 0,02 мм.






Рисунок 3.1 - Схема кристалоутворення в різних грунтах:
а - у піску; б - у глине; в - у пилуватому грунті;
1-кристали льоду: 2 - вільна вода: 3-частки грунту; 4 - зв'язкова вода
Пізніші дослідження К. Кейля [122], И. А. Тютюнова й ін. показали недостатність одного лише показника гранулометрического складу грунту для оцінки його морозоопасности; поряд із гранулометрическим впливає також мінералогічний і іонний склад грунту, не що враховуються критеріями Казагранде й інших; тим часом, наприклад, 3% моятмориллонита вже роблять вирішальний вплив на влагонакопление в піску. " Кейль; . Тютюнов і інші дослідники правильно указывав ют на важливість мінералогічного й іонного складу грунтів, що обумовлюють якість поверхні часток, інтенсивність і форму зв'язку часток грунту і води. И. А. Тютюнов і 3. А. Нерсесова показали, що, чим більше валентність елемента, тим більше енергія гидратации, що розташовується в такий ряд:
3.3. Фазовий склад води , що мігрує у грунтах
Питання про фазовий склад води, що пересувається в зону промерзання, є одним із найголовніших при аналізі влагонакопления в грунтах і його розрахунках. У залежності від того, у якому видежидком або парообразномперемещается вода, вирішується питання і про засоби боротьби з влагонакоплением.
парів склала лише 0,3 г у добу, або менше 30% від кількості вологи, що притікала в зону різкого охолодження при короткий 6-сантиметрових колонках. Таким чином, навіть у найбільше сприятливих для конден| сации водяних парів умовах безпосередня роль конденсації пароподібної вологи невелика. Проте при конденсації пара виділяється тепла 539 кал/р, у той час як при замерзання рідкої води виділяється тільки 80 кал/м. Тому в загальному балансі . схованої теплості, що виділяється при . конденсації і замерзанні вологи, що притекла, частка пароподібної притоки складає вже № 15-30%, а 80-90%, саме пароподібна форма переміщення вологи і визначає швидкість промерзання не цілком насичених грунтів.

Рисунок 3.2 - Різновиду води в грунті: 1-роз'єднана капілярна вода; 2-рухлива капілярна вода; 3 – рихлозв’язна вода; 4 - прочносвязанная вода; 5 -- частки грунту; 6 - водяні пари.

Оскільки загальна притока вологи в зону охолодження у свою оче редь залежить від швидкості охолодження, то варто визнати, 'что в N цілком насичених грунтах щ рообразный притока вологи грає значну, а не другорядну роль. Це, безсумнівно, осложняв аналітичний розрахунок промерзань таких грунтів, у насичених ж грунтах пароподібне переміщена вологи істотної ролі не грає.
У 1940-1941 р. Н. А. Цытович, у той час зовсім занимавшийся не питаннями міграції вологи в грунтах, на підставі узагальнення результатів лабораторних іспитів технічних властивостей мерзлих грунтів приходив до висновку про існування в грунтах при негативній температурі води, що не змерзнула.
Незабаром 3. А. Нерсесовой був розроблений калориметриче ский метод визначення води, що не змерзнула, за допомогою якого було встановлено, що при будь-яких негативної температур у мерзлих грунтах деяка кількість води залишається в незамерзшем стані.
В даний час по чинним на воду переважним силам, ступеня її рухливості і розташуванню в порах грунт розрізняють такі різновиди води: а) водяний пар, що заповнює повітряні пори і постійна перемещающийся під сили ваги, що действием молекулярних сил незалежно від, убік меншої пругкості водяних парів; б) пов'язана вода, утримувана у виді водяних плівок молекулярними й іонними силами (адсорбції), що діють на поверхні часток грунту товщина прошарків пов'язаної води і сили, що утримують її, як указувалося раніше, залежать від мінералогічного й іонного складу.
У одиниця об'єму грунту кількість пов'язаної води тим більше, чим більше питома поверхня і гидрофильность грунтових часток і чим нижче позитивна температура. Молекули води в прошарках, розташованих безпосередньо в поверхні часток (гігроскопічна вода). зовсім позбавлені індивідуальної кінетичної енергії поступального й обертального прямування. Такі прошарки молекул води, утримувані адсорбційними силами, рівними 50 р/см2 і більш, прийнято називати міцно зв'язковою водою; вона має велику щільність, про що свідчить виділення теплості при змочуванні нею сухого грунту; вона не пересувається сисною силою коренів рослин, володіє зниженої спроможність розчиняти солі, рухається тільки обращая в пар, і не замерзає навіть при дуже низькій температурі (-750). Чисельно її утримання в грунтах приблизно соответсвует подвійної гігроскопічної вологості. Особливе значення для міграції вологи при замерзанні і випарі має периферійна, так називана пухко-пов'язана вода, утримуваний навколо часток грунту адсорбційними силами менше 50 р/см2. Ця вода також має знижену температуру замерзання, тому що її молекули сближены чинними на них адсорбційними силами й орієнтовані у визначеному напрямку в електричному полі іонів; проте температура замерзання пухко-пов'язаної води коливається в невеличкому інтервалі негативних температур (від 0,1 до 100); чисельно максимальна кількість пухко-пов'язаної води відповідає вологості, приблизно рівної
максимальної молекулярної влагоемкости грунту (по Лебедєву);
в) капілярна вода, утримувана в порах грунту силами менісків, води, що діють на поверхні поділу води і повітря. Розрізняють роз'єднану, нерухому капілярну воду, що збирається в рогах пір і рухливої капілярної води, що має гідравлічний зв'язок по капілярах грунту з рівнем грунтової води.
Тиск у капілярній воді завжди менше атмосферного; отже, замерзання власне капілярної води відбувається при температурі, близької до 0 ; тому пересуватися і накопляться в зоні негативних температур капілярна вода в Грунті не може; вона є лише постачальником, що заповнює спад пов'язаної вологи, що переміщається в зону промерзання.
Деякі дослідники, на противагу А. Ф. Лебедєву, відносять і пов'язану в грунтах воду до категорії капілярної, роз'єднаної, тобто нерухомої води, незважаючи на те, що тиск у капілярній воді менше, а в плівкової більше атмосферного. Автор не згодний з об'єднанням цих двох категорії вологи, різноманітних по поводженню при замерзанні, в одну, не згодний із супротивниками гіпотези плівкового (або адсорбційного) стани вологи, що вважають усю грунтову вологу капілярної.
На доказ уявлень про більш високу температуру замерзання капілярної води автор провів у Лабораторії Союздорнии спеціальні досвіди по заморожуванню капілярної води у вузьких скляних трубках капилляриметрахпри різному її натягу.
Таким чином, ці досвіди підтвердили, що капілярна вода замерзає навіть раніше вільної води і тому брати участь безпосередньо в пересуванні вологи в зоні негативних температурі не може.
Вільна і капілярна вода переходить у лід при температурі біля 0 , якщо не вважати явища переохолодження води в тонких капілярах, діаметр яких настільки малий, що на воду, крім меніскових сил поверхневого натягу води, починає позначатися дія також і поверхневих електричних і молекулярних сил із боку твердих часток - стінок капілярів.
Інше дело-связанная вода в грунтах, що якісно неоднорідне і замерзання якої відбувається поступово, у міру зниження температури. Для встановлення основної залежності - температури замерзання різноманітних прошарків пов'язаної води - автор використовував два різноманітних методи, запропонованих Інститутом мерзлотоведения Академії наук СРСР. Автором було вперше запропоновано використовувати отримані при цьому залежності для розрахунку влагонакопления.

Лекція № 6, 7

4 МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ ГРУНТОВИХ ОСНОВ ТА ДОРОЖНІХ ОДЯГІВ
4.1 Аналіз фазового складу води у грунті полотна
Для аналізу фізичної сутності процесу вологонакопичення й обгрунтування розрахункової схеми дифузійного і плівкового водно-теплових режимів були проведені експерименти по визначенню питомої ваги пари і рідкої фази в зальному потоці мігруючої води.


Рисунок 4.1 - Опит № 1 по вивченню фазового складу води, що мігрує, у полотні:
1 - початкова вологість: 2 - вологість після дослідження; 3 - конденсація пару в чашках; 4 - влагонакопичення за рахунок конденсації пару; 5 - загальне влагонакопичення; 6 - пароуловлючі чашки.
По осі дороги вирубували одяг (асфальтобетон на грунтощебені, укріпленому бітумом) і в улаштовані в грунті ніша на глибинах 0, 20, 40, 60, 80 і 100 см закладали пароуловлюючі чашки за методикою А. Ф. Лебедєва (рис. 3.1) У чашки, заливали дистильовану воду і за даними періодичного їхнього зважування визначали кількість пару, що конденсується. У плані ніші зміщали по осі дороги, що дозволяло вимірювати конденсацію пару в кожному випадку, не порушуючи структури і структури грунту й одягу. Після установки чашки ніші закривали збоку щитками, шурф заповнювали ущільненим грунтом у порядку його початкової структури, а вирубування в одязі ремонтували і старанно заливали бітумом. У періоди зважування чашок із верха і споду ніші відбирали проби грунту на вологість.
ММВ – максимальна молекулярна вологомісткість спроможність молекул грунту вміщувати і удержувати певну кількість води у % від абсолютноїсухої маси.
МГ – властивість матеріалів поглинати (сорбіровати) вологу із повітря. Мають змочувані водою (гідрофільні) матеріали капілярно пористої структури, в тонких капілярах яких виходе конденсація вологи.
З проведених опитів зроблені такі висновки:
у теплий період року водяний пар дифундує від одягу униз; пар конденсується на стінках чашок, а основа залишається сухою; у холодний період року водяний пар дифундує від полотна нагору до одягу; вода з чашок випаровується, водяний пар конденсується на основі чашок;
водяний пар у дорожній конструкції конденсується не в одній якийсь площині, а на всіх обріях активної зони (див. рис. 3, крива 3); у всіх досвідах найбільша конденсація відзначалася на глибинах 20-40 см для грунту полотна і на глибинах 50-60 см для грунту відкритого поля; ця критична глибина з максимальною конденсацією водяного пари відповідає глибині загасання добових температур;
питома вага водяного пари в загальному потоку мигрируючої води складає біля ѕ, досвідами також установлено, що при промерзанні грунту з початковою вологістю не вище 0,60 притока води в зону промерзання відбувається тільки в пароподібній формі;
характер зміни вологості дорожньої конструкції по глибині визначається закономірностями дифузії і конденсації водяного пари; у всіх досвідах криві кінцевої вологості грунту і конденсації пару мали аналогічний вид (див. рис. 3, криві 2 і 3);
оскільки в загальному потоці води, що мігрує, основну частину складає водяний пар, то для підвищення стійкості земляного полотна і дорожніх одягів необхідно проектувати заходи, що обмежують доступ води . у верхню частину полотнини в пароподібній формі.
4.2 Дослідження взаємодії водяного пару з грунтом полотна і шарами дорожнього одягу
Внаслідок повітряно- і паропроникливості в земляному полотні й у дорожньому одязі завжди в тій або іншій кількості є повітря з різноманітною пругкістю водяного пари, мм. Ступінь пругкості пару можна виразити відносною вологістю порового повітря
·, %:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.1)
де рt -максимальна пругкість пару, мм рт. ст. при даній температурі t, приймається по таблицях.
При охолодженні дорожньої конструкції температура, а отже, і величина максимальної пругкості пару порового повітря знижуються. При температурі точки роси tр, коли р стане рівним рt, повітря в порах досягне повного насичення, тобто
· = 100%. З подальшим зниженням температури t < tр пругкість пара зменшується відповідно значенням рt для даної температури і пароподібної вологи конденсується в дорожній конструкції пропорційно розміру рt - р.
При зіткненні водяного пари з матеріалами відбувається явище сорбції. На основі експериментів по дослідженню сорбції водяного пари різноманітними дорожньобудівельними матеріалами і грунтами були отримані ізотерми сорбції водяного пари (рис. 3.2), які показують загальний характер наростання вологості матеріалу зі збільшенням відносної вологості порового повітря. Водяні пари порового повітря з даною пругкістю р обумовлюють у дорожній конструкції визначену вологість матеріалу, і навпаки, вологість матеріалу визначає конкретну пругкість пару порового повітря. З зміною температури приземного повітря відносна вологість повітря в порах збільшується або зменшується і відповідно до ізотермою сорбції змінюється вологість матеріалу (або грунту).
Різноманітні дорожньо-будівельні матеріали і грунти мають якісно подібні ізотерми сорбції. Процес наростання вологості матеріалу дорожнього одягу або грунту земляної полотнини має три характерні стадії. На першій стадії сорбції (
· до 20%) у порах абсолютного сухого матеріалу утвориться мономолекулярний шар сорбованої вологи. Поверхневе поглинання молекул води відбувається за рахунок дії електростатичних сил між іонами часток матеріалу і диполями молекул води. Ці сили, очевидно, дуже великі, на що вказує крутий вид кривої сорбції на першій стадії. На другій стадії сорбції (
· від 20 до 60%) відбувається утворення полімолекулярного шару вологи. Процес сорбції відбувається в основному за рахунок сил Ван-дер-Ваальса, що виходять від часток матеріалу, і електростатичних сил тяжіння, що виходять від зовнішніх діполей молекул води.

Рисунок 4.2 - Ізотерми сорбції водяного пари матеріалами дорожніх одягів:
1 - щебенем із піщанику; 2 - грунтом, укріпленим дьогтем і вапном; 3 - дьогтегрунтом; 4 - цементобетоном: 5 - асфальтобетоном

На третій стадії сорбції відбувається подальше збільшення товщини водяної плівки, у результаті чого в окремих порах з'являються сили поверхневого натягу. На цій стадії поряд із сорбцією починає відбуватися капілярна конденсація. Починаючи з вологості
· біля 95% відбувається інтенсивна капілярна конденсація.
Агрегати грунту і матеріалу дорожнього одягу в точках контактів утворюють клиновидні пори. У результаті сорбції молекул пару на протилежних змочуваних площинах клиновидних пір утвориться увігнутий меніск, над яким відбувається конденсація пару, оскільки пругкість пару над увігнутою поверхнею менше, ніж над плоскою. Це явище відкрито Кельвіном:
13 EMBED Equation.3 1415, (4.2)
де р, рr - пругкість насиченого пару відповідно над плоскою поверхнею й увігнутим меніском із кривизною радіуса r при абсолютній температурі Т;

· - коефіцієнт поверхневого натягу;
М,
· - молекулярна вага і щільність рідини;
R - універсальна газова постійна.
У процесі капілярної конденсації кривизна увігнутих менісків зменшується і при радіусі меніска капілярних судин або пір, що наближається до 10-5 см, пругкість пару над увігнутим меніском стає рівної пругкості пару над плоскою поверхнею. У вузьких капілярних судинах утворяться плівки води. Насичений водяний пар сорбірується водяними плівками і переноситься по ним під дією поверхневого натягу до осередків росту вологи. Тут відбувається утворення об'ємної рідкої фази у виді капель різноманітних радіусів.



Рисунок 4.3 - Криві наростання вологості матеріалів дорожніх одягів у залежності від тривалості сорбції пару:
1 - грунт, укріплений дьогтем і вапном, МГ == 12.5%; 2 - щебінь із пухкої горілої породи; МГ = 9,2%; 3 - цементобетон МГ = 6.9%; 4 – дьогтегрунт, F грунту - 35%, МГ = 5,1%; 5 – грунтощебінь укріплений бітумом МГ = 3.9%; 6 - дьогтегрунт, F грунту =32%, МГ = 3,3%; 7 - щебінь із щільної горілої породи, МГ = 2.1%: 8- щебінь із щільного доменного шлаку, МГ = 0.9%; 9 - асфальтобетон, МГ = 0,7%; 10 - гранітний щебінь, МГ - 0,3%.
Над дрібними краплями тиск водяного пари більше, ніж над значними, і тому пар пересувається від дрібних крапель до значних, на яких конденсується. У результаті цього процесу з дрібних крапель утворяться водяні агрегати. На цій стадії капілярної конденсації рух води відбувається за рахунок сил, характерних для рідкої фази води. Теоретично процес капілярної конденсації може відбуватися до повного насичення пір водою. Це явище підтверджується польовими спостереженнями. При пароподібному зволоженні до кінця періоду вологонакопичення спостерігалася вологість грунту, близька до F, що не було ще межею, оскільки в грунті повітряємкість не була рівна нулю.
Зростання вологості в процесі взаємодії матеріалу з паром обмежується величиною МГ (рис. 3.3). Максимальна гігроскопічність характеризує сорбційну спроможність грунтів і матеріалів дорожніх одягів при пругкості водяного пари, близької до насичення, коли, крім утворення полімолекулярних сорбційних шарів, відбувається капілярна конденсація. При вологості матеріалу (грунту) W<МГ рух вологи відбувається тільки у виді пару. Якщо W >МГ, то в порах відбувається вологонакопичення головним чином за рахунок капілярної конденсації. При цьому, як показали експерименти, загальний потік вологи в грунті складається приблизно з 75% водяного пари і 25% плівкової вологи.

Рисунок 4.4 - Залежність МГ від температури сорбції пару для деяких дорожньо - будівельних матеріалів: 1 - щебінь із піщанику; 2 - грунт, укріплений дьогтем і вапном: 3 - бітумогрунт, 4 - цементобетон; 5 – дьогтегрунт; 6 – асфальтобетон.
Величина МГ характеризує вологість матеріалу, вище якої водяні пари завжди знаходяться у стані, що насичує порове повітря, і
·=100%. Вона є критерієм стану пару в дорожній конструкції. Тому отримані значення МГ (див. рис. 3.3) являють теоретичний і практичний інтерес.
Величина МГ для грунтів істотно залежить від ступеня дисперсності. З зростанням верхньої межі пластичності грунту площа поверхні, що сорбірує, збільшується і МГ зростає: для пісків від 0,2 до 2,0%; для супісків від 2,0 до 4,0%; для суглинків від 4,0 до 12,0% і для глин вище 12,0- 13,0%.
Зі зниженням температури поверхневий натяг водяної плівки агрегатів матеріалу збільшується, а кінетична енергія молекул пару падає. Ті молекули, що попали на водяну плівку, не можуть десорбіруваться (випаровуватися). При цьому вологість матеріалу зростає (рис. 3.4). Охолодження дорожньої конструкції сприяє підвищенню МГ, унаслідок чого процес капілярної конденсації зимою починається при більшій вологості, ніж улітку. Тому в холодний період року шари одягу і грунти полотна сорбірують пару більше, ніж у теплий період.
4.3 Основне рівняння водно-теплового режиму дорожньої конструкції
На основі викладених вище результатів досліджень рекомендується можливим прийняти таку розрахункову схему вологонакопичення в полотні і шарах одягу (рис. 3.5).
1. Вологість матеріалу менше максимальної гігроскопічності, W < МГ. У порах матеріалу (грунту) водяний пар знаходиться в ненасиченому стані,
· < 100%, конденсація відсутня, р<рt. Вологість матеріалу при даній температурі визначається пругкістю пару. Рух його відбувається з місць із великим парціальним тиском р1 у місця з меншим тиском р2. У даному випадку відбувається концентраційна дифузія пару. Зміна вологості матеріалу у часі (Т) визначається температурою даного шару і ступенем концентрації пару, тобто
13 EMBED Equation.3 1415. (4.3)


Рисунок 4.5 Розрахункова схема вологонакопичення при пароподібному зволоженні: І-область сорбційного стану пару; ІІ-область конденсаційного стану пару; ІІІ -- пароподібна фаза; IV - пароподібна фаза + рідка фаза.

2. W
·МГ. У порах матеріалу (грунту) водяний пар знаходиться в насиченому стані,
· = 100% р=рt. При зміні температури атмосферного повітря, а отже, і дорожній конструкції змінюється і величина рt. Для місць із більшою температурою значення рt буде вище, чим для місць із меншою температурою. Під дією перепаду парціальних тисків р1 – р2 водяні пари дифундують у зону зі зниженою температурою. Оскільки t < tр, то водяний пар конденсується в плівкову воду. Конденсація можлива на всіх обріях дорожньої конструкції, схильних сезонній зміні температур. У даному випадку відбувається термодифузія водяного пари.
Зміна вологості матеріалу в часу для термодифузії пара визначається температурою даного шару, тобто:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.4)
Зіставлення, що спостерігаються, мінімальних сезонних вологостей Wmin матеріалів дорожнього одягу і грунтів земляного полотна експлуатованих доріг у тієї чи іншій дорожньо-климатичній зоні з МГ дозволяє в кожному випадку зробити висновок про форми дифузії водяного пари.
У районі дослідження мінімальна вологість зв'язкових грунтів полотна для типу I водно-теплового режиму дорівнює 0,40-0,45, а значення МГ для цих же грунтів складає 0,25-0,35. Оскільки Wmin > МГ, то пересування водяного пари відбувається за рахунок термодифузії. Для матеріалів одягу в більшості випадків Wmin < МГ. Отже, пересування водяного пари в прошарках одяги відбувається головним чином за рахунок концентраційної дифузії.
Для розрахунку вологості одягу і полотна в різноманітні періоди року, а отже, і для оцінки їхнього деформування і тривкості необхідно знати закономірності зміни пругкості водяного пари порового повітря в зв'язку зі зміною температурного режиму дорожньої конструкції.
Виділемо у дорожній конструкції шарк товщиною dh, у якому пругкість водяного пари змінюється на величину dр. При постійних у даний момент температурі і перепаді пругкості кількість пару, що дифундує через 1 м2 шару dh в одиницю часу, складе
13 EMBED Equation.3 1415, (4.5)
де
· - коефіцієнт паропроникливості матеріалу, г/м
·год
·мм. У дійсних умовах відбувається зміна температури й пругкости пару по товщині дорожньої конструкції і рівняння (7) приймет такий вигляд:
13 EMBED Equation.3 1415. (4.6)
Зміна пругкості пару порового повітря обумовлюється поглинанням або виділенням вологи матеріалом і, навпаки, зміна вологості матеріалу змінює пругкість водяного пари. З изотерм сорбції можна визначити загальну; гігроскопічну спроможність матеріалу
·0 г/кг, тобто кількість грамів вологи, що сорбируеться одним кілограмом матеріалу при підвищенні відносної вологості порового повітря
· від 0 до 100%.

Рисунок 4.6 - Схема до визначення коефіцієнта
·0
Вечина
·0 являє собою (рис. 4.6) тангенс куту наклону
· спрямленої ізотерми сорбції:
13 EMBED Equation.3 1415. (4.7)
Оскільки 13 EMBED Equation.3 1415, то рівняння (4.7) можна переписати слідуючим чином:
13 EMBED Equation.3 1415, (4.8)
де
· - питома гігроскопічна спроможність матеріалу в г/кг
·мм, тобто кількість грамів вологи, сорбірується одним килограмом матеріалу при підвищенні пругкості пару порового повітря на 1 мм рт. ст.
Кількість вологи dq2, що необхідна для збільшення пружності пари dp на 1 мм за час dТ (час) шару dh площею 1 м2, дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415, (4.9)
де
· - об'ємна вага матеріалу, кг/м3.
Перепишемо рівняння (4.9) у приватних похідних:
13 EMBED Equation.3 1415. (4.10)
Зміна пругкості пару обумовлено зміною вологості матеріалу. У рівняннях (4.6) і (4.10) величини 13 EMBED Equation.3 1415 та 13 EMBED Equation.3 1415 повинні бути рівні, звідкіля маємо
13 EMBED Equation.3 1415. (4.11)
Вираження (4.11) являє собою диференціальне рівняння несталої дифузії пару в шарі дорожньої конструкції і характеризує його водяний режим.
Для обчислення в цьому рівнянні величини рt необхідно знати температури дорожньої конструкції в різноманітні моменти часу. Наявність різниці температур грунту t2 і повітря tпов. а також t1 і t2 обумовлює в різноманітні періоди року тепловий потік (рис. 4.7).
Виділимо паралелепіпед площею dhdx і довжиною, рівній одиниці. Кількість тепла, що проходить через грані 1, 3 і 2, 4 за одиницю часу, дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415, (4.12)
де
· - коефіцієнт теплопровідності, ккал/м год. град.
Кількість тепла, що виділяється в грунті в обсязі паралелепіпеда за рахунок конденсації водяного пари в одиницю часу, дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415, (4.13)
де r - скрита теплість паротворення.
Кількість тепла по рівняннях (4.12) і (4.13) витрачається на зміну температури грунту в обсязі паралелепіпеда за час dТ:
13 EMBED Equation.3 1415, (4.14)
де с-питома теплоємність.
Прирівнявши вираження (4.12) і (4.13) до вираження (4.14) і розділивши обидві частини рівняння на 13 EMBED Equation.3 1415, маємо:
13 EMBED Equation.3 1415. (4.15)


Рисунок. 4.7 - Схеми до висновку диференціальних рівнянь водно-теплового режиму дорожнього одягу і земляного полотна: атеплий період; бхолодний період.
Вираження (4.15) являє собою диференціальне рівняння несталого потоку тепла в прошарку дорожньої конструкції і характеризує його тепловий режим.

Лекція №8. 9
4.4 Метод розрахунку водно-теплового режиму дорожніх одягів та земляного полотна (рішення основних рівнянь)
4.4.1 Визначення коефіцієнту теплопереходу.
Теплообмін між покриттям одягу й атмосферою проходить головним чином за рахунок конвекції
·к і випромінювання
·вип. тобто

·=
·к +
·вип. (4.16)
Для поверхонь, що граничать із повітрям, у будівельній теплотехніці значення
·к визначається по перевіреному на практиці такому рівнянню:

·к =6,31v0,66 +3,25e-1,91V, (4.17)
де v - швидкість вітру на висоті 10 м, м/сек;
е - основа натуральних логарифмів.
Для використання цього рівняння у водно-теплових розрахунках дорожньої конструкції необхідно значення v приймати у поверхні покриття. Відповідно до встановленої в метеорологія залежності швидкість вітру по висоті змінюється за логарифмічним законом
13 EMBED Equation.3 1415, (4.18)
де v1 і v - швидкості вітру відповідно на висоті h1 і h;
z0 – параметр шорсткості, для гладких поверхонь (дорожні покриття) zo=l,0.
Приймаючи h1 = 1 м, h = 10 м (стандартна висота спостережень за вітром на метеостанціях), zo=l,0, із рівняння (4.18) маємо v1= 0,67 v.
Для розрахунку тепловтрат дорожним покриттям за рахунок конвекції рівняння (4.16) остаточно прийме такий вид:

·к =4,23v0,66 +3,25e-1,28V (4.19)
Тепло, що випромінюється покриттям одягу, цілком розсіюється в навколишньому повітряному середовищі. Тому для обчислення
·вип. можна скористатися рівнянням для двох рівнобіжних площин
13 EMBED Equation.3 1415, (4.20)
де с1 с2, со - коефіцієнти випромінювання відповідно дорожнього покриття, повітря й абсолютно чорного тіла.
Для більшості дорожньо-будівельних матеріалів с1 коливається в межах 4,0-4,5. При розрахунку огороджень, що граничать із повітрям, значення с2 рекомендується приймати рівним со. Маючи це на увазі, можна думати, що тепловтрати дорожнього покриття за рахунок випромінювання, обчислені по рівнянню (3.20), не перевищують 2-3 ккал/ч·м2. Розрахунки показують, що втрати тепла дорожньою конструкцією за рахунок випромінювання і конвекції в сумі складають менше 5% від тепловтрат за рахунок теплопровідності.
4.4.2. Методика розрахунку водно-теплового режиму.

Рисунок 4.8 - Заміна багатошарової дорожньої конструкції однорідним масивом грунту відкритого поля введенням еквівалентного шару: а - дорожня конструкція; б - відкрите поле.

Для умов відкритого поля середньомісячна або середньодекадна температура грунту tг для глибини (рис. 4.8) може бути прийнята за початкову. Зведення полотнини й устрій дорожнього одягу порушують тепловий режим грунтів відкритого поля, і температура tг буде спостерігатися в полотні на новій глибині Н. Величина зсуву Н' - Н залежить від теплових властивостей дорожнього одягу, від розходження в щільності і вологості грунтів відкритого поля і полотна, що впливають на теплофізичні характеристики.
Для стаціонарних умов теплопередачі витрата тепла за 1 час через шар
·h дорівнює Q=(t1- t2)-
·/
·h (t1і t2 температури, відповідно, на нижній та на верхній межі шару
·h).
Величина, зворотня тепловому потокові Q, при t1- t2=10 являє собою тепловий опір R, м2
·ч
·град/ккал:
13 EMBED Equation.3 1415. (4.21)
За аналогією з рівнянням (3.21) загальний тепловий опір дорожньої конструкції дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415 (4.22)
де h1 , hn - товщини прошарків неоднорідної дорожньої конструкції, м;

·1 ,
·n - коефіцієнти теплопровідності відповідних прошарків дорожньої конструкції.
13 EMBED Equation.3 1415 - опір теплопереходу покриття одягу, м2
·ч
·град/ккал.
Замінимо багатошаровий дорожній одяг однорідним масивом грунту відкритого поля шляхом введення еквівалентного шару і запишемо рівняння балансу теплових опорів для одягу і грунту відкритого поля (див. рис. 3.7):
13 EMBED Equation.3 1415, (4.23)
де hc, h
·c - товщини шару снігу відповідно на проїзній частині й у відкритому полі з коефіцієнтами теплопровідності
·с і
·
·c;
hек. – шар грунту відкритого поля з коефіцієнтом теплопровідності
·відк.п., рівний по тепловим властивостям дорожньому одягу;
Roд. - тепловий опір одягу.
З аналізу рівнянь (4.16), (4.19), (4.20) і (4.22) витікає, що Rпок. і R
·пок. близькі між собою. Приймаючи Rпок.
· R
·пок. із рівння (3.23) маємо
13 EMBED Equation.3 1415 (4.24)
На дорогах вищих технічних категорій сніг, як правило, прибирають, і величину hc можна опустити. Маючи це на увазі, рівняння (4.24) можна переписати так: для районів із стійким сніговим покровом
13 EMBED Equation.3 1415; (4.25)
для районів із нестійким сніговим покровом
13 EMBED Equation.3 1415. (4.26)
Розподіл температур у полотні в шарі Я і у відкритому полі в шарі H
·-hек. внаслідок розходження теплових властивостей буде різним. Грунт полотна має підвищену щільність і відмінну від грунту відкритого поля вологість. У зв'язку з цим приймемо різні значення коефіцієнта теплопровідності
·зп у шарі Н полотна і
·відк.п. у шарі Н' відкритого поля. На основі рівняння (4.22) запишемо
13 EMBED Equation.3 1415 (4.27)
звідки
13 EMBED Equation.3 1415. (4.28)
Маючи дані з кліматологічних довідників (або метеостанцій) tг для грунтів відкритого поля на глибині Н' для різноманітних географічних пунктів України, їх можна прийняти за початкові температури грунтів полотна, але для нової глибини Н (нульова площина). Знаючи температури повітря tпов. і грунту tг, можна обчислити початкову температуру tn у будь-якій площині n полотна або одягу.
Кількість тепла, що проходить за 1 год. через 1 м2 дорожньої конструкції, дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415. (4.29)
Кількість тепла, що втрачається за 1 год. із 1 м2 поверхні покриття, дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415. (4.30)
При стаціонарних умовах теплопередачі Q1=Q2, звідки
13 EMBED Equation.3 1415 (4.31)
Рівняння для обчислення температури в будь-якій площині п дорожньої конструкції або відкритого поля за аналогією з рівнянням (4.31) прийме такий вид:
13 EMBED Equation.3 1415, (4.32)
13 EMBED Equation.3 1415 - сумарний тепловий опір вищерозташованих n-них шарів.
4.4.3. Метод розрахунку глибини промерзання.
На основі наведених вище питань з термодинаміки дорожнього одягу і земляного полотна рекомендується приблизний метод розрахунку глибини промерзання, заснований на слідуючих положеннях
Глибина промерзання характеризується проникненням в грунт певної ізотерми t.
Температури приземного повітря tпов. і грунту tг на глибині Н сезонно змінюються. За період Т (декада, місяць) ці температури приймаються осередненими, а потік тепла стаціонарними.
Дорожня конструкція приймається неоднорідною за товщиною і на поверхні має любу теплоізоляцію у вигляді снігу, утеплювача та ін.
Суть методу зводиться до розрахунку глибини з ізотермою t грунту в шарі Н полотна або Н' узбіччя і відкритого поля (рис.3.8).
Згідно рівнянню (3.22) загальний тепловий опір для дорожньої конструкції дорівнює
13 EMBED Equation.3 1415, (4.33)
для грунту відкритого поля й узбіч
13 EMBED Equation.3 1415, (4.34)
де
·м,
·т - коефіцієнт теплопровідності відповідно мерзлого і поталого грунту;
h - глибина промерзання.
Маючи на увазі рівняння (4.33) і (4.34), на основі виразу (4.32) пишемо вираз для температури промерзання:
13 EMBED Equation.3 1415; (4.35)
13 EMBED Equation.3 1415. (4.36)
Після перетворення остаточно одержимо:
глибина промерзання дорожньої конструкції h, м
13 EMBED Equation.3 1415; (4.37)
глибина промерзання узбіч і відкритого поля
13 EMBED Equation.3 1415. (4.38)

Рисунок 4.9 - Схема до розрахунку глибини промерзання: а) - дорожньої конструкції; б) - узбіччя і відкритого поля; 1 -сніг; 2 - мерзлий грунт; 3- поталий грунт.
Якщо на проїзній частини в окремі місяці є сніг то в рівняння (4.36) замість 13 EMBED Equation.3 1415 про необхідно підставити 13 EMBED Equation.3 1415;
Температури промерзання грунту t можуть бути прийняті за даними М.H. Гольдштейна: для піску і супіску 00 ; для легких суглинків -0,30 ; для важких суглинків і глин від -0,60 1 до -1,00 .
Для розрахунку глибини промерзання необхідні такі вихідні дані:
середні температури повітря tпов. і грунту tг на глибині H' = 3,2 м за 5, 10 або 30 діб холодного періоду, швидкості вітру і товщини снігового покрову; ці дані приймаються по кліматологічних довідниках або зі спостережень метеостанцій;
товщини і характеристики шарів одягу і грунтові умови; по таблицях приймаються коефіцієнти теплопровідності матеріалів і грунту в поталому і мерзлому стані.
Значення коефіцієнта теплопровідності грунту в мерзлому стані В.H. Сизов рекомендує обчисляти по формулі

·м=
·т+0,02(W
·-10), (4.39)|
де W-вологість грунту, %;

· - щільність,г/см3.
При розрахунках водно-теплового режиму одягів і полотна в деяких випадках доцільно застосування рівнянь, отриманих з умов сталої дифузії пару. Рівняння (3.11) за аналогією з рівнянням (3.32) прийме такий вид:
13 EMBED Equation.3 1415, (4.40)
де рпов. - пружність пару приземного повітря, мм рт. ст.;
род. - пружність пару дорожньої конструкції на нижній межі;
r - загальний опір дифузії водяного пари,
13 EMBED Equation.3 1415, (4.41)
rn - опір переходу пару від поверхні дорожнього покриття до повітряного середовища. У першому наближенні приймається при відсутності вітру 0,2 і при наявності вітру 0,1;
13 EMBED Equation.3 1415 -сумарний опір паропроникливості вищерозміщених шарів дорожньої конструкції.
Викладені методи розрахунку водно-теплового режиму дорожніх одягів і земляного полотна засновані на умовах нестаціонарного і стаціонарного тепло- і вологообміну. Методи розрахунку водно-теплового режиму при стаціонарних умовах є наближеними, оскільки в дійсності є коливання температури приземного повітря і грунту tг. Проте в ряду випадків із точністю, припустимій в практичних розрахунках представляється можливим використовувати ці методи, а саме, для проектування заходів, що регулюють водно-тепловий режим.





































ІІ частина
АГРОТЕХНІЧНІ РОБОТИ НА ДОРОГАХ

Лекція № 10, 11
1 ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА АГРОТЕХНІЧНИХ РОБІТ НА ДОРОГАХ

Ефективність роботи рухомого складу автомобільного транспорту, довговічність і надійність роботи дороги, економічна збалансованість навколишнього з дорогою середовища в значній мірі залежить від проведення комплексу агротехнічних робіт, які виконуються при будівництві і експлуатації доріг і вулиць.
До комплексу агротехнічних робіт на дорогах відносять наступні основні види робіт:
закріплення (залуження) посівом трав різних типів угідь (схилів, укосів, узбіч земляного полотна, смуги відведення і т. і.);
вирощування, посадка, догляд за зеленими насадженнями в смузі відведення і на вулично-дорожній мережі населених пунктів і міст;
створення газонів в міській зоні і зоні придорожнього відпочинку;
квіткове оформлення автомобільних доріг і вулиць;
боротьба з небажаною рослинністю в смузі відведення і інших дорожніх угіддях;
рекультивація (відновлення родючості) грунтів придорожніх територій.
Це далеко не повний перелік видів агротехнічних робіт, які виконуються при будівництві та експлуатації автомобільних доріг. Проведення цих робіт є невід"ємною частиною всього комплексу будівельно-експлуатаційних робіт, які проводять на дорогах.
Значимість цих робіт велика. Наприклад, висадка зелених насаджень дерев і кущів забезпечує:
а) захисні функції (снігозахист, пилезахист, шумозахист, грунтозахист, захист від забруднення відпрацьованими речовинами);
б) декоративне оформлення або благоустрій територій;
в) покращення механічних характеристик грунтів і інше.
Закріплення різних типів угідь засівом трав забезпечує, наприклад, стійкість схилів, укосів, узбіч і ін. від зсуву, захищає їх від водяної і вітрової ерозії, значно покращує зорове сприйняття придорожніх територій.
Квіткове і газоне оформлення покращує емоційний стан водіїв і пасажирів, впливає на продуктивність праці і безпеку руху, регулює водно-тепловий режим земляного полотна.
Таким чином, проведення агротехнічних робіт на дорогах сприяє покращенню:
ефективності роботи транспорту;
технічних умов роботи дороги, її надійності;
екологічної рівноваги в придорожній смузі і охороні навколишнього середовища;
архітектурно-ландшафтного і естетичного оформлення дороги і придорожньої території;
санітарного стану доріг.

2 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ АГРОТЕХНІЧНИХ РОБІТ НА ДОРОГАХ
2.1 Рослинні грунти і їх поліпшення
Рослинним грунтом називають поверхневий шар землі, який має родючість, тобто здатність утворювати урожай. Характерною складовою частиною рослинного грунту є гумус, або перегній, який утворюється внаслідок розкладання органічних речовин. В гумусі є всі основні елементи живлення рослин, кількість яких визначає ступінь (міру) родючості грунту. Чим більше гумусу (перегною) в грунті, тим він більш родючий. Родючість грунту необхідно постійно підвищувати правильною агротехнологією, внесенням органічних і мінеральних добрив.
За генетичним походженням рослинні грунти ділять на такі типи: дерново-підзолисті, дерново-карбонатні, сірі лісові, торфяні (болотні), заплавинні, чорноземні та інші.
Дерново-підзолисті рослинні грунти характеризуються невеликою родючістю, невеликим шаром гумусованого горизонту (10-20 см), малою кількістю гумусу (0,5-2,5%), кислою реакцією грунтового розчину (pH 4-5) і низьким вмістом доступних для рослин поживних елементів.
Основні заходи по підвищенню родючості дерново-підзолистих рослинних грунтів полягають у наступному: а) у регулюванні водно-повітряного режиму надлишково зволожених грунтів шляхом влаштування дренажних осушувальних систем; б) у проведенні культуртехнічних робіт; в) у збільшенні перегнійного шару шляхом вапнування; г) у систематичному внесенні органічних і мінеральних добрив.
Дерново-карбонатні рослинні грунти на відміну від підзолистих мають більш високу природню родючість (вміщують до 4% гумусу) і меншу кислотність (реакцію pH аж до нейтральної), краще забезпечені доступними для рослин поживними елементами. Для підвищення родючості цих грунтів необхідно вносити підвищену кількість органічних і мінеральних добрив.
Сірі лісові рослинні грунти характеризуються дещо підвищеним (до 3-5%) вмістом гумусу. За водно-фізичними властивостями вони близькі до дерново-підзолистих. Реакція грунтового середовища у них кисла і слабокисла. Основні заходи для підвищення родючості сірих лісових грунтів зводяться до вапнування, внесення органічних і мінеральних (головним чином фосфорним і азотних) добрив.
Торфяні (болотні) рослинні грунти формуються в умовах перезволоження і діляться на низинні, верхові і перехідні. Торфяні грунти низинних боліт мають значний торфяний шар (більше 40 см), характеризуються високою родючістю, вміщують багато азоту (2-4%), але мало фосфору і калію, мають слабокислу або нейтральну реакцію, відзначаються високою мірою розкладання торфу (30-70%) і високою вологістю. Перехідні болотні грунти на відміну від низинних мають підвищену кислотність (pH 3,5-5), характеризуються меншою мірою розкладання торфу. Верхові торфяники мають дуже мало поживних речовин і складаються з слаборозкладеного кислого торфу, тому для вирощування рослин вони малопридатні.
В районах Полісся значне розповсюдження мають також сірі і світлосірі опідзолені грунти, які сформувались на карбонатних льосовидних породах, які часто на значній глибині (130-200 см) підстиляються воднолідниковими чи древньоалювіальнимии піщаними породами. На цих грунтах рослини досить добре ростуть і розвиваються.
Чорноземи є основними рослинними грунтами Лісостепу і Степової зони України. Серед них розрізняють чорноземи вищолочені, опідзолені, тучні мало- і середньогумусні, звичайні і південні.
Чорноземи тучні мало- і середньогумусні насичені кальцієм і магнієм; реакція грунтового розчину в них близька до нейтральної (pH 6,3-6,7). У вищолочених різновидів кислотність дещо вища. За рівнем грунтового живлення чорноземи середньогумусні відносно добре забезпечені азотом і кальцієм, помірно фосфором – тобто практично всією гамою макро- і мікроелементів. Це треба враховувати при визначенні доз добрив. Чорноземи тучні малогумусні помірно і іноді недостатньо забезпечені легкодоступними для рослин сполуками азоту і фосфору, відносно добре забезпечені калієм. Менш сприятливими, часто обмежено придатними для рослин є чорноземи карбонатні, з поверхневим заляганням карбонатів кальцію; на таких грунтах рослини можуть хворіти хлорозом. Чорноземи звичайні і південні практично завжди достатньо забезпечені азотом, калієм і фосфором; вони забезпечують добрий ріст і розвиток рослин. Взагалі практично всі різновиди чорноземів при правильному їх використанні і раціональній агротехніці можуть забезпечувати найкращу родючість і відносяться до кращих типів рослинних грунтів. Основними заходами, спрямованими на підвищення якості цих грунтів, можуть бути покращення їх механічного складу (при формуванні останніх на щільних глинах) та підтримка балансу мікро- і макроелементів шляхом цілеспрямованого періодичного використання добрив, а також збагачення при необхідності органічними речовинами (переважно еродованих земель на схилах) з метою підтримання в них певної кількості гумусу.
Родючість грунту суттєво залежить і від його механічного складу. За механічним складом всі рослинні грунти ділять на глинисті, суглинисті і супіщані. Основою для такого поділу служить кількісне співвідношення в грунті глинистих (розміром менше 0,01 мм і піщаних розміром більше 0,01 мм) мінеральних частинок.
Механічний склад грунту практично можна визначити органоліптичним способом, скочуючи вологий грунт між долонями. Якщо при скочуванні грунт отримує форму палички чи ковбаски, яка при згортанні в кільце не розтріскується, то грунт відноситься до глинистих; якщо на згині виникають тріщини чи зразок розламується, то грунт суглинистий. З піщаних і супіщаних грунтів скатати паличку і зробити з неї кільце неможливо.
Піщані і супіщані грунти називають легкими і теплими: вони швидше прогріваються, їх легко обробляти. Глинисті і суглинисті грунти називають холодними і важкими.
Кращими рослинними грунтами є суглинисті і супіщані. Вони мають вологомісткість, вміщують достатню кількість повітря; родючість їх може бути покращена систематичним внесенням органічних і мінеральних добрив. Грунти піщані і глинисті без попереднього окультурювання не можуть забезпечити достатню родючість. Піщані грунти мають низьку вологоутримуючу здатність, вологомісткість їх незначна, а висока фільтруюча здатність призводить до легкого і інтенсивного виливання водорозчинних поживних речовин. Внаслідок високої повітропроникності піщаних грунтів органічні речовини в них швидко розкладаються, тому простим внесенням навіть великих доз гною, компасту та інших органічних добрив стабільної родючості на таких грунтах добитися неможливо. Внесені органічні добрива швидко (за 1-2 роки) мінералізуються, і поживні речовини вимиваються опадами в грунтові води.
Піщані грунти можна поліпшити шляхом штучного створення родючого шару. Для цих цілей використовують спеціальний агротехнічний прийом –глинування. Він полягає в тому, що на покращувану ділянку насипають шар глинистого грунту товщиною 5-6 см, старанно вирівнюють його, а потім відсипають шар завезеного суглинистого, супіщаного, торфяного чи дернового грунту. Шар насипного грунту повинен бути не менше 20-25 см, щоб у процесі його обробітку не зруйнувати підстиляючий шар з глинистого грунту. Поступово шар родючого грунту збільшують до 30-40 см. Глина не розкладається і має високі водоутримуючі властивості, внесені органічні і мінеральні добрива не виливаються.
Глинисті грунти сильнозв"язані, важко обробляються. Аерація їх низька, весною поверхня таких грунтів замулюється, утворюючи кірку. Глинисті грунти довго просихають. Такі грунти також потребують окультурювання, тобто їх треба зробити більш пухкими і менш зв"язними. Для цих цілей використовують спосіб, який називають піскуванням. Він полягає у додаванні до грунту звичайного кварцевого піску, який вносять під оранку чи перекопування. Глинистий грунт, змішаний з піском, за фізико-механічними властивостями стає близьким до суглинистого. Внесення гною, торфу, тирси деревини робить його більш пухким і повітромістким.
Вапнування кислих грунтів, або хімічну меліорацію грунтів, здійснюють з метою зменшення їх кислотності. Рівень кислотності грунту позначають умовно знаком pH з відповідною цифрою: до 4 - сильнокислий, 4...5 – кислий, 5...6 – слабокислий, 6...7 – нейтральний, 7...8 – лужний, 8...10 – сильнолужний.
На кислотність грунту рослини реагують по-різному. По відношенню до кислотності грунту їх можна розділити на чотири групи:
рослини, які не переносять кислих грунтів і вимагають нейтральної чи слаболужної реакції грунтового середовища;
рослини, які потребують слабокислу і близьку до нейтральної реакцію грунтового середовища;
рослини, які переносять помірну кислотність;
рослини, які переносять підвищену кислотність грунтового середовища.
Для більшості рослинних культур, які використовуються при проведенні агротехнічних робіт на автомобільних дорогах, оптимальне значення pH складає 5,5...7,0, тобто грунт повинен бути від слабокислого до нейтрального.
Кислотність грунту найпростіше визначити за допомогою спеціального набору індикаторного паперу. Для нього на ділянці викопують заступом вертикальну якму на глибину родючого шару; з нього зверху вниз по стінці відбирають тонкий зріз грунту і старанно перемішують. Після цього частину перемішаного грунту, попередньо зволоженого дощовою або дистильованою водою, зжимають в руці разом зі смужкою індикаторного паперу. Видавлена при зжиманні вода змочує папір. В залежності від кислотності грунту індикаторний папір змінює свій попередній колір. Залишається співставити отримане забарвлення смужки індикаторного паперу з стандартною кольоровою шкалою, доданою до набору, визначити за цією шкалою кислотність грунту.
Кислотність грунту можна орієнтовно визначити і за переважаючими бур"янами, які ростуть на ділянці. Типові бур"янні рослини кислих грунтів: хвощ польовий (сосна польова), щавель малий, пікульник, м"ята, подорожник, вереск. На слабокислих і нейтральних грунтах ростуть ромашка непахуча (триреберник), будяк городній, пирій повзучий, в"юнок польовий.
Для нейтралізації кислих грунтів проводять їх вапнування. Для цього використовують гашене вапно, молотий вапняк (вапнякову муку), цементний пил, вапняний туф, озерне вапно (чажу), молоту крейду, доломітову муку, дефекат (відхід цукрових заводів), попіл деревини. Вапняковий матеріал вносять восени або весною під оранку (перекопування) один раз в 6-8 років, після чого знову визначають кислотність грунту і, якщо необхідно, проводять вапнування. При цьому треба мати на увазі, що вапно-пушонку разом з гноєм вносити не можна, оскільки це призводить до втрат азоту (у вигляді аміака). Їх закладають в грунт окремо.
При проведенні хімічної меліорації грунтів треба пам"ятати, що позитивна дія вапняних матеріалів на грунтовий розчин триває 5-6 років. Тому меліорують грунти в 6-8–польних сівозмінах один раз у ротацію, а в 3-4–польних – один раз за дві ротації. Вапняний матеріал необхідно розподіляти по поверхні грунту рівномірно.
В степових районах України зустрічаються грунти з різним рівнем засоленості. Солонцюваті грунти вміщують велику кількість натрію, який погіршує фізичні властивості грунту: в сухому стані зумовлює високу твердість, у вологому – в"язкість, запливання і повільне просихання. Основним способом їх поліпшення при освоєнні під багатолітні культури є гіпсування. Воно сприяє витісненню з грунтово-поглинального комплексу іона натрію та заміні його іоном кальцію. Гіпс у вигляді порошку вносять у грунт восени. Норма внесення гіпсу залежить від ступеня засоленості грунту і знаходиться в межах 5-10 т/га.

2.2 Добрива та їх застосування
Рослинні культури, які застосовують при створенні і утриманні різнопланових зелених насаджень на автомобільних дорогах, досить вимогливі до родючості грунтів. З кожним вегетаційним періодом рослини виносять з грунту багато поживних речовин, внаслідок чого родючість грунту зменшується. Поповнення в грунті цих речовин і накопичення їх в запас здійснюється шляхом систематичного внесення добрив – органічних, мінеральних, органомінеральних, бактеріальних.
Органічні добрива
До органічних добрив належать гній, перегній, пташиний послід, торф, компости, сапропель та зелена маса.
Гній утворюється з твердих і рідких виділень сільськогосподарських тварин та підстилочних матеріалів (торфу, соломи, тирси). Удобрювальна якість гною залежить від виду тварин, підстилки і способів його зберігання.
Одна тонна свіжого гною вміщує в середньому 4,5 кг азоту, 2 кг фосфору, 5 кг калію, 4 кг кальцію. Крім того, гній має всі необхідні рослинам мікроелементи. Він є основним органічним добривом тривалої дії. Позитивна дія його при внесенні на легких грунтах триває 3-4 роки, на важких – 4-5 років.
Необхідно правильно зберігати гній. Кращий спосіб зберігання – холодний (в щільних штабелях), при якому менше втрачається азоту і інших поживних речовин. Для такого зберігання відносять спеціальну площадку з ущільненим грунтом. Якщо грунт піщаний – підстиляють плівку, на яку укладають торф або різану солому шаром 20-30 см для акумуляції гноївки.
Гній укладають в штабель, ущільнюють і покривають торфом, а при відсутності його – грунтом шаром 20 см.
Гній необхідно доводити до напівпрілого стану і в такому виді вносити в грунт. Вносять його восени у важкі грунти і весною у легкі під основне розрихлювання грунту. Норма внесення відповідно становить 20-30 т/га один раз у 2-3 роки та 30-50 т/га один раз у 3-4 роки.
Перегній отримують внаслідок повного розкладання гною і різних рослинних залишків (листя, трави т.п.). Він має підвищені удобрювальні властивості, підвищену концентрацію поживних речовин в засвоюваній рослинами формі. Це цінне органічне добриво для приготування грунтових сумішей для вирощування сіянців, мульчування посівів і насаджень, додавання до грунту при висаджуванні дерев, кущів і квітів. Доза внесення перегною в середньому 2-3 кг/м2.
Пташиний послід – швидкодіюче органічне добриво з високим вмістом основних елементів живлення, які знаходяться в легкозасвоюваній для рослин формі. Тривалість його дії близько року. Послід вміщує до 2% азоту, 1,7% фосфору, до 1% калію; у висушеному стані – відповідно 4,5%, 3,6% і 1,7%. Пташиний послід застосовують як основне добриво, так і для підживлення рослин. В сухій гранульованій формі його можна вносити в рядки одночасно з висівом чи садінням. Норма внесення на паровому полі становить 2-4 т/га. Для підживлення послід розбавляють водою безпосередньо перед внесенням у відношенні 1:10.
Торф вміщує значну кількість органічних речовин. Але не всякий вид торфу придатний для застосування як добриво у чистому вигляді. Якщо торф має нейтральну реакцію і в його золі багато кальцію, то він придатний для удобрювання грунту; якщо ж реакція кисла і в його золі багато заліза і алюмінію, то торф для удобрювання непридатний. Перш ніж удобрювати грунт торфом, необхідно перевірити його агрохімічні властивості. Верховий (сфагновий) торф найбільш кислий; низинний торф має pH 4.8-5.8, а іноді і нейтральну реакцію за рахунок досить високого вмісту кальцію. В останньому випадку торф можна застосовувати в чистому вигляді як вапняне добриво.
Компости отримують із різних матеріалів – органічних (гній, торф, опале листя, лісова підстилка, тирса та ін.) або органічних та мінеральних (торф+вапно, торф+фосфорне борошно+аміачна селітра та ін.). Деякі з них витримують у компостних купах 1-2 роки, інші можна використовувати через 1,5-2міс. після закладення. Стиглий компост має вигляд землистої однорідної маси. Дози внесення компостів становлять від 20 до 80 т/га.
Сапропель – відкладена в прісноводних водоймах суміш грунту з напіврозкладеними рослинними залишками. Містить більшість елементів мінерального живлення, а також вітаміни, антибіотики та біостимулятори. Кількість внесення сапропелю коливається від 10-20 т/га на відносно багатих суглинкових грунтах до 40-60 т/га на дуже бідних піщаних.
Зелена маса (сидерати). При нестачі органічних добрив іноді є можливість застосовувати для удобрювання грунту зелену масу рослин – сидератів, які висівають у другу половину літа і закладають в грунт з метою збагачення його поживними речовинами. Сидерати високоефективні в умовах достатнього зволоження, у першу чергу на легких за механічним складом грунтах. Сидерат вирощують з бобових рослин, зелену масу яких заорюють на глибину 20-25 см. Особливо велика роль зелених добрив в збагаченні грунту азотом.
Мінеральні добрива
Мінеральні добрива – це туки, які випускає хімічна промисловість. Вони не мають у своєму складі органічних сполук, проте містять один або кілька елементів мінерального живлення. Їх підрозділяють на прості (одинарні або односторонні), комплексні та мікродобрива.
До простих мінеральних добрив, які містять один з трьох основних елементів мінерального живлення рослин, відносять добрива азотні, фосфатні та калійні. Поживна цінність мінерального добрива визначається за вмістом в ньому діючої (поживної) речовини. Діюча речовина складає певний процент відносно загальної маси мінерального добрива. Решту його складають різні супутні наповнювачі, які можуть вміщувати сірку, кальцій, магній, інші мікроелементи.
а) Азотні добрива.
Ці добрива містять азот у різних сполуках: аміачні, амонійні, нітратні та амідні. Аміачні азотні добрива більш придатні для внесення у нейтральні та лужні грунти, нітратні – у кислі.
Одне з унікальних та високоефективних (34% азоту) азотних добрив – це аміачна селітра (азотнокислий амоній, нітрат амонію). Це фізіологічно слабокисле добриво, одна з кращих форм азотних добрив для нейтральних і лужних грунтів. Може застосовуватись як основне добриво і як підкормка під час росту рослин.
Синтетична мочевина (карбамід) – висококонцентроване азотне добриво, вміщує 46% азоту. Випускається в гранульованому виді. На грунт чинить вплив як фізіологічно нейтральне добриво. При внесенні мочевину необхідно по можливості швидко закладати в грунт з метою зменшення продуктивних втрат азоту.
Сірчанокислий амоній (сульфат амонію) вміщує 20-21% азоту. Це слабогігроскопічна, добре водорозчинна, малозлежувана, фізіологічно кисла сіль. На грунтах нейтральних і слаболужних не уступає нітратним формам азоту; на кислих дорново-підзолистих грунтах ефективність сульфату амонію нижча. На цих грунтах його треба вносити одночасно з вапном у приблизно рівному співвідношенні. Сульфат амонію рекомендується вносити восени під основний обробіток грунту.
Натрієва селітра (нітрат натрію, азотно-кислий натрій, чилійська селітра) – фізіологічно лужне добриво. Добре розчиняється в воді не гігроскопічна, в сухому стані добре розсіюється. Найбільшу ефективність натрієва селітра проявляє на кислих грунтах. Вона отруйна для тварин, тому після поверхневого її внесення, без заправлення в грунт, на удобрену ділянку не можна випускати травоїдних тварин.
Кальцієва селітра (нітрат кальцію, азотно-кислий кальцій) – фізіологічно лужне добриво. Вміщує 15-16% азоту, ефективне на всіх грунтах, але особливо на підзолистих, не насичених кальцієм. Недоцільно вносити в грунт з осені, оскільки наявний в добриві азот в нітратній формі не поглинається грунтом і легко вимивається в нижні шари грунту, залишаючись невикористаним рослинами. Головним недоліком кальцієвої селітри є висока гігроскопічність – під впливом вологи повітря вона розмивається.
Аміак водний (аміачна вода) – прозора рідина, вміщує 18-25% азоту, з різким запахом нашатирного спирту. Аміачну воду не можна вносити поверхнево, оскільки це призводить до значних втрат азоту, який знаходиться в ній у формі аміака. Її необхідно одночасно з внесенням заправляти в грунт. Аміачна вода – сильний луг, тому робота з нею вимагає обережності. Не можна допускати попадання аміачної води на зелені частини рослин.
б) Фосфорні добрива.
За ступенем розчинності фосфорні добрива поділяються на три групи: розчинні у воді (суперфосфат простий, гранульований чи подвійний); важкорозчинні (томасшлак, преципітат); нерозчинні (фосфорне борошно та ін.).
Як основне добриво, використовують усі форми фосфорних добрив (розчинні, важкорозчинні та нерозчинні). Для припосівного удобрювання та підживлення садивного матеріалу придатні тільки розчинні фосфорні добрива.
Суперфосфат вміщує 14-20% фосфорної кислоти. Сірий порошок, добре розчинний у воді. Випускається в основному у гранульованому виді. Фосфор гранульованого суперфосфату значно повільніше, ніж порошкоподібного, переходить у грунті в важкорозчинні сполуки, важкодоступні для рослин. Гранульований суперфосфат менш гігроскопічний, менше злежується. Фосфорна кислота суперфосфату майже не переміщується в грунті, закріплюючись в місцях внесення. Тому добриво треба заправляти в зону розміщення основної маси коренів. Його краще вносити восени.
Подвійний суперфосфат висококонцентроване фосфорне добриво, вміщує 40-50% фосфорної кислоти. Інші властивості практично такі ж, як і у суперфосфату гранульованого.
Преципітат – білий чи світло-сірий порошок, вміщує 22-37% фосфорної кислоти. Кращий спосіб застосування – передпосадкове удобрювання або внесення як основного добрива восени.
Фосфорне борошно – вміщує від 14 до 30 % фосфорної кислоти. Можна застосовувати на кислих грунтах як передпосадкове удобрювання в подвійній дозі в порівнянні з суперфосфатом. Неефективне на грунтах, насичених основними сполуками, особливо на карбонатних.
в) Калійні добрива.
Калійні добрива можна розділити на три групи: концентровані (хлористий калій, сульфат калію, каліймагнезія); змішані, які одержують шляхом розмелювання сирих солей та концентрованих добрив; сирі солі (сильвініт, каїніт та ін.). Калійні добрива краще вносити восени під зяблеву оранку (разом з іншими добривами) у вологий шар грунту.
Хлористий калій – сіль білого або розового кольору, вміщує 50-60% окису калію. Калій в грунтах середнього і важкого механічного складу поглинається грунтом і не переміщується вниз. Тому калійні добрива необхідно вносити в нижні шари грунту, в зону розміщення основної маси коренів рослин. На легких піщаних і супіщаних грунтах калій здатний частково переміщуватись вниз з током водного фільтру. В засушливих місцях тривале застосування хлористого калію може зумовити засолення грунту.
Сульфат калію (сірчанокислий калій) вміщує 45-48% окису калію. Добре розчинний у воді. Оскільки сульфат калію – безхлорне добриво, то він дуже ефективний для використання з точки зору екологічних вимог.
Каліймагнезія (сульфат калію-магнію) вміщує 28-30% окису калію і 8-10% окису магнію. Дуже ефективне добриво на легких піщаних грунтах, в яких часто має місце нестача магнію.
Карбонат калію (вуглекислий калій) – високо-концентроване безхлорне добриво, вміщує 52-55% окису калію. Добре розчиняється в воді, сильно гігроскопічне, злежується, від вологи повітря розпливається. Фізіологічно лужне добриво. Рекомендується застосовувати практично під всі культури, передусім в умовах кислих грунтів.
г) Магнієві добрива.
Нестача магнію проявляється передусім на дерново-підзолистих піщаних і супіщаних кислих грунтах, а також в субстратах захищеного грунту. Для поповнення магнію використовують магнієві добрива, основними з яких є доломітове борошно, окис магнію, каліймагнезія, сульфат магнію. Окрім з них (наприклад, доломітове борошно) використовують одночасно і для цілей вапнування кислих грунтів. Як добриво їх вносять під час основного розпушування (оранки) грунту.
д) Комплексні добрива.
Комплексні добрива вміщують два або три основних поживних елементи. Крім того, і їх склад іноді ввозять і мікроелементи. Залежно від способу одержання їх розділяють на змішані, складні і комбіновані.
Змішані комплексні добрива одержують шляхом механічного змішування простих (односторонніх) добрив на спеціальних тукозмішувальних установках.
Складні добрива виготовляють за єдиним технологічним процесом, тому елементи мінерального живлення знаходяться в одній хімічній молекулі (азотнокислий калій, фосфорнокислий амоній, амофос, діамофос та ін.).
Комбіновані добрива одержують шляхом обробки простих добрив фосфорною або сірчаною кислотою і амонізацією суміші аміакатами (нітрофосна, нітроамофосна, карбоамофосна поліфосфат амонію).
Основні дані найбільш поширених комплексних добрив наведені нижче.
Амофос вміщує 44-52% засвоюваної рослинами фосфорної кислоти і 10-11% азоту. Випускається в порошкоподібній і гранульованій формах. Норма внесення 2-3 т/га.
Діамофос вміщує 46% засвоюваної рослинами фосфорної кислоти і 18% азоту. Рекомендується для внесення в нейтральний грунт. Норма внесення – 2-3 т/га.
Нітроамофоска вміщує 13-17% азоту, 17-19% фосфорної кислоти і 17-19% окису калію. Норма внесення 5-6 т/га.
Нітрофоска вміщує 11% азоту, 10% фосфорної кислоти і 11% окису калію. Норма внесення 7-8 т/га.
Кристалін – швидкорозчинне мінеральне добриво, вміщує азот, фосфор і калій. Випускається чотирьох марок, з вмістом азоту від 10 до 20%, фосфор від 2,5 до 17% і калію від 8,3 до 16,5%. Кристалін краще використовувати для підживлення рослин.
Комплексні мінеральні добрива рекомендується вносити під основну обробку грунту весною і у вигляді підживлень в період вегетації рослин.
е) Мікродобрива.
Мікродобрива не можуть замінити основні види мінеральних добрив, але без них не забезпечується повноцінне живлення рослин. Діючою речовиною мікродобрив є мікроелементи (бор, мідь, залізо, марганець, цинк та ін.), які знаходяться в грунті в дуже малих кількостях. Вони входять в склад ферментів і активізують біохімічні процеси, що протікають в рослинах. Мікроелементи охороняють рослини від хвороб, підсилюють процеси засвоєння ними поживних речовин. Оскільки дози мікродобрив дуже малі, їх застосовують при передпосівній обробці насіння, для позакорневих і корневих підживлень рослин. При обробітку грунту їх теж застосовують, найчастіше в складі основних мінеральних добрив: борні (борний суперфосфат, бормагнійсульфат, бура), молібденові (молібденовий суперфосфат, молібден амонію), марганцеві (сульфат марганцю, марганізований суперфосфат), кобальтові (азотнокислий кобальт), мідні (сірчано-кисла мідь), залізні (залізний купорос), цинкові та ін.
Органомінеральні добрива
Ці добрива в багатьох випадках забезпечують більший ефект, ніж роздільне внесення компонентів цих же добрив. До них належать органомінеральні гранули, збагачені мінеральними добривами компости та ін. Часто органомінеральну суміш вносять разом із насінням у посівні рядки, що покращує ріст і збільшує вихід садивного матеріалу з одиниці площі. На гектар посіду вносять 1,0-1,5 т перегною, збагаченого 120-150 кг суперфосфату. Для нейтралізації вільної кислоти, що міститься в суперфосфаті, до суміші додають 30-40 кг попелу, який водночас є однією з форм комплексних добрив.
Бактеріальні добрива
Цю групу добрив складають препарати високоактивних мікроорганізмів (бактерій), які при внесені в грунт сприяють утворенню сполук азоту і фосфору, доступних рослинам. До них належать бактеріальне добриво АМБ, нітрагін, азото- і фосфоробактерин.
Бактеріальне добриво АМБ містить мікроорганізми, що сприяють мінералізації гумусу. Його застосовують при внесенні торфу в парові поля. Для приготування робочої маси добрива 1 т подрібненого торфу змішують з 1 ц вапна або фосфористого борошна і з 1 кг культури АМБ. Таке добриво дуже ефективне на кислих грунтах.
Нітрагін – бактеріальний препарат бульбочкових бактерій, які розвиваються на коренях бобових (люпин, горох та ін.), а також лоху, вільхи і засвоюють атмосферний азот. Його вносять в грунт для покращення азотного живлення рослин перед сіянням (0,5 кг/га) або намочують насіння в розчині нітрагіну (0,5 кг нітрагіну на 1 га висіву насіння). Нітрагін у кислі грунти можна вносити тільки після їх вапнування.
Азотобактерин (азотоген) містить азотобактер, який засвоює азот з повітря і збагачує ним грунт (30-40 кг/га). Вносять його під посіви або намочують насіння порід у розчині, який готують із розрахунку 1-2 кг добрива на гектарну норму насіння.
Фосфобактерин містить чисту культуру мікроорганізмів здатних мінералізувати органічні фосфорні сполуки грунту і переводити фосфор в легкодоступну для рослин форму. Норма та техніка його внесення такі ж, як і нітрагіну.
Способи зберігання і застосування бактеріальних препаратів наведені на етикетках пакувальних посудин, в яких їх випускають. Відкривають ємності з бактеріальними препаратами перед їх застосуванням.

2.3. Основи обробітку грунту
В комплексі агротехнічних заходів по вирощуванню і утриманню садивного матеріалу в придорожній зоні автомобільних доріг обробіток грунту займає дуже важливе місце. Він спрямований на покращення водно-фізичних, хімічних та біологічних властивостей грунту, формування сприятливих умов для проростання насіння, життєдіяльності і розвитку кореневої системи рослин. Основними завданнями обробітку грунту є:
а) створення в орному шарі близьких до оптимальних водного, повітряного, теплового та живильного середовищ;
б) забезпечення найкращих умов для кореневого живлення та розвитку кореневої системи рослин;
в) посилення кругообігу поживних речовин у грунті;
г) підвищення активності корисних мікроорганізмів та інтенсивність мінералізації органічних залишків;
д) знищення бур"янів, шкідників і збудників хвороб рослин;
е) створення сприятливих умов для висівання насіння, садіння рослин і внесення добрив;
ж) захист грунту від водної і вітрової ерозій.
За допомогою своєчасного і правильного обробітку грунту створюють очищений від бур"янів культурний орний шар глибиною 22-45 см і щільністю 1,10-1,20 г/см3, з високою водопроникністю та з вмістом м"якого гумусу більше 3%. Орний шар грунту повинен мати водостійку мікроагрегатну структуру, високу біохімічну активність і бути забезпеченим доступними для рослин формами води та елементами мінерального живлення упродовж усього періоду вегетації рослин. Цього досягають, застосовуючи окремі прийоми та системи обробітку грунту. Прийомом обробітку грунту називають одноразове механічне діяння на орний шар робочими органами грунтообробних знарядь. Прийоми бувають загальними – оранка, лущення, культивація, боронування, і спеціальними - планташна оранка, фрезування та ін. Застосуванням лише одного прийому неможливо вирішити всі завдання обробітку грунту. Для цього треба використовувати ряд прийомів у певній послідовності. Сукупність прийомів, спрямовану на вирішення головних завдань обробітку грунту в конкретних грунтово-кліматичних умовах, називають системою обробітку грунту.
Обробіток грунту в придорожніх зонах включає чотири етапи – первинне освоєння площ, основний обробіток, передпосівний (передпосадковий) обробіток і догляд за грунтом.
Під дороги відводять різні категорії земельних площ – лісові, цілинні, перелогові землі та землі, що вийшли з-під сільськогосподарського користування. Відповідно до категорії визначають і способи та системи первинного обробітку грунту.
Після очистки лісових площ від пнів і порубочних залишків та планування поверхні грунту проводять оранку чагарниковими плугами і вичісування коренів корчувальними боронами. Весною наступного року грунт обробляють дисковими культиваторами, після чого проводять боронування.
При первинному освоєнні сильно засмічених бур"янами земель застосовують обробіток грунту за системою чорного пару з внесенням гербіцидів. Влітку або восени лущать дернину на глибину 7-10 см. З появою бур"янів проводять культурну оранку на глибину до 30 см. Для знищення багаторічних злакових і двосім"ядольних бур"янів вносять гербіциди.
Первинне освоєння грунту на старих перелогових та цілинних землях, не засмічених бур"янами, проводять за системою чорного пару або за іншою, придатною для конкретних природних умов, а на землях, що вийшли з-під сільськогосподарського користування – за системою зайнятого пару або зяблевого обробітку.
Основний обробіток грунту здійснюється з застосуванням тієї чи іншої системи обробітку, вибір якої залежить від конкретних природних умов і оперативних можливостей.
а) Система зяблевого обробітку грунту застосовується в різних грунтово-кліматичних умовах. Вона включає лущення, осінню оранку і весняне боронування. Лущення створює сприятливі умови для проростання бур"янів. В умовах Полісся і Лісостепу його проводять на глибину 4-5 см, а в умовах Степу – на 8-12 см. Після появи сходів бур"янів через 10-15 днів проводять культурну оранку в посівному клині на глибину 25-28 см, в клині висаджування саджинців – на 35-40 см. У першому випадку використовують плуг ПЛН-4-35, у другому – плуг плантажний навісний ППН-40. В районах з глибоким сніговим покривом піднятий зяб лишають на зиму не заборонованим, що сприяє накопиченню вологи в грунті. В осінньо-зимовий період в зораному грунті проходять складні процеси, які сприяють поновленню структури грунту, накопиченню достатньої кількості доступних для рослин елементів живлення. Заключним етапом зяблевої системи є раннє весняне боронування, яке спрямоване на збереження вологи та покращення теплового режиму грунту.
б) Система чорного пару є ефективним засобом накопичення вологи, покращення фізичних властивостей грунту та боротьби з бур"янами. Частіше її застосовують на родючих грунтах в районах недостатнього зволоження з метою збереження вологи та на ділянках, засмічених бур"янами. Обробіток грунту за системою чорного пару починається восени прийомами зяблевої системи обробітку грунту. Весною з метою затримання вологи проводять боронування грунту важкими та середніми боронами. Для утримання грунту в пухкому стані та очищення від бур"янів 3-4 рази упродовж літа проводять культивацію грунту з одночасним боронуванням. В районах з достатнім зволоженням першу культивацію проводять на глибину 5-7 см, глибину наступних поступово збільшують, доводячи її в кінці літа до 10-12 см. В посушливих районах – навпаки: першу культивацію проводять на глибину 10-12 см, останню – на глибину 5-7 см. Така послідовність культивацій руйнує капіляри і дозволяє утворити мульчуючий шар, який захищає від висушування нижні горизонти грунту. Восени, приблизно за 20 днів до висівання насіння чи висаджування саджанців, проводять глибоке розпушування грунту плугами з одночасним боронуванням. Безпосередньо перед сівбою чи садінням грунт по можливості культивують на глибину загортання насіння та боронують.
в) Систему раннього пару застосовують головним чином в районах з достатнім зволоженням. Вона передбачає весняну оранку та прийоми чорного пару протягом літа.
г) Система зайнятого пару застосовується в районах з достатнім зволоженням. Вона включає: агротехнічні прийоми зяблевої системи; сіяння сільськогосподарських культур з коротким вегетаційним періодом, які здатні засвоювати атмосферний азот (вико-вівсяна суміш, зерно-бобові, конюшина, люцерна та ін.); збирання врожаю; оранку без обороту скиби; весняне боронування. В подальшому грунт утримують в чистому від бур"янів та пухкому стані за допомогою своєчасної культивації та боронування.
д) Сидеральний пар застосовують для обробітку грунту в зонах надмірного і достатнього зволоження на грунтах, бідних на азот. Сидеральним називається такий пар, коли зелену масу вирощуваних культур заорюють з метою зволоження грунту органічними речовинами. На зелене добриво використовують різні види люпину, люпинофацелієву суміш, горох зимуючий та ін. Восени проводять глибоку оранку і вносять фосфорно-калійні добрива. Рано весною грунт боронують, перед висівом насіння культивують на глибину його загортання. Насіння для ураження бульбочковими бактеріями перед висівом обробляють нітрагіном з розрахунку 0,5 кг на 200 кг насіння. Посіви не потребують особливого догляду. Після утворення на головній стеблині перших блискучих бобів сидерат скошують або коткують, подрібнюють дисковими культиваторами і заорюють в грунт плугами з дисковими ножами. Подальший догляд за паром полягає в утриманні поверхні грунту в чистому та пухкому стані.
Слід пам"ятати, що рівень культури землеробства незалежно від системи обробітку грунту визначається якістю виконання окремих робіт. Однією з основних агротехнічних вимог до якості будь-якого способу обробітку грунту є своєчасність його виконання. Дуже важливою вимогою є також дотримання визначених режимів обробітку.
Передпосівний (передпосадковий) обробіток грунту має за мету створення умов для якісного висіву насіння чи висаджування посадкового матеріалу та виконання подальших робіт по вирощуванню садивного матеріалу; формування оптимальних водного, повітряного, поживного і теплового режимів грунту для дружнього і швидкого проростання і приживання вирощуваних культур; знищення бур"янів. Система передпосівного обробітку грунту залежить від грунтово-кліматичних умов, сезону висіву (висаджування) та глибини загортання насіння чи висаджування садивного матеріалу. Вона може включати: весняне переорювання грунту плугами без відвалів, культивацію, боронування, шлейфування, коткування, фрезування, копання садивних ям, нарізку грядок та ряд інших прийомів.
Догляд за грунтом – один з найважливіших агрозаходів, що сприяє посиленню росту і розвитку вирощуваних рослинних культур, підвищенню їх стійкості проти хвороб і несприятливих кліматичних факторів.
В висаджених придорожніх захисних смугах на всю ширину міжрядь грунт необхідно утримувати в пухкому і чистому від бур"янів стані. Якщо смуга не зрошується, то на протязі 5 років міжряддя не треба займати ніякими культурами, окрім тих, які входять в конструкцію смуги. Але з часом, починаючи з 5-6 років, міжряддя доцільно засіяти низькорослою газонною травою, залишивши незайманою смугу шириною 0,5-0,7 м3 кожної сторони строчок стовбурів.
В основі догляду за грунтом на пристовбурних смугах (як при задерненні міжрядь, так і під чорним паром) лежить розрихлювання грунту різним знаряддям з одночасним знищенням бур"янів: перше – ранньою весною, наступні – через кожні 3-4 неділі. Останнє рихлення здійснюють в кінці серпня – початку вересня. З кожним рихленням доцільно поєднувати внесення добрив, виконуючи це в такій послідовності: спочатку розподілити добрива, а потім рихлити грунт. Глибина рихлення повинна бути такою, щоб корневій системі було достатньо повітря і при цьому вона не пошкоджувалась (як правило, повинна становити 8-12 см).
На практиці в період догляду за грунтом часто виникає потреба в мульчуванні грунту, тобто прикриванні политої чи розрихленої поверхні грунту мульчою – перегноєм, торфом, перепрілою солом"яною січкою та іншими матеріалами. Мульчування послаблює ріст бур"янів і випаровування вологи, зменшує амплітуду коливань температури грунту на протязі доби і попереджує виникнення шкідливої для росту рослин грунтової кірки. Особливу цінність мульчування пристовбурних смуг має перед початком зими. Воно утеплює корневу систему і захищає її від вимерзання. Товщина шару мульчі при цьому повинна становити 8-10 см.
Особливе місце в процесі догляду за грунтом належить підтриманню сприятливого водного режиму грунтів. Ця проблема вирішується шляхом організації періодичного поливу вирощуваних рослинних культур. Дослідження окремих вчених показують, що нормально розвинуте 20-річне дерево випаровує за вегетаційний період 15-20 тис. літрів води.
Потреба в воді залежить від виду вирощуваної культури, умов вегетації, фази вегетації, віку і сили розвитку культури. Як правило найбільшу потребу в воді мають культури в першу половину вегетаційного періоду, коли інтенсивно ростуть пагони рослини.
В зонах України, де випадає опадів більше 500 мм за рік і літом не буває тривалої засухи, рослинні культури придорожніх угідь добре ростуть і без поливу.
Строки поливу насамперед пов"язані з наявністю вологи в грунті, випаданням опадів, температурою і т.п. Перший полив при його необхідності треба планувати приблизно через 15-20 днів після закінчення цвітіння рослин. Але при вирішенні проблеми підтримання сприятливого для рослин водного режиму грунтів завжди треба пам"ятати, що надлишок води в грунті для вирощувальних культур більш шкідливий, ніж її нестача: він збіднює грунт киснем і одночасно збагачує його вуглекислим газом. Корені рослин зовсім не можуть розвиватись в шарах грунту, зайнятих тривалий час грунтовими водами. Надлишок вологи особливо небезпечний в другій половині літа: затягується ріст пагонів, тканини рослин повністю не визрівають до настання зими і рослини страждають від морозів. Тому, починаючи з серпня, навіть в зонах регулярного зрошування поливи треба припиняти, і тільки в жовтні – листопаді, з початком інтенсивного листоопадання, при недостатній кількості води в грунті треба провести вологозарядний полив. Треба остерігатись раннього вологозарядного поливу, оскільки він може привести до відновлення росту, що негативно відіб"ється на перезимовуванні рослин.

Лекція № 12, 13, 14
3 ЗАКРІПЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ДОРОГИ ТА ПРИДОРОЖНІХ УГІДЬ МЕТОДОМ ЗАЛУЖЕННЯ

3.1 Характеристика найбільш поширених видів трав для залуження елементів доріг та придорожніх угідь
Одним із відомих видів закріплення схилів, укосів земляного полотна, смуги відведення і інших видів угідь є засів трав. Але в останні роки, незважаючи на те, що цей вид укріплень відомий з давніх часів і широко використовується в Європі про нього майже забули в нашій країні. Причина тому – недостатнє вивчення закріплення грунту рослинністю.
До основних переваг цього закріплення можна віднести:
екологічну чистоту методу закріплення (екологічна збалансованість навколишнього середовища);
паралельне вирішення питань архітертурно-ландшафтного і естетичного оформлення придорожньої смуги;
рекультиваційні властивості (відновлення родючості земель);
покращення водно-теплового режиму роботи земляного полотна.
Позитивна роль рослинності в підвищенні стійкості угідь від руйнувань пояснюється тим, що коренева система утворюючи густу мережу, скріплює грунт, армує його, збільшує стійкість на розмив і механічну міцність поверхневого шару.
При закріпленні (залуженні) різних придорожніх угідь засівом трав використовують багатолітні різновиди трав. При цьому можна використовувати будь-який один вид трави або суміш трав (травосуміші).
Багаторічні порівняльні випробування показали, що засів травосумішами дає більший ефект у порівняно з засівом одного виду трави. Це в першу чергу обумовлюється тим, що травосуміш більш повно використовує поживні речовини грунту і воду.
При залужені угідь, у тому числі і закріплені придорожніх територій і елементів доріг використовують переважно багатолітні злакові і бобові трави і рідко деякі інші сімейства трав.
Багатолітні трави в флорі України представлені більш ніж 12500 видами (більше 75% кількості видів). Більше 100 видів багатолітніх трав введені в Україні в культуру: конюшина, люцерни, еспарцети, костри, овсяниці та інші. Біологічні і екологічні особливості окремих видів багатолітніх трав дуже різноманітні.
Типи трав"янистої рослинності можна класифікувати по характеру розташування листків (рис. 3.1):
верхові;
низові;
полуверхові.
Але такий розподіл трав"яної рослинності доцільний при аналізі її як кормової бази. Тому класифікувати трав"яну рослинність з позицій закріплення земельних угідь більш доцільно з використанням пропозицій Т.А. Работнова, який запропонував розподіляти рослини на низькорослі, середньорослі і високорослі.
Найбільший інтерес з точки закріплення придорожніх угідь і елементів доріг представляє коренева система трав"яної рослинності. Відомо, що корені багатолітніх злаків заглиблюються в грунт на 100-150 см, деякі із них входять на глибину 200 см і більше (костер безостий, райграс високий, конареєчник, житняк, пирій проміжний і інші). Корені багатолітніх бобових трав, досягають глибини 150-200 см і більше (люцерна на 2-3 м і до 10 м, еспарцет на 3 м, донник на 1,5-2 м і до 5 м, конюшина на 0,8-3 м).
Основна маса кореневищ як злакових, так і бобових трав розміщується в шарі 20-30 см від поверхні грунту і складає 50ч70% від усієї маси корневищ.
По характеру паросткоутворення і корневих систем трав"яна рослинність розподіляється на 9 типів: 1) корневищеві; 2) дірчастокущові; 3) щільнокущові; 4) корневищево- дірчастокущові; 5) стержнекущові; 6) кістєкорневі; 7) корневідприскові; 8) рослини з укорінюваними повзучими стеблями; 9) цибульчасті і клубневі.
В корневищевих травах (рис. 3.2) підземні пагони або корневища розміщуються на глибині 5-20 см від поверхні землі. Вони простягаються горизонтально на значні відстані – від 2-3 см до 1 м і більше. Довжина всіх корневищ у однієї рослини сильно мінлива – від декількох десятків сантиметрів до десятків метрів. У пирія повзучого (трава, яка широко використовується для закріплення земельних угідь) довжина корневищ при сприятливих умовах може сягати 500 м на 1 м2, а маса всіх корневищ на 1 га – 30 т.
До корневищевих трав відносяться: пирій повзучий, пирій проміжний, острець гілчастий, костер безостий, канареєчник, лихохвіст луговий, мятлик луговий, полевиця біла, овсяниця червона, різні осоки, мати-мачуха і інші трави. Корневищеві злаки широко використовують для закріплення різних угідь.
До дірчасто-кущових трав, схема кущіння яких показана на рис. 3.3, відносяться: тимофіївка лугова, овсяниця лугова, єжа збірна, духм"яний колосок, райграси високий і багатолітній, пирій безкорневищевий, регнерія волокниста, житняки і інші.
У щільнокущових трав вузол кущіння по співставленню з дірчастокущовими піднятий значно вище до поверхні грунту і інколи розміщується навіть над рівнем грунту (рис. 3.4).
До щільнокущових багатолітніх трав відносяться: щучка дерниста, білоус, деякі овсяниці (бороздчата, барвиста), ковилі Лессінга, осоки дерниста, Шмідта і інші.
Корневищево-рихлокущові трави створюють густу мережу рихлих кущів, які зв"язані між собою короткими корневищами. Вони дають рівний, пружний і міцний на розрив дерн. До цього типу відносяться деякі форми мятлика лугового, овсяниці червоної, лихохвіста лугового і дутого, пирію проміжного і деякі інші.
Стержнєкорневі трави мають вертикальний, як правило, товстий (діаметр від 4 мм до декількох сантиметрів) головний корінь, від якого відходять товсті і тонкі гілчасті бокові корені (рис. 3.5, 1 і 3). В залежності від умов розвитку довголіття цього типу рослин коливається в межах від декількох до багатьох десятків років. Розмножуються стержнєкорневі трави в основному насінням, але інколи і вегетативно.
До стержнєкорневих рослин відносять більшу кількість видів бобових трав і інших сімейств групи різнотрав"я: конюшина червона і розова, люцерна посівна, еспарцет, лядвенець рогатий, донники, тмін, козелець луговий, прутняк, камфоросма і інші. Кістєкорневі трави мають скорочене корневище і численні гілчасті корені (рис. 3.5, 2 і 4). Типовими представниками таких трав можуть служити щавель кислий, подорожник великий і інші. Цілеспрямовано, для закріплення угідь такий тип трав майже не використовують.
До корневідприскових трав (рис. 3.6) відносяться: горчак, молокан татарський, бодяк щетинистий, осот жовтий, в"юнок польовий, молочай лозний, іван-чай, верблюжа колючка і інші. Ці трави не відносяться до культурних, є бур"янами, багато із них ядовиті і цілеспрямовано не використовуються для закріплення угідь. Рослини з укорінюваними повзучими стеблами на поверхні грунту утворюють більш або менш довгі пагони. Прикріплюються до грунту придатковими коріннями, які розвиваються в вузлах пагонів. Цей тип рослин зустрічається серед злаків, бобових і різнотрав"я. Прикладом можуть служити: прибережниця солончакова, конюшина біла, лютик повзучий, луговий чай і інші.
Цибульчасті і клубневі трави мають підземні цибулі і клубні. До цибульчастих рослин відносяться багаточисельні види лілій, тюльпанів, фіалки і інші; до клубнекорневих – зопник клубненосний (рис. 3.7), таволожка степна, валеріана клубненосна і інші.
Характеристика корневої системи різних трав показує на перевагу у використанні для закріплення земельних угідь травосумішей.
Таким чином перевага посіву травосумішей у порівнянні з посівом чистих трав полягає:
у збільшенні маси корневої системи, її потужності і щільності;
в грунті під травосумішами утримується більше гумусу і водостійких агрегатів; це покращує фізичні властивості грунту;
у зменшенні кількості шкідливих для культурних рослин грибків, бактерій і комах;
у більш інтенсивній задернованості і більшій міцності дернини;
у збільшенні тривалості періоду життя закріплюючих посівів і у по- довженні сезону їх вегетації;
у підвищенні ефективності рекультиваційних властивостей посівів.
Із цього правила існують і певні виключення. Так, наприклад, культурні бобові трави не треба висівати на перезволожених діялнках, на лугових солончаках, в високогір"ях. В перші роки на таких ділянках рекомендується висівати один вид трави у відповідності з умовами проростання.
На пісках, які переміщуються при їх початковому освоєнні, висівають в чистому виді волоснець гігантський, селін великий або малий; на хороших чорноземах, наприклад, розподільчій смузі висівають в чистому виді пирій або інший вид трави і т. інш.

3.2 Основні принципи підбору травосуміші
3.2.1. Підбір трав
Ефективне закріплення грунтів можна створити лише в тому випадку, коли трави для посіву підібрані в повній відповідності з природними особливостями району і властивостями корневої системи трав.
Великий вплив на ріст і розвиток трав здійснюють клімат і грунт (родючий шар грунту). Такі трави, як конюшина червона, конюшина розова не переносять або погано переносять пізньоосінні і ранньовесняні заморозки. Багато трав не ростуть або сильно страждають в засушливому кліматі (конюшина, тимофіївка лугова, лисохвіст луговий, полевиця біла і інші). Багато рослин мають поганий розвиток на засолених грунтах (єжа, овсяниця лугова, еспарцет і інші).
Помітна реакція рослин на механічний склад грунту.
Можливо класифікувати трави і по потужності їх розвитку в залежності від наявності вологи в грунті (від більш вологолюбивих до менш вологолюбивих): 1) канареєчник, бекманія; 2) лисохвіст, костер безостий (поймина форма), полевиця біла; 3) конюшина розова, полевиця біла, овсяниця лугова, конюшина біла, лядвинець рогатий, мятлик луговий, тимофіївка лугова, райграс пастбищний; 4) віка мишиний горошок, конюшина червона і біла, овсяниця лугова, мятлик луговий, райграс високий, єжа збірна; 5) еспарцет, пирій безкорневищевий, люцерна посівна і жовта, волоснець сибірський, житняк гребневидний, костер безостий (степна форка); 6) люцерна жовта, житняк гребневидний; 7) житняк пустинний і піщаний, овсяниця безбородчата (типчак); 8) прутняк, камфоросма; 9) черкез, еленія, кандим, саксаул.
Виходячи із пристосованості культурних багаторічних трав до різних кліматичних і грунтових умов можна рекомендувати такі трави для засіву в різних грунтово-рослинних зонах.
Лісова зона: рекомендується висівати конюшину червону, розову і білу, лядвинець рогатий, тимофіївку лугову, овсяницю лугову, єжу збірну, костер безостий, лихохвіст луговий, мятлик луговий, полевицю білу, овсяницю червону; допускається висівати в сприятливих випадках люцерну посівну, донник білий, канареєчник, райграси високий і пастбищний.
Лісостепова зона: рекомендується висівати конюшину червону і білу, люцерни посівну і жовту, еспарцет, донник білий, тимофієвка, овсяниця лугова, єжа збірна, костер безостий, пирій безкорневищевий; допустимі до посіву донник жовтий, райграс високий, мятлик луговий, житняки гребневидний і сибірський , регнерія омська.
Степова зона: рекомендується висівати люцерну посівну і жовту, костер безостий, житняк гребневидний, пирій проміжний, донники білий і жовтий, допускається сіяти овсяницю степову, пирій безкорневищевий.
3.2.2. Типи травосумішей
Типи травосумішей розподіляються: 1) за складністю; 2) за видовим складом; 3) за способом використання; 4) за швидкоспілістю; 5) за довготривалістю використання.
За складністю розподіляють травосуміші:
прості (із 2-3 видів);
напівскладні (із 4-6 видів);
складні (більше 6 видів).
Рекомендується сіяти травосуміші з числом видів не більше 6-7.
За видовим складом розрізняють травосуміші: а) злакові; б) злаково-бобові; в) злаково-бобово-різнотравні; г) злаковорізнотравні; д) різнотравні.
Найбільшого поширення для закріплення придорожніх угідь набули злаково-бобові і злакові суміші.
За способом використання травосуміші можуть бути:
а) спрямовані на покращення механічних характеристик грунту;
б) спрямовані на покращення естетичного сприйняття придорожньої території;
в) змішаної спрямованості.
За швидкозрілістю травосуміші розподіляють на ранньозрілі, пізньозрілі та різнозрілі.
За тривалістю використання травосуміші розподіляють на однолітні і багаторічні.
Багаторічні в свою чергу розподіляють на:
короткострокові (1-3 роки);
середньострокові (4-6 років);
довголітні (більше 6 років).
3.2.3 Склад травосумішей
В склад травосумішей необхідно включати трави злакові, бобові і культурне різнотрав"я, які розрізняються довголіттям, темпами росту на протязі вегетаційного періоду і строками життя, формою куща (низові, верхові, напівверхові) типом кущіння (корневищеві, дірчастокущові і інші), життєвими формами (багатолітні трави), відношенням до різних умов зволоження, підтоплення, затоплення і т.ін., за здатністю створювати міцну дернину.
Для складення травосуміші необхідно визначити процент (норму висіву) окремих її компонентів.
Враховуючи біологічні особливості окремих рослин, при складанні травосумішей необхідно керуватись наступними правилами:
включати в травосуміші такі види і сорти трав, які в даних грунтово-кліматичних умовах є найбільш стійкими (зимовостійкість, засухостійкість і т.п.) і найбільш урожайні в чистих (роздільних) посівах (під урожайністю в даному випадку розуміється розвиток корневої системи);
при визначенні в травосумішах різних біологічних груп трав і проектуванні норм їх висіву враховувати тривалість і характер використання травосумішей (вік їх життя);
бажано включати трави різних темпів розвитку на протязі вегетаційного періоду (іншими словами, які мають різні періоди цвітіння);
в несприятливих для розвитку рослин місцях і середовищі (наприклад, надмірно вологих місцях, високій засоленості грунтів) при виборі компонентів суміші керуватися насамперед їх стійкістю до несприятливих умов середовища.
3.2.4 Норми висіву
Видовий склад травосуміші, що висівають, залежить від мети, з якою здійснюється залуження угідь. Необхідно відмітити, що теоретичні основи складання травосумішей з метою закріплення придорожніх територій і елементів доріг практично не розроблені. Але певні напрацювання в цьому напрямку є при залужені сільськогосподарських угідь з метою створення пасовищ і заготівлі сіна для корму скота, а також створення трав"яних газонів. Тому нами приводяться норми висіву і співвідношення певних біологічних груп, виходячи з наведених напрацювань. При складанні травосумішей і встановлені норм висіву необхідно керуватись на сучасному етапі головним чином місцевою практикою, при цьому мати на увазі, що норми висіву в значній мірі залежать від вибраних параметрів агротехніки (способу засіву і прийомів по догляду).
Для укріплення рівних площин та пологих укосів в смузі відводу доріг застосовують висівання насіння газонних трав. Для цього беруть низові кореневищні, кореневищно-дірчистокущові та дірчастокущові трави, що мають достатню стійкість до відсутності вологи в грунті та утворюють суцільну міцну дернину. Трав"яний газон одержують з суміші, складеної з 3-4-х видів трав. Можуть бути використані такі варіанти травосумішей:
1-й тонконіг луговий - 65%
вівсяниця червона - 20%
польовиця волосовидна - 15%
райграс пасовищний - 20%
2-й тонконіг луговий - 30%
польовиця біла - 30%
вівсяниця ампле - 20%
3-й тонконіг луговий - 20%
вівсяниця червона - 45%
райграс пасовищний - 15%
вівсяниця лугова - 15%
конюшина біла - 5%.
На придорожніх територіях, біля дорожніх експлуатаційних дільниць на площадках відпочинку, в скверах можна також висівати такі суміші багатолітніх трав:
Кількість насіння, % Вага насіння на 1 га, кг
Універсальна суміш
тимофіївка 40 30
мятлик луговий 30 15
овсяниця лугова 30 40
Суміш для засушливих
місць, піщаних та супі-
щаних грунтів
овсяниця червона 30 30
гребенник 40 30
полевиця 20 10
конюшина біла 10 8
Суміш для глинистих
грунтів
тимофіївка 40 30
мятлик луговий 30 30
овсяниця червона 30 20
Суміш для затемнених
місць
гребенник 30 20
мятлик лісовий 40 30
овсяниця червона 30 20
На великих площах, особливо в молодих зелених насадженнях, смузі відведення можна висівати конюшину, люцерну, фацелію і еспарцет (в південних областях), при цьому при засіві керуватись місцевою практикою.

3.3 Технологія робіт по залуженню елементів смуги відведення та придорожніх угідь
Технологія створення трав"яного покриву – це система послідовних агротехнічних та організаційних прийомів, необхідних для створення трав"яного покриву.
Агротехнічні прийоми створення трав"яного покриву визначаються рослинними умовами, рельєфом місцевості тощо. До агротехнічних заходів належать обробіток грунту, застосування добрив, висівання насіння, догляд за культурами, поновлення культур та інше. Всі заходи виконують в чіткій послідовності і лише в окремих випадках деякі види робіт можуть не виконуватись. Так, наприклад, при зулужені високих крутих схилів і без- грунтових схилів обробіток грунту (оранка чи рихлення грунту) може не виконуватись, а проводиться безпосередній гідровисів травосуміші за певною своєю технологією.
Підготовка грунту до посіву трав
Обробіток грунту під посів трав включає механічну дію на грунт робочими частинами машин і знарядь з метою поліпшення його водного, повітряного і температурного режимів, послаблення шкідливого впливу бур"янів і створення сприятливих умов для приживлювання і розвитку культур.
Вибір способів обробітку грунту залежить від стану ділянки, типу грунтів та інших природних особливостей і рельєфу місцевості.
Всі роботи по підготовці грунту до посіву трав можна розділити на підготовчі та основні.
В підготовчий період перед обробітком грунту необхідно очистити площу від сміття (будівельного і іншого), викорчувати пеньки і іншу кущову рослинність, вирівняти (спланувати) поверхню.
В основний період роботи проводять в залежності від стану грунту ділянки, типу грунтів, рельєфу місцевості.
Для автомобільних доріг в стадії будівництва в переважній більшості первинну обробітку грунту не проводять, так як там або виконані роботи по рекультивації земель, або завезено родючий грунт і покрито ним узбіччя, укоси, схили і інші придорожні території. В інших випадках проведення первинної обробки грунту обов"язкове.
Висіяні багаторічні трави добре розвиваються при відсутності бур"янів і на грунтах, в яких створені сприятливі умови для розкладання органічних речовин.
На задернілих ділянках грунт обробляють за системою чорного пару, а на ділянках, де немає бур"янів, і на площах, які вийшли з під сільськогосподарського користування, - за системою зяблевого обробітку.
Система чорного пару включає наступний перелік робіт:
Лущення грунту в кінці літа або ранньої осені на глибину 12-14 см.
Після появи зелених проростків бур"янів ділянки орють, при цьому ріллю на зиму не боронують.
Раннє весняне боронування для збереження вологи.
Пошарова 3-5-кратна за літо обробка чорного пару культиваторами або лущильниками для знищення бур"янів і руйнування кірки. Глибина культивації від 4 до 8 см.
Передпосівне рихлення пару безвідвальними знаряддями за 2-3 тижні до посіву:
для весняних робіт – глибока безвідвальна оранка;
весняне рихлення перед посівом.
Система зяблевого обробітку включає: а) лущення (4-8 см), яке проводять водночас або безпосередньо після збирання врожаю сільськогосподарських культур; б) глибоку оранку після пророщування бур"янів (через 10-12 днів);
в) рихлення перед висівом трав.
На ділянках без бур"янів допускається проводити весняний посів після осіннього раннього і глибокого орання з весняним передпосівним боронуванням, а осінній посів – по ранньому пару.
Обробіток грунту на схилах і укосах земляного полотна відрізняється від наведеного вище обробітку грунту на відносно рівних площах. Його правильніше було б назвати підготовкою схилів, укосів до висіву трав.
Суть його зводиться до вкривання схилів і укосів тонким шаром родючого привозного грунту або мульчуванням при гідропосіві трав (останній спосіб буде детально розглянуто нижче).
В кожному окремому випадку, виходячи з умов і місцевого досвіду, в способи підготовки грунту до посіву трав можуть бути внесені уточнення.
Необхідно відмітити, що на схилах спосіб підготовки грунту визначається їх крутістю.
Схили крутістю до 80 можна обробляти суцільним способом (плугами ПЛН-3-35, ПЛН-4-35, ПЛН-5-35) оскільки ерозійні процеси на них не розвиваються. Схили крутістю 8-150 можна обробляти смугами з плугами на тракторній тязі або кінній тязі з чередуванням по рокам смуг обробітку.
На схилах крутістю 15-350 створюють тераси завширшки 2-3 м зі зворотнім (2-30) ухилом. Відстань між смугами і терасами залежать від крутості схилу і становить 2-8 м.
Техніка посіву і способи розміщення трав при посіві
Насіння трав різні за величиною, щільністю і текучістю. Більша частина насіння бобових трав, деякі із злакових мають округлу форму і гладку поверхню (сипуче насіння). Вони легко пересуваються до дна сіялки. Насіння значної частини злакових трав, навпаки, мають або міцні ости, або грубе опушення, або низьку щільність (несипуче насіння).
При попередньому обробітку несипучого насіння на овощетерці, льно-клеверотерці воно стає легкорухомим і може бути висіяне любою сіялкою.
Існує багато різних технологічних способів висіву багаторічних трав:
а) сіялками;
б) вручну (ручний розкид насіння);
в) гідропосівом.
В залежності від конструкції сіялок насіння трав висівають урозкид (розкидні посіви) і рядками (рядкові посіви).
Існує багато різних технічних прийомів самого висіву трав.
Найбільш досконало сіється насіння при висіві трьохящиковими і двохящиковими зерно-трав"яними сіялками. Кожний ящик заповнюється певними видами трав, які розрізняються по текучості, глибині висіву (зарубки) насіння. При необхідності останній ящик можна пристосувати до розкидного висіву насіння. При висіву складної суміші в ящику влаштовують перегородки над насінньопроводом. При висіву із непристосованих сіялок або ручним розкидом (вручну) насіння необхідно змішати з торфом, стружкою і т. п., взятими в кількості, що в 2-4 рази перевищує масу насіння.
Глибина зарубки насіння
Насіння багатолітніх трав в більшості мале, має невелику об"ємну масу. Запас поживних речовин в насінні трав малий, тому при проростанні вони дають малий росток, який дуже важко виходить на поверхню грунту. Дослідження показали, що з глибини 4-5 см на нормально зволожених важких грунтах вони майже не дають сходів.
В лісовій зоні насіння великонасіневих трав (райграсів, кострів, овсяниці лугової і інш.) необхідно зарублювать на грунтах легкого механічного складу і рихлих на глибину 2,5-3,5 см, на важких – на 1,5-2,5 см;
насіння дрібнонасінневих трав (конюшини, люцерни, мятлика лугового, овсяниці червоної і інш.) на легких грунтах – на глибину 1-1,5 см, на важких – на глибину 0,5 см. При посіві травосумішей, в склад яких входять трави обох груп, насіння зарублюється на середньо із вказаних глибин.
В засушливих районах на чорноземах і каштанових грунтах, поверхня яких швидко висихає, глибина зарубки насіння окремих трав і травосумішей збільшується на легких грунтах до 4-5 см, на важких – до 3-4 см;
при осінньому посіві глибина зарубки насіння повинна не перевищувати 3 см.
Строки посіву
Кращий час посіву трав – рання весна, кращий час осіннього посіву – серпень-вересень місяці. Багатолітні трави можна висівати і влітку. Рекомендується проводити посіви влітку по пару:
розпочинаючи з середини-кінця червня до першої половини серпня – в степових районах України і в Криму;
в червні і не пізніше кінця липня – в лісостепових районах України, в центрально-черноземних областях;
цілком можливо також літні, але не пізніше першої половини липня , посіви злако-бобових травосумішей і в більшій частині районів лісної і лісостепової зони.
В табл. 3.1., як приклад, наведено одну із технологічних карт, а на рис. 3.8 технологічну схему закріплення укосів засівом багаторічних трав.
Укріплення (залуження) схилів, укосів значної крутизни
При залуженні схилів значної крутизни на практиці використовують переважно два способи:
одерновка схилів;
гідропосів трав.
Джерелом дернини є природні луки ділянки газонного господарства. Дернини нарізаються товщиною 5-8 см кусками шириною 25-30 см і довжиною 30-50 см. Складується, а потім і перевозиться до місця укладання трава до трави. Суть технології одерновки заключається в наступному. По підготовленій поверхні схилу дернини укладаються знизу до верху перпендикулярно до падіння схилу. Дернини щільно підганяються одна до одної, а на крутих схилах пришпилюються дерев"яними кілками. Шов засипають грунтом і засівають насінням трав для бистрого зрощування. Одерновану ділянку рясно поливають, особливо в перші 2-3 тижні.
Суттєвими недоліками такого способу закріплення схилів є значні витрати ручної праці, а заготовки дернини призводять до оголення сінокісно-пастбищних угідь.
Більш ефективним способом закріплення крутих схилів, а також безгрунтових схилів є використання гідропосіву багатолітніх трав.
Старанно змішану робочу суміш, яка складається з насіння багаторічних трав, мінеральних добрив, мульчуючого і плівкостворюючого матеріалів і води механічним способом наносять на схил. В якості мульчуючих матеріалів переважно використовують торфокрихту, древесну тирсу, рублену солому, суміш торфокрихти і тирси, суміш торфокрихти і рубленої соломи, болотний очес, дерев"яно-целюлозні волокна. Мульча розкладується і створює додаткове поживне середовище.
Витрати мульчуючого матеріалу гідросуміші можна прийняти у відповідності з табл. 3.1.
Таблиця 3.1 - Витрати мульчуючих матеріалів

Грунти
схилів
(укосів)
Витрати мульчі, т/га


торфо-
крихта
дерев"яна
тирса
рублена
солома
суміш торфо-
крихти з тирсою
суміш торфо-
крихти з рубленою соломою
болотн-
ий очес

Пісок, супісок
15,0
4,0
2,5
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
2,0

Суглинок, глина
17,0
5,0
3,5
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
2,5

В якості плівкостворюючих грунтозв"язних матеріалів використовують бітумні, латексні і інші емульсії. Ці матеріали створюють захисну плівку або грунтову кірку, запобігають розмиву до появи всходів і створення стійкої дернини. Плівка створює в грунтовому шарі мікроклімат з оптимальним для пророщування насіння тепловим і водяним режимами.
При аналізі досліджень виконаних в напрямку використання грунтозв"язуючих матеріалів при гідропосіві трав встановлено, що такими в сучасних умовах найефективніше можуть бути використані латекси СКС-65 ГП, СКС-50 ПГ, СКД-1, ДММА-65 ПГ і повільнорозпадаюча бітумна еульсія, яка приготовлена на емульгаторі, сульфітно-спиртова брага (ССБ).
Витрати плівкостворюючих матеріалів в робочій суміші при гідропосіві наведено в табл. 3.2.
Таблиця 3.2 - Витрати латекса при гідропосіві

Грунти
схилу
(укосу)
Витрати латекса, г/м2 сухої речовини


без мульчі
торфо-
крихта
древес
на тирса
суміш торфу з тирсою
рублена солома
болотн-
ий очес

Торф
60
-
-
-
-
-

Рослинний грунт (супісок)
-
60
60
70
80
55

Суглинок, глина
-
70
70
80
90
60

Норма витрати емульсії встановлюється з врахуванням її концентрації і кількості сухої речовини на одиницю площі схилу (укосу)
13 EMBED Equation.3 1415, (3.1)
де Q – норма витрати емульсії, л/м2;
H – витрати сухої речовини, г/м2;
C – концентрація емульсії, г/л.
Допустима концентрація латексів при частковому попаданню в водойми санітарно-битового водопостачання складає 0,4 мг/г в розрахунку на суху речовину.
Встановлено, що при дальності подачі гідросуміші до 12 м використовується розпилююча насадка по типу "риб"ячого хвоста", від 12 до 20 м конічна розпилююча насадка, більше 20 м – насадка по типу "брайн пойт".
При гідропосіві швидкість руху агрегату може бути визначена по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.2)
де V – швидкість руху агрегату, м/хв.;
d – діаметр вихідного отвору розпилюючої пасадки, м;
B – ширина схилу (укосу), м;
q – питома витрата гідросуміші на одиницю площі схилу, м3/м2;
A – показник, який залежить від гідравлічного напору насосом і втрат напору по довжині трубопроводу гідросистеми.
В розрахунках показник A може бути взятий A = 1,17х103 м/хв. при напорі насосу H = 50 м в. стовпчика.
Витрати матеріалів для укріплення 1000 м2 схилу при гідропосіві:
насіння 4 кг і мінеральних добрив 70 кг (азотних – 30 кг, фосфорних і калійних по 20 кг), торфокрихта – 4-5 м3. Співвідношення води і торфу в середньому 1,5:1. Потреба емульсії 0,6ч1%.
Для гідропосіву використовують гідросіялки МК-14-1, МК-14А-1. Витрати робочої суміші на одиницю площі 8-10 л/м2.

3.4Догляд за посівами трав
Якість посівного матеріалу значно залежить від догляду за посівами. Заходи по догляду умовно об"єднують у дві групи: догляд за посівами до появи сходів і догляд після утворення (появи) сходів.
Головним завданням догляду за посівами до появи сходів є створення сприятливих умов для проростання насіння. Для цього виконуються наступні роботи:
післяпосівне розпушення грунту (проводять переважно на осінніх посівах і після дощів для того, щоб грунт не висихав і не утворювалась кірка). З цією метою застосовують легкі борони або кільчасті котки з короткими зубцями;
полив посівів; проводити його потрібно обережно, тому що глибина зарубки насіння невелика. Кращим способом поливу є дрібнокраплине дощування;
знищення бур"янів (механічний або хімічний способи).
Після появи сходів основна робота така:
боротьба з бур"янами;
своєчасне скошування трав;
боротьба з льодяною кіркою, вимоканням, випиранням і випріванням;
підсів трав;
боронування і дискування старозрілих трав.
Одним із необхідних заходів догляду за посівами трав є боротьба з бур"янами. Розрізняють механічний та хімічний способи знищення бур"янів.
При механічному способі за допомогою певних знарядь праці (кільчасті котки, борони, косилки і т. інш.) знищують бур"яни. При хімічному способі боротьби з бур"янами використовують гербіциди.
В рік посіву трав на посівних площах спостерігається поява значної кількості бур"янів, які часто випереджають в рості багатолітні трави, сильно їх затіняють, а інколи і зовсім пригнічують. Тому механічні заходи боротьби після появи сходів зводяться до своєчасного і правильного покосу трав. Можна значно зменшити кількість бур"янів, виконуючи покоси з таким розрахунком, щоб верхушки посіяних трав не були скошені.
Як правило, такі покоси проводять при висоті бур"янів 25-40 см; висоту покосу здійснюють не нижче 10 см від поверхні землі. В наступному проводять звичайні (низькі) покоси трав. За рік необхідно проводити 2-4 покоси але обов"язковими є весняний (травень, червень) і осінній (вересень, жовтень) покоси, причому останній повинен бути проведений таким чином, щоб трави відійшли і укріпли перед осінніми заморозками.
У боротьбі з бур"янами найбільш ефективним є поєднання хімічного та механічного способів, причому першими проводять хімічний.
Гербіциди використовують для боротьби з бур"янами у вигляді розчинів, емульсій і суспензій. За характером впливу на рослини вони поділяються на
загальнознищувальні, селективні, системної та контактної дії.
Загальнознищувальні гербіциди застосовують для знищення бур"янів на парових площах, а селективні – на угіддях із сіянцями. Контактні викликають опіки і змертвління тканини рослин у місцях потраплення гербіциду, а системні проникають у рослину, переміщуються по судинах і спричиняють її загибель.
Для обробітку грунту в парових угіддях застосовують 2.4 ДА (амінну сіль 1,2 кг/га), далапон (10-20 кг/га), ТХАН (трихлорацетат натрію, 50-100 кг/га), раундап (3-5 кг/га).
Зарослі бур"янів необхідно оприскувати вибірково.
Для боротьби з небажаною трав"яною рослинністю у смузі відведення автомобільних доріг рекомендують гербіциди нового покоління, які поставляють в Україну як вітчизняними поставщиками, так і іноземними.
Дозвіл на використання хімічних препаратів для боротьби з сміттєвою рослинністю видається Укрдержхімкомісією при Кабінеті Міністрів України. Список препаратів регулярно уточнюється та розсилається у зацікавлені організації.
Терміни обробки гербіцидами та норми внесення їх для боротьби з бур"янами наведені у таблиці 3.3.
Таблиця 3.3 - Терміни обробки гербіцидами та норми їх витрат
Місце застосування
Вид небажаної рослинності
Час обробки
Норма витрат, спосіб боротьби




Вид гербіциду




Діален
Лонтрел
Агретокс

Розподільчі сму-ги, узбіччя до-ріг, укоси земля-ного полотна, смуга відведен-ня
Широколистні однорічні та ба-гаторічні
кінець квітня – початок травня
(2-3) л/га обприскування
(2-3) л/га обприскування
(2-3) л/га обприскування

Ділянки навколо огороджуючих споруд, бу-динків, до-рожніх знаків
однорічні, багаторічні (усі види)
кінець квітня – травень
Арсенал
(2-3) л/га обприскування
Раундап
(2-3) л/га обприскування
Утал
(2-3) л/га обприскування


Перед тим, як застосувати гербіциди, їх розчиняють у воді. Оптимальні витрати рідини на 1 га: для тракторних обприскувачів 300-600 л; для ранцевих моторизованих – 100-150 л, ранцевих пневматичних 500-1000 л.
Перед внесенням гербіциду необхідно зробити розрахунок дози по діючій речовині, оскільки її склад в технічних препаратах неоднаковий. Для цього застосовують формулу:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.3)
де Дт – доза технічного препарату, кг/га;
Д – рекомендована доза діючої речовини, кг/га;
П – вміст діючої речовини в технічному препараті, %.
Другим важливим моментом є визначення витрат рідини. Це виконують перед початком роботи з урахуванням марки обприскувача:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.4)
де Q – витрати рідини, л на 1000 м2 безпосередньо площі, що обробляється;
q – витрати рідини через один розпилювач, л/хв.;
n – число розпилювачів;
V – швидкість руху агрегату, км/год;
B0 – ширина смуги, що обробляється за 1 прохід агрегату, м.
Необхідну концентрацію робочого розчину технічного препарату визначають за формулою:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.5)
де Kт – концентрація технічного препарату водного розчину, %;
Д – рекомендована доза діючої речовини гербіциду, г/м2;
П – вміст діючої речовини у технічному препараті, % (визначається за
паспортом, який додається до кожної партії препарату);
Qф – фактичні витрати рідини, л/га.
Розрахована за формулою (3.5) концентрація (%) відповідає вазі технічного препарату гербіциду (кг), до якого необхідно дати стільки води, щоб загальний об"єм розчину (суспензії або емульсії) становив 100 л.
При роботі з гербіцидами необхідно суворо дотримуватись санітарних норм.
Боротьба з льодяною кіркою, вимоканням, випріванням і випіранням.
Вказані роботи проводять по мірі їх необхідності. Під льодяною кіркою, яка нерідко створюється на травах, рослини часто гинуть від здавлювання і нестачі кисню. Для руйнування кірки використовують кільчасті і ребристі котки, а для прискорення розтаювання льоду розсипають по поверхні калійні і фосфорні добрива, золу.
Вимокають трави на понижених місцях при застої на них осінніх або весняних вод. Видалення застійної води роблять за допомогою створення неглибоких канавок (до 20-30 см), викопаних з осені.
Випріває трава тоді, коли незамерзлий грунт покривається глибоким шаром снігу і трави входять в зиму сильно розвинутими, неспілими. Під снігом вони продовжують вегетаційний період, витрачають поживні речовини і гинуть.
Радикальним способом боротьби з випріванням є покіс трав перед входом під сніг, прикочування (ущільнення) снігу.
Випирання рослин визиває створення прошарків льоду в грунті. Вода замерзає, збільшується в об"ємі і піднімає грунт, що знаходиться над нею. Корені рослин при цьому розриваються. Коли лід розтане, піднятий грунт осідає, а рослини з розірваними коренями залишаються лежати на поверхні грунту і гинуть від засихання. Своєчасне прикочування посівів, які постраждали від випирання, дозволяє їм знову укоренитися.
Підсів трав. На площах, де з тих чи інших причин зник культурний твав"яний покрив виконують підсів трав. Найкращий строк підсіву – рання весна, а при дощах – і після першого покосу, але не пізніше 16-20 липня. Підсів трав на великих площах проводять дисковою сіялкою з наступним прикочуванням, на малих – вручну після нарізки неглибоких канав з післяпосівним боронуванням і прикочуванням.
Боронування і дискування старозрілих трав виконують для покращення травостою. Виконують восени після покосу дискування і прикочування, або весною боронування і прикочування. Метою цих робіт є заглиблення в грунт насіння трав, яке випало після його дозрівання.






Лекція № 15
4 ВИДИ (ТИПИ) ОЗЕЛЕНЕНЬ НА ПРИДОРОЖНІЙ ТЕРИТОРІЇ ТА ЇХ ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ

4.1. Види озеленень та їх основні функції
Невід"ємною частиною доріг є зелені насадження, які мають різне призначення. Всі зелені насадження на автомобільних дорогах можна розділити в залежності від функціонального призначення на такі види:
Захисні насадження;
Технічного призначення;
Декоративні насадження;
Плодово-ягідні насадження (господарчі).
Захисні насадження на автомобільних дорогах можуть виконувати функції захисту від: снігових заносів; пилових бур; піщаних заносів в районах пісків, що переміщуються; вітрової і водної ерозії земної поверхні (роздування вітром і розмивання водою елементів доріг і придорожньої території); надмірного зволоження і наступного сповзання схилів; осушення місцевості.
Насадження технічного призначення – фіксує напрям дороги вночі, в період туманів і сильних снігозаносів, хуртовин; підвищує безпеку руху шляхом виділення за допомогою насаджень місць поворотів, розвилок, перехресть, мостів, виїмок і т. інш.; осушення земляного полотна на зволожених, "мокрих" ділянках місцевості (фітоосушення).
Декоративні насадження – це насадження дерев і кущів, що доповнюють інші види насаджень і придають прилеглий до дороги території естетичного вигляду. Вони покращують зорове сприйняття елементів дороги, емоційний стан водіїв і пасажирів, впливають на продуктивність і безпеку руху. В поєднані з іншими видами озеленень, наприклад, з захисними, вони можуть виконувати такі ж функції. Забезпечують культурний відпочинок пасажирів і водіїв в місцях зупинки транспорту.
Господарчі насадження мають метою вирощування фруктів і ягід в придорожніх плодово-ягідних посадках.
Слід відмітити, що такі посадки повинні бути надійно захищені від шкідливої дії відпрацьованих газів транспорту. Тому їх потрібно висаджувати за спеціально створюваними захисними насадженнями.
В залежності від конструктивних особливостей насадження класифікують на лісосмуги, живі огорожі, рядові алейні посадки, групові посадки, комбіновані, плодово-ягідні.
Лісосмуги і живі огорожі використовують в основному для захисту доріг від снігу, піщаних і пилових бур, вітру; алейні посадки (рядові, групові, комбіновані) використовують в переважній більшості як декоративні, хоч вони теж виконують захисні і технічні функції; плодово-ягідні посадки використовують як захисні огородження.
Необхідно відмітити, що при проектуванні зелених насаджень необхідно виходити також з тих позицій, щоб вони не втомлювали водія і пасажирів одноманітністю. Тому не рекомендується влаштовувати безперервні зелені ширми, а висаджувати насадження з врахуванням ландшафту місцевості і психофізіологічних вимог водіїв і пасажирів.

4.2 Загальні відомості та основи організації розсадників

В перелік робіт по озелененню входить підготовка в розсадниках посадкового матеріалу. Розсадники закладають в смузі відведення або на спеціальних ділянках з сприятливим грунтом.
Розсадником називають підприємство (або його частину), яке спеціалізується на вирощуванні садивного матеріалу деревних та чагарникових порід, які потім використовують для штучного лісовідновлювання, озеленення міст, населених пунктів та створення захисних насаджень.
В розсадниках вирощують різний садивний матеріал, але найчастіше одержують сіянці, саджанці та живці.
Сіянцем називають молоду деревну рослину, вирощену з насіння без пересаджування.
Саджанцем називають деревну рослину, одержану пересаджуванням сіянця чи садінням живця.
Частину пагона чи кореня рослини, призначену для вегетативного розмноження, називають живцем.
За тривалістю функціонування розсадники поділяють на:
тимчасові (до п"яти років);
постійні (25-50 років).
В структуру розсадників входить виробнича (продуктивна) і допоміжна складові частини (рис. 4.1). Виробнича частина призначена для вирощування садивного матеріалу всіх видів. Залежно від цільового призначення, породного асортименту і прийнятих способів вирощування садивного матеріалу виробнича частина може мати такі відділення: посівне, шкільне і маточне. В посівному відділенні вирощують 1-2-річні сіянці деревних і кущових рослин для створення лісових культур та садіння в шкілки. В деревній шкілці формують великомірні саджанці деревних рослин для озеленення населених пунктів і доріг. В плодовій – щеплення саджанців плодових дерев для закладання садів. Маточне відділення є базою, що забезпечує розсадник насіннєвим матеріалом, живцями, відсадками, кореневими паростками.
Допоміжна частина не повинна перевищувати 25-30% загальної площі розсадника і призначена для обслуговування виробничої частини, виконання організаційно-господарських та захисних функцій.
Розсадник створюють за спеціально розробленим проектом або з використанням типових проектів, які складаються інститутом Укрдерждіпроліс. Організація постійного розсадника передбачає виконання таких основних робіт: обгрунтування необхідності створення розсадника; розробка проектного завдання; розрахунок площі розсадника; вибір місця під розсадник; складення організаційно-господарського плану; будівництво та оснащення розсадника.
На рис. 4.2. як приклад наведено план організації території постійного розсадника.
Важливою умовою для організації розсадника є правильний вибір місця для нього і проведення всього комплексу агретехнічних захонів. Під розсадник повинна відводитись відносно рівна, без бугрів площа з невеликим загальним похилом (3-50) повернутим на захід або південний захід в помірному кліматі і на північний захід – в жаркому кліматі. Краще, коли площа захищена лісом від східних, північно-східних і південно-східних вітрів.
Не рекомендується відводити під розсадники ділянки на водорозділах, які зазнають здування снігу, а також в замкнутих котловинах, впадинах, ложбинах, де застоюються волога і холодні маси повітря.
Важливо, щоб горизонт грунтових вод був не ближче 2 м. В той же час бажано мати поблизу розсадника джерело води.
Грунти повинні бути плодородними, краще середньої щільності – супіски і легкі суглинки.
Не пригодні під розсадник грунти – бідні піщані, середньо і сильнозмиті, сильнопідзолисті сірі і світло-сірі, лісні грунти, лугоболотні, болотні, щебеневі і каменисті.

4.3 Агротехніка вирощування посадкового матеріалу
4.3.1 Обробіток грунту під час освоєння площ, відведених під розсадник
У лісових розсадниках значне місце відводиться обробітку грунту під час освоєння площ, відведених під розсадник. В комплексі агробіологічних заходів по вирощуванню та забезпеченню високого виходу стандартного садивного матеріалу обробіток грунту займає важливе місце. Він спрямований на покращення водно-фізичних, хімічний та біологічних властивостей грунту, формування сприятливих умов для проростання насіння, життєдіяльності і розвитку кореневої системи рослин.
Для збагачення грунту поживними речовинами, створення міцнокомкової структури грунту до останнього часу в розсадниках використовували багатолітні травопольні сівозміни. Але вони вимагають великих земельних площ.
Все частіше на практиці стали використовувати сівозміни з плодозміною порід, внесенням в грунт необхідних поживних речовин у вигляді органічних і мінеральних добрив, використанням чорного або зайнятого пару. Такі сівозміни збільшують продуктивність розсадника і, як показує практика, сприяють збереженню структури грунту.
Підготовка грунту в розсадниках по системі чорного пару зводиться до наступного.
Після викопування сіянців і сажанців з осені проводиться оранка під зяб. Догляд за парами розпочинається з ранньовесняного боронування, після чого здійснюється пошаровий обробіток грунту, який розпочинається при появі бур"янів і створення грунтової кірки. Культивацію проводять на глибину 10-12 см лущильниками, а потім безвідвальними культиваторами на глибину 8-10 см з пониженням до 8-6-4 см.
Внесення в грунт суміші органічних і мінеральних добрив проводиться під оранку плугом на глибину 10-15 см.
Восени пари переорюють плугами без відвалів. Для осіннього посіву проводиться оранка поля за 15-20 днів до посіву. Це робиться для того, щоб грунт встиг осісти.
Забезпеченість рослин поживним речовинами в розсадниках, як і в сільському господарстві, регулюють внесенням добрив. Дія добрив різнобічна: вони поповнюють запаси елементів мінерального живлення в грунті, покращують його фізичні властивості, нейтралізують реакцію грунтового середовища, підвищують життєстійкість корисних мікроорганізмів.
На кислих грунтах передбачається внесення необхідної кількості вапна.
Система підживлення зводиться в основному до внесення добрив в пар і наступних підживлень безпосередньо деревних рослин. Кращим добривом є гній, але в розсадниках з успіхом використовується компост із торфу в суміші з фосфорно-калійними добривами. Азотні добрива вносяться перед посівом.
Кількість добрив, що вносяться залежить від наявності поживних речовин в грунті. Приблизно за ротацію на 1 га вноситься: - компосту – до 30,0 т, калійних – 250 кг, фосфорних – 1000 кг, азотних – 300 кг. Кореневе підживлення сухими мінеральними добривами необхідно проводити перед дощем.
При визначені доз добрив потрібно враховувати потребу рослин у поживних речовинах і фактичний запас доступних елементів мінерального живлення в грунті.
Визначення поточних доз внесення добрив потребує врахування багатьох факторів і виконання численних агрохімічних аналізів грунту. Складність рішення цього питання обумовлена також тим, що вміст поживних речовин є величина змінна, і практично неможливо передбачити, як протягом вегетаційного періоду під впливом факторів навколишнього середовища буде змінюватися режим грунтового живлення рослин.
У зв"язку з цим для конкретних природних умов запропоновані приблизні норми внесення основних добрив (табл. 4.1-4.3).

4.3.2 Вирощування сіянців

Агротехніка вирощування сіянців у відкритому грунті передбачає проведення таких робіт: основний та передпосівний обробіток грунту; висів насіння дерев і чагарників; догляд за посівами до появи сходів; догляд за сіянцями; викопування та зберігання садивного матеріалу.
Система передпосівного обробітку грунту залежить від грунтово-кліматичних умов, сезону висіву та глибини загортання насіння. Вона може включати: весняне переорювання грунту плугами без відвалів, культивацію, боронування, шлейфування, коткування, фрезерування, нарізку грядок та ряд інших прийомів.
Важкі, дуже ущільнені грунти розпушують на велику глибину або переорюють з наступною культивацією та боронуванням. Легкі, добре зорані грунти боронують легкими боронами. Кількість боронувань залежить від стану грунту. Ці роботи виконують відразу після дозрівання грунту. Основною метою їх є закриття та збереження вологи.
Залежно від розташування насіння на ділянці розрізняють такі способи посіву: висіви насіння розкиданням по поверхні грунту і висів насіння у посівні борозенки (рядки).
Висів розкиданням практикують при вирощуванні сіянців у закритому грунті (теплицях, оранжереях) та для видів рослин, насіння яких висівають у відкритий грунт без загортання (тополя, верба, береза, вільха та ін.).
У розсадниках більш поширений висів насіння в посівні борозенки. Для висіву дрібного насіння посівні борозенки готують втискуванням, що покращує капілярне підняття води до насіння і тим самим створює сприятливі умови для його проростання. Середнє та велике за розмірами насіння висівають у борозенки, які роблять сошниками. Залежно від ширини посівної борозенки розрізняють вузькоборозенкові (3-5 см) і широкоборозенкові (5-20 см) посіви. В розсадниках застосовують переважно вузькоборозенкові посіви для чого використовують сівалки "Литва-25", СЛП-М та ін. Для висіву жолудів використовують сівалки СЖН-1 та СЖУ-1.
Посіви бувають грядкові та безгрядкові. Грядкові посіви практикують переважно в розсадниках лісової зони на слабодернованих, перезволожених грунтах. Грядки готують шириною 0,8-1 м з відстанню між ними 30-40 см.
В постійних лісових розсадниках найбільш поширені безгрядкові посіви. Вони бувають рядкові та стручкові. В рядових посівах відстань між борозенками однакова. Їх застосовують у невеликих розсадниках, де більшість робіт виконують вручну.
На відміну від рядкових, у стрічкових посівах насіння висівають у дві або кілька зближених борозенок, які утворюють стрічку з 2-6 рядків. Між посівними стрічками залишають проміжок для проходу коліс трактора.
Широкого застосування при вирощуванні шпилькових і деяких листяних видів деревних рослин з дрібним насінням набула стрічкова 6-рядкова схема посіву з шириною борозенки 3-5 см і попарно зближеними рядками: 10-30-10-30-10-60 см (рис. 4.3). Перспективними є такі схеми посіву: для шпилькових 5-рядні (20-25) – (20-25)-(20-25)-(70-50 см), а для листяних 3-4-рядні (25-25-25-70 см, 25-45-25-55 см, 40-40-70 см). Такі схеми з рівномірно розташованими рядками дозволяють максимально механізувати всі виробничі операції по вирощуванню садивного матеріалу.
Строки посіву, норми висіву і глибина загортання насіння дерев та чагарників залежать від біологічних особливостей виду (часу дозрівання насіння, тривалості насіннєвого спокою, стійкості сходів до несприятливих метеорологічних факторів), грунтово-кліматичних умов і агротехніки вирощування сіянців. У розсадниках найчастіше дотримуються осінніх і весняних строків посіву. Насіння деяких порід можна висівати також влітку та взимку.
В лісостепових і степових незрошуваних розсадниках перевагу віддають осіннім посівам. Висіяне восени насіння не потребує стратифікації і зберігання, дає більш ранні і дружні сходи, які встигають зміцніти до посух. Осінні строки посіву більш розтягнуті, ніж весняні. Однак, незважаючи на переваги, осінні посіви мають ряд недоліків. Насіння деяких порід можуть знищити гризуни або воно може вимерзнути в малосніжні сурові зими. Осінні посіви найбільш ефективні для видів насіння, які не потребують тривалої стратифікації (до 3-4 міс.). Насіння рослин з тривалим періодом стратифікації (ясен звичайний, глід, липа дрібнолиста, ліщина та інші) висівають після літньої стратифікації протягом 3 міс.
Весною можна висівати насіння усіх видів деревних рослин. Весняні посіви ефективні, якщо проведені у стислі агротехнічні строки. При запізнені посіву сходи з"являються пізно і недружно, знижується вихід стандартних сіянців. Практика свідчить, що для весняних посівів краще використовувати насіння, яке проросло. Весняні посіви більш ефективні, ніж осінні, на важких, малоструктурних, легкозапливаючих грунтах.
Пізньої весни або раннього літа (травень-червень) висівають насіння видів, яке дозріває в першій половині літа (верби, осики, тополі, в"язові), що дозволяє одержати стандартні сіянці того ж року. При достатньому зволожені влітку можна висівати насіння кісточкових, липи, ясена звичайного та деяких інших порід, які мають глибокий насіннєвий спокій.
Взимку висівають насіння смереки, вільхи чорної, берези, бузку. В періоди відлиги висівають бук. Посів проводять при товщині снігового покриву не більше 10 см.
Норма висіву насіння – це мінімальна кількість насіння у вагових одиницях, яку необхідно висіяти на 1 м посівної борозенки чи на одиницю площі, щоб одержати максимальну кількість стандартних сіянців. Вона залежить від маси насіння, класу якості, виду і схеми посіву.
При завищеній нормі висіву збільшується загальний вихід сіянців, але через запущеність частина сіянців розвивається повільно і не досягає стандартних розмірів.
При заниженій нормі висіву одержують розріджені сходи. При цьому неефективно використовується продуктивна площа і збільшуються витрати на вирощування садивного матеріалу.
Якість садивного матеріалу значно залежить від догляду за посівами, який починають з висіву насіння і продовжується до викопування сіянців.
Заходи по догляду умовно об"єднують у дві групи: догляд за посівами до появи сходів і догляд за сіянцями після появи сходів. Головними завданням догляду за посівами до появи сходів є створення сприятливих умов для проростання насіння та появи дружніх сходів. Залежно від метеорологічних умов, стану грунту, глибини висіву та інтенсивності появи сходів проводять післяпосівне розпушування грунту, коткування, полив, мульчування та покриття посівів, знищення бур"янів і розпушування грунту.
Після посівне розпушування грунту проводять переважно на осінніх посівах для того, щоб грунт не висихав і не утворювалася корка. З цією метою застосовують легкі борони, іноді кільчасті котки.
Коткування весняних посівів легкими котками проводять для того, щоб покращити прилягання часток грунту до насіння і забезпечити капілярне підняття води до насіння, що проростає. Своєчасне коткування значно підвищує грунтову схожість насіння і забезпечує дружні сходи.
Полив посівів сприяє появі дружніх і рівномірних сходів. Проводити його потрібно обережно, особливо на посівах з невеликою глибиною загортання насіння. Кращим способом поливу є дрібнокраплинне дощування.
Мульчування потребують посіви дрібного насіння, глибина загортання яких не перевищує 2 см. Мульчування проводять у посушливих районах, де можливе пересихання верхнього шару грунту, а також в районах з достатнім зволоженням на важких, легкозапливаючих грунтах. Для мульчування використовують тирсу, перегній-сипець, торфокрихту та інші пухкі матеріали. Посіви вкривають шаром товщиною 1,5-2 см. Під час догляду мульчу загортають у грунт.
Догляд за посівами після появи сходів (догляд за сіянцями) включає: затінення (побілку) сходів, прополювання бур"янів і розпушування грунту, проріджування сходів, підрізання коренів, зрошення посівів і боротьбу з грибковими хворобами та шкідниками сіянців.
Затінення та побілку сіянців застосовують для захисту сходів від прямих сонячних променів і можливих опіків кореневої шийки, послаблення нагрівання та зменшення випаровування води з поверхні грунту. Для затінення застосовують щити з дранки або плетені з гілок розміром 1,5-2 x 0,8-1м з просвітами, які складають близько 50%. Щити встановлюють з південної сторони посівної стрічки вертикально або під кутом 35-450 до поверхні. При горизонтальному затіненні щити встановлюють над посівами одразу після масової появи сходів на висоті 35-50 см.
Тривалість затінення, як правило, не перевищує 1-4 тижнів.
Розпушування грунту і знищення бур"янів проводять, яка правило, одночасно.
При вирощуванні дворічних сіянців грунт розпушують і знищують бур"яни на полі сіянців першого року 5-8 разів, а на полі другого року – 4-6 разів.
Перші розпушування проводять на глибину 3-5 см. Глибину наступних розпушувань грунту поступово збільшують, доводячи її до 10-12 см.
У боротьбі з бур"янами найбільш ефективним є поєднання хімічних та механічних доглядів, причому першими проводять хімічні, з використанням гербіцидів.
Вчені С.Петербурзького НДІЛГ запропонували такі способи внесення гербіцидів при вирощуванні сіянців:
за три тижні до посіву вносять у грунт карбатіон (3000 л 13-15%-го водного розчину на 1 га), який знищує вегетативні органи, насіння бур"янів і збудників грибкових хвороб сіянців (фузаріуму);
після посіву сосни, ясеня, дуба та інших порід з глибиною загобртання понад 2 см вносять симазин (0,5-1 кг/га) або пропазин (1-2 кг/га);
в період масової появи сходів бур"янів за 3-5 днів до появи сходів деревних порід, насіння яких загорнене на глибину не менше 2 см, у грунт вносять контактні гербіциди реглон (3 кг/га), ДНБФ (1-2 кг/га) і ДНОК (3-4 кг/га);
При плануванні і проведенні робіт з гербіцидами слід суворо дотримуватись обмежень, які вказані в діючих "Санітарних правилах по зберіганню, транспортуванню і застосуванню отрутохімікатів у сільскому господарстві", щоб запобігти отруєнню людей і забрудненню навколишнього середовища.
Підрізання коренів необхідне для одержання сіянців з добре розгалуженою і мичкуватою кореневою системою. Воно необхідне для порід із стрижневим коренем (дуб, горіх, каштан, яблуня та деякі ін.). Стрижневий корінь підрізують ножами спеціальної конструкції (ніж Малиновського) після появи у молодих сходів перших справжніх листочків.
Проріджування посівів проводять через 15-20 днів після мосової появи сходів, залишаючи на 1 м борозенки 100-150 сіянців шпилькових рослин і 40-60 листяних.
Зрошення посівів – важливий агротехнічний захід при вирощуванні сіянців у районах з нестійким та недостатнім зволоженням. Поливають переважно дощуванням або в борозни.
Приблизні норми поливу дощуванням наведені в табл. 4.5.
При поливі в борозни норму збільшують на 25%.
Строки і кількість поливів визначають залежно від вибагливості порід до вологих, погодніх умов, фази розвитку сіянців і вологості грунту. Необхідність поливу можна визначити і візуально за станом посівів, коли в полуденні години спостерігається прив"янення листя.
Боротьба з грибковими хворобами та ентомологічними шкідниками включає профілактичні та винищувальні заходи.
До профілактичних заходів боротьби належать висока агротехніка, яка забезпечує одержання стійких до несприятливих умов середовища сіянців, та обробіток грунту, насіння, сіянців фунгіцидами, які запобігають виляганню сходів від фузаріозу, пошкодженню шпильок сіянців хворобою Шютте та іншими захворюваннями. До винищувальних заходів боротьби відносять ліквідацію осередків пошкоджень сходів та сіянців.
Як правило, в посівному відділенні сіянці знаходяться не більше двох років, після чого вони викопуються і використовуються за призначенням.
Викопування саджанців проводиться весною і осінню з допомогою спеціальних машин (викопувальних плугів і скоб на тракторі) або лопатами без пораження кореневої системи.
Так як при викопуванні сіянців важливо зберегти мочки коріння, то його необхідно проводити при нормальній вологості грунту, щоб пласт легко дробився і розсипався.
Викопування здійснюють у два прийоми: підрізання коренів з одночасним розпушуванням грунту робочими частинами викопувальних знарядь і вибирання сіянців та саджанців. Перший прийом виконується переважно механізовано, а другий, як правило, вручну. Глибина підрізання коренів 1-2-річних сіянців не повинна бути меншою ніж 25-30 см, 2-4-річних садженців – 30-40 см, а 6-річних і більших за віком – 50-60 см.
Після викопування і вибирання садивний матеріал сортують відповідно до діючих стандартів.
Роботу по сортуванню проводять в затіненому і захищеному від вітру місці.
Відсортований садивний матеріал зв"язують у пучки: сіянці по 50-100 шт., саджанці – по 10, 20 і 25 шт. До пучків садивного матеріалу прикріплюють етикетки, номер партії і дату викопування.
В комплексі робіт, що виконуються в розсадниках, велике значення має зберігання садивного матеріалу. Основною метою зберігання є забезпечення оптимальних умов для протікання природних процесів у період глибокого (від позньої осені до середини зими) і вимушеного (від середини зими до початку росту весною) спокою рослин.
Зберігання може бути короткочасним або тривалим. Короткочасного зберігання (до 1-2 міс.) потребують ті сіянці, саджанці й укорінені живці, які будуть реалізовані або висаджені в рік викопування; тривалого – при використанні їх наступного після викопування року.
Способи зберігання садивного матеріалу залежать від його типу (з відритою або закритою кореневою системою) і наявності спеціальних приміщень (сховищ, холодильників, льодовиків і т.п.).
В розсадниках застосовують такі способи зберігання: тимчасове (весняне або осіннє) прикопування; тривале (осінньо-зимове) прикопування; весняно-літнє зберігання в льодовиках, холодильниках і зимово-весняне зберігання в спеціальних приміщеннях та спорудах.
Для перевезення садивного матеріалу на далекі відстані його пакують в спеціальні тюки за породами, сортом і віком до 5 тис.шт. з масою не більше 30 кг.
При транспортуванні садивного матеріалу на незначну відстань (час перевезення до 6 годин) автомобілями на дно кузова насипають 5-10-сантиметровий шар подрібненої і зволоженої соломи, моху або іншого матеріалу, на який під похилом рядами укладають пучки сіянців або саджанців. Кожний ряд перекладається шаром мокрої м"ятої соломи, а зверху саджанці вкривають брезентом.

4.3.3 Вирощування саджанців.
Саджанці дерев та чагарників вирощують із сіянців або живців у шкільних відділеннях розсадників. Тривалість вирощування саджанців визначається їх біологічними особливостями та призначенням. У лісокультурних цілях саджанці вирощують протягом 2-4 років: для озеленення – 5-10 років (дерева) та 2-3 роки (чагарники), а для створення садів – 2-3 роки. Основний обробіток грунту в шкільному відділенні проводять на глибину 35-40 см плугами ПЛН-4-35 або ППН-40. В районах з недостатнім зволоженням глибину оранки збільшують до 50 см. Перед висаджуванням сіянців проводять культивацію культиватором на глибину 25-30 см разом з боронуванням.
Для садіння в шкільне відділення відбирають здорові, стандартні за розмірами сіянці, без ознак пошкоджень, з рівними стовбурцями і достатньо розгалуженою кореневою системою. Перед висаджуванням у сіянців відрізають пошкоджені корені, вкорочують до 18-20 см (до 20-25 см в посушливих умовах) кореневу систему, змочують у сметаноподібній бовтанці з перегною або суміші торфу і землі. Для кращої приживлюваності рослин в бовтанку додають гетероауксин або інші стимулятори росту.
Підготовлені сіянці висаджують весною до набубнявіння бруньок або восени після опадання листя. Строки і схеми садіння залежать від конкретних грунтово-кліматичних умов, біологічних особливостей видів, прийнятих сівозмін і вимог до саджанців.
Догляд за саджанцями включає розпушування грунту, боротьбу з бур"янами, підживлення, захист їх від хвороб і шкідників.
Упродовж усього періоду вирощування саджанців грунт у шкілці утримують у чистому і пухкому стані. В перший рік його розпушують 4-5 разів, в наступні роки кількість розпушувань зменшують до трьох.
В розсадниках Полісся та Лісостепу кожне наступне розпушування мусить бути глибше попереднього на 2-3 см, а в степових – навпаки. Починаючи з другого року, в районах з достатнім зволоженням і в зрошуваних розсадниках разом із розпушуванням грунту рослини підживлюють. В розсадниках Степу проводять 2-3-разове позакореневе підживлення.
Викопують саджанці восени або навесні до набубнявіння бруньок.

Лекція № 16

5 ЗАХИСНІ НАСАДЖЕННЯ НА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРОГАХ

5.1 Вибір конструкції
Снігозахисні насадження є одним із основних та економічних видів пасивного захисту автомобільних доріг від снігових заносів. Вони створюються з розрахунком існування їх на протязі кількох десятиріч, тому при влаштуванні їх необхідно враховувати багато факторів, які впливають як на ефективність їх функціонального призначення, так і на умови життєдіяльності і розвитку культур.
Вибір конструкції (кількість рядів, ширина смуги, ширина міжрядь посадки, віддалення від бровки земляного полотна і таке інше) снігозахисних насаджень установлюють в залежності від обсягів і режиму снігоприносу до дороги.
Узагальнені обсяги снігоприносу для різних районів України наведено на карті (рис.4.4.) Обсяги снігоприносу до конкретних ділянок доріг встановлюють розрахунком.
Підбір порід дерев та кущів для снігозахисних насаджень необхідно здійснювати з урахуванням конкретних лісорослинних умов (умов місцезростання), біологічних властивостей рослин та снігозатримувальних потреб, які визначаються розрахунковими параметрами насаджень.
Умови місцезростання – це екологічні та біологічні фактори, які взаємопов"язані і безперервно впливають на розвиток деревостанів. Цей комплекс факторів змінюється відповідно до географічного положення місцевості. Це обумовлює необхідність розподілу території країни на однорідні райони.
В Україні, зважаючи на різноманітність природніх умов, виділено 10 лісокультурних районів: західне і східне Полісся, Західний, Правобережний і Лівобережний Лісостепи, Східнобайрачний, Центральний і Південний степ, гірські і передгірні частини Криму та Українських Карпат (рис.4.5). Типи грунтів мають більш окреслену межу, а кліматичні умови змінюються поступово. Тому межа між районами проведена досить умовно, проте відхилення її від природніх змін грунту незначне. Отже в Україні кожний лісокультурний район має свої кліматичні властивості та типи грунтів, які враховуються при створенні штучних насаджень.
5.2 Природа снігових заносів на автомобільних дорогах.
Значна частина автомобільних доріг, що перетинає територію України, на окремих ділянках в зимовий період зазнає снігових заметів. Сильні і тривалі замети спостерігаються на дорогах з відкритою місцевістю, особливо в степових районах.
Причиною утворення снігових відкладень є перенесення снігових мас під дією вітру, по відношенню до якого дорога і її елементи являють собою природню перешкоду. В залежності від швидкості вітру розрізняють декілька різновидів снігово-заметільних явищ , снігопад при відсутності вітру, або при швидкості його, що не перевищує 4 м/с; верхова заметіль - снігопад при швидкості вітру більше 7-8 м/с, коли сніг переноситься в шарі повітря висотою до 100 м, а сніг, що раніше випав лежить без руху; низова заметіль – сніг не падає, а раніше випавший сніг під впливом вітру переміщується по поверхні землі. Відчутний переніс снігу спостерігається при швидкості вітру 6-7 м/с і більше; загальна або подвійна заметіль – сполучення низової і верхової заметілі, коли одночасно переносяться сніг, що випадає із хмар і частинки раніше випавшого снігу при швидкості вітру більше 4 м/с; буран – заметіль при швидкості вітру від 10 до 20 м/с; ураган – заметіль при швидкості вітру більше 20 м/с.
Величина і характер снігових відкладень в значній мірі залежать від рельєфу і особливостей ділянок, місцевості, що прилягають дороги, від швидкості і напрямку вітро-снігового потоку по відношенню до полотна дороги, від параметрів дороги і особливостей існуючої системи снігозахисту дороги.
5.3 Дія захисних смуг і розміщення їх вздовж дороги.
При зустрічі сніго-вітрового потоку з лісосмугою зменшується його швидкість і змінюється його траєкторія, в наслідок чого транспортуюча здатність сніго-вітрового потоку знижується. При достатньому зниженні останньої, сніго-вітровий потік стає не в змозі утримувати в своєму тілі окремі частинки снігу. Вони випадають із сніго-вітрового потоку і осідають в смузі і за нею (з підвітреної сторони). Чим більшу перешкоду у вигляді лісосмуги зустрічає сніго-вітровий потік, тим більшу снігозатримуючу здатність має лісосмуга.
На ділянках дороги снігозахисні смуги висаджують паралельно напрямку дороги на певній відстані від бровки земляного полотна, яка визначається виходячи з умови розміщення шлейфу сніговідкладання між внутрішньою межею смуги і бровкою полотна. Встановлено, що для середніх умов України ця відстань повинна бути від 20 м і більше в залежності від типу поперечного профілю дороги і смуги, снігоприносу до дороги, ширини і конструкції смуги. Для прикладу на рис. 4.6. показано розміщення снігозахисних лісосмуг в залежності від поперечного профилю дороги. З рисунка видно, що на дорогах з нульовими відмітками і в насипах до 1 м захисні смуги необхідно розміщувати на відстані не менше 20 м від бровки земляного полотна.
На дорогах з насипом на косогорах при напрямку вітру зверху до низу по схилу захисна смуга повинна розміщуватись вище нагорного кювета чи лотка, не ближче 6-8 м від його зовнішньої бровки. При цьому треба враховувати те, що тінь від повноцінної смути не повинна падати на кювет і насип, щоб не утруднювати просихання земляного полотна.
Снігозахисні насадження вздовж доріг, що проходять в виїмках, повинні розміщуватись не більше 20 м від бровки земляного полотна. В місцях найбільшої глибини виїмки відстань від першого ряду насаджень до бровки виїмки повинна бути не менше 5 м. Якщо вздовж виїмки є кавальєр, захисна смуга повинна розміщуватись за кюветом чи лотком з боку поля. На ділянках із сніговими заметами кювети будуються з навітреного боку на відстані не менше 20 м від бровки виїмки.
З метою перехвату снігового потоку при косих напрямках зимових вітрів захисні лісосмуги повинні бути подовжені за межі виїмок на 100-150 м від виходів дороги із виїмок.
На всіх ділянках доріг необхідно передбачувати таку ширину смуги відведення, щоб на ній можна було розмістити снігозахисні лісосмуги, які повністю забезпечували б захист дороги від максимально можливого обсягу снігоприносу на даній ділянці.
Практика показала, що в тих випадках, коли відстань між сусідніми заносимими ділянками не перевищує 300-500 м, переривати снігозахисні смуги не потрібно.
5.4 Ширина і структура снігозахисних насаджень.
Для розрахунку ширини і структури снігозахисних смуг на ділянках доріг треба мати фактичний об"єм снігоприносу до доріг зліва і справа. Він або розраховується за одним з інженерних методів, або рідше – приймається за даними багатолітніх спостережень. Другий спосіб отримання даних про снігопринос менш надійний, оскількі він базується на використанні даних тільки для конкретних ділянок доріг.
Головною умовою створення надійних снігозахисних смуг є забезпечення необхідної їх ширини, яка повинна розраховуватись на найбільший можливий снігопринос до даної ділянки дороги. Велике значення для забезпечення ефективної роботи снігозахисної смуги є щільність нижніх її ярусів, яка оцінюється коефіцієнтом просвітності смуги. Щільність насаджень залежить від підбору пород дерев і кущів і лісорослинних умов даного району.
Об"єм снігу, який може затримати захисна лісосмуга, складається з об"єму поглинання снігу лісосмугою і об"єму відкладання снігу (об"єму шлейфу за смугою).
При проектуванні снігозахисних насаджень на певній ділянці дороги визначення ширини снігозахисних смуг за принципом снігопоглинання виконується за формулою
L = 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415 (5.1)
де L – ширина снігозахисної смуги в м (при багатосмуговій структурі, сюди входить ширина всіх розривів);
Vmax – максимально можливий об"єм снігових відкладень в м3 на 1 пог.м дороги;
hp – висота робочої частини смуги в м (середня висота снігового валу в смузі).
Але ця формула дає дуже завищену ширину снігозахисної смуги, оскільки не враховує основної - відкладуваною смугою – частини снігоприносу. Тому визначення необхідної ширини смуги необхідно здійснювати виходячи з повної її снігоємності, яка враховує об"єми і поглинання, і відкладання смугою снігу. Повна снігоємність придорожньої багаторядної снігозахисної смуги Wo визначається за виразом
W0 = LHc + K1h12+ K2h22 , м3/пог.м, (5.2)
де L –загальна ширина смуги в м;
Нс – середня висота снігових відкладень в смузі внаслідок снігопоглинання (Нс
· 2,0 ... 2,5 м);
К1, К2 – коефіцієнти, що враховують пологість відповідно навітреного і підвітреного шлейфів снігових відкладень (К1
· 3 ... 3,5; К2 = 6 ... 9);
h1, h2 - фактичні максимальні висоти снігового покриву відповідно з навітреної і підвітреної строін смуги; найчастіше h1 = h2 = Hc
Для визначення загальної ширини смуги L у вираз (4.2) замість Wo треба підставити значення розрахункового снігоприносу до даної сторони дороги і вирішити вираз відносно L. При цьому коефіцієнт просвітності робочої частини смуги повинен складати 0,45 – 0,5.
В залежності від снігозаносимості дороги і лісорослинних умов можуть бути рекомендовані такі снігозахисні насадження: дворядні живі огорожі із ялини і листвяних порід; вузькі суцільні лісосмуги із хвойно-листвяних і листвяних порід; смуги із хвойно-листвяних порід з живими огорожами із ялини; суцільні смуги із листвяних і хвойних порід; дво- і трьохкулісні смуги з розривами між кулісами.
На основі дослідних перевірок роботи снігозахисних лісосмуг на автомобільних дорогах рекомендуються для різних грунтово-природніх зон.
Схеми захисних лісосмуг наведені на рис. 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11.
5.5 Розміщення порід дерев і кущів в снігозахисних насадженнях.
Практикою встановлено, що більше затримують сніг насадження, які мають в нижньому ярусі коефіцієнт просвітності 0,4 – 0,5. Щільність і висота робочої частини смуги і інші якості, що збільшують снігозбірну здатність, залежать від підбору порід дерев і кущів, їх розміщення в насадженнях. Для створення необхідної щільності смуги висаджують три яруси рослин.
Найбільш довговічні і високорослі породи є головними і створюють перший ярус; другий ярус складають супутні їм породи, а третій ярус створюють кущі. Особливе значення має польова частина снігозахисних насаджень, або польовий узлісок, який сприймає на себе перші удари снігових заметів.
Польовий узлісок повинен бути найбільшої щільності. Тому в перші від поля один-два ряди висаджують колючі кущі у вигляді живоплоту, В степовій і лісостеповій зоні вони складаються із лоха; в північних областях – із найбільш швидкорослих видів шипшини, гльоду, обліпихи та ін. За польовим узліском необхідно висаджувати супутні підгоночні породи, що стійкі до сніголому – акацію жовту, клен татарський, клен польовий, вишню магалебську і інші, а потім головні породи.
З метою забезпечення біологічної стійкості і довговічності снігозахисних насаджень як головну породу необхідно вводити дуб у всіх районах його природного росту. На грунтах, не придатних для росту дуба, головними породами є листвениця, ялинка, сосна (на пісках), ясень і інші породи, що відповідають лісорослинним умовам.
Найкращими породами, що супутні дубу, є такі: клен гостролистий, липа, ясень пухнастий, клен польовий, груша. Ці породи дерев виконують головну роль в перші роки росту лісосмуги. На основі дослідних даних можна рахувати, що швидкорослими породами, які забезпечують максимальну снігозбірну здатність в молодому віці, є тополь (різні види), береза, в"яз мілколистий, акація біла, шовковиця і інші. Встановлено, що ці породи дерев в 3 – 4 річному віці уже вступають в самостійну роботу.
Дослідження Інституту лісового господарства [2] показали, що самими цінніми супутниками дуба і ясеня є клен гостролистий і польовий, які володіють властивостями тіньовиносливості.
З метою полегшення механізованої висадки лісосмуг, а також для зменшення можливості міжвидової боротьби, змішування порід рекомендують чистими рядами, особливо для головних порід.
В рядах вітроломних супутніх порід, які розміщуються зразу за польовим узліском із чагарників, з метою збільшення щільності по вертикалі навіть необхідно чергування двох видів дерев, наприклад тополів з ільмовими, берези з тополею або акацією білою.
Для декоративного оформлення снігозахисних насаджень з боку дороги в дорожній узлісок необхідно висаджувати красивоквітучі декоративні породи – наприклад, горобину, горіхи, ліщину, бузок, жасмін, бузину та інші.
5.6 Асортимент дерево-кущових порід для снігозахисних насаджень
Для кожного виду озеленення, яке створюється з певною метою, дерева необхідно вибирати за їх зовнішніми параметрами – висотою, формою крони, щільністю і т. ін. При цьому обов"язково необхідно враховувати біологічні властивості порід: морозостійкість, засухостійкість, довговічність, ушкоджуваність шкідниками, хворобами, вимогливість до грунтових умов і догляду.
Ось чому перед створенням зелених насаджень на значній протяжності спочатку детально вивчають грунтово-кліматичні умови місцевості і тільки після цього вибирають асортимент порід дерев і чагарників, які відповідають цим умовам.
У зв"язку з великою різноманітністю грунтово-кліматичних умов території України і необхідністю перегляду деяких положень щодо створення придорожнього озеленення в цілому і снігозахисних лісосмуг зокрема, виникла необхідність розробки і складання лісорайонного асортименту дерево-кущових порід. В основу його розробки повинні закладатись районовані асортименти дерев і кущів, які використовуються для створення снігозахисту і озеленення залізниць і утворення державних та місцевих полезахисних лісосмуг.
Снігозахисні властивості деревних порід визначаються головним чином їх здатністю затримувати ту чи іншу кількість снігу в різні вікові періоди. Найбільшу снігозбірну здатність мають дерева, яким притаманні в молодому віці швидкий ріст і щільність крони. Нижче наведено дані досліджень вищеназваних властивостей окремих порід в насадженнях (табл. 4.6.).

Роль тимчасово допоміжних порід в складі снігозахисних насаджень обмежується періодом не більше 10 років. Потім збільшується висота найбільш довговічних і снігостіких порід: дуба, листвениці, клена гостролистого, ясеня. Головна задача при встановлені асортименту порід для снігозахисних насаджень полягає в тому, щоб за короткий термін після висадки дерев добитись максимального ефекту. Тому працівникам по озелененню доріг необхідно знати характеристику окремих порід за основними показниками біологічних особливостей – швидкості росту, мірі гілкування, стійкості проти сніголому, мірі солевиносливості.
Головні породи – це кістяк захисної смуги, самі стійкі, довговічні і великих розмірів дерева (дуб, ясень, береза, тополь, акація біла, ялинка, сосна, листвениця та ін.).
Супутні породи висаджують між деревами головної породи з метою створення умов для кращого їх росту і підгону. Вони створюють другий ярус по висоті (клени, липа, ільмові, дика груша, горіх волошський та ін.).
Кущі, як було сказано вище, складають польовий узлісок і створюють перешкоду для бур"янів і диких тварин.
Рекомендується ширину міжрядь дерев формувати в межах 2 – 2,5 м для забезпечення можливості механізованої обробки грунту в них, а дерева в рядах висаджувати загущено (0,5 – 0,75 м).
Тіневинсливі дерева і чагарники, хвойні породи – ялинка, яловець, ялиця, тис; листяні породи – бук, граб, липа, вільха, явір, глід колючий, бузина, калина, бузок.
Породи, що створюють кореневі відгалуження для закріплення схилів, ярів, берегів рік і ставків і ін.: айва, акація біла, барбарис, береза, берест, глід колючий, вишня, граб, жасмин, калина, кизил, клен татарський, обліпиха, вільха, горобина, бузок, тополь, шовковиця.
Дерева і кущі для засолених грунтів: абрикос, акація біла і жовта, аморфа, гледичия каспійська, скумнія, шовковиця.
При виборі асортименту дерев і кущів для посадки захисних смуг на певній ділянці необхідно враховувати те, що деякі породи є передавачами грибкових хвороб, які небезпечні для сільськогосподарських культур.
Наприклад, не треба висаджувати барбарис, який передає ржу хлібним злакам, глід і черемуху, які є розсадниками небезпечного шкідника плодових дерев – бояришниці. В районах, де використовують насіння цукрового буряка, не рекомендується висаджувати бересклети.
У зв"зку з тим, що кожна із грунтово-кліматичних зон достатньо широка, в її межах можуть бути інтерзональні умови для вирощування снігозахисних лісних смуг. Тому наведений вище асортимент основних дерев і кущів для створення снігозахисних насаджень не є незмінним. В окремих конкретних умовах його можна змінювати і доповнювати з врахуванням досвіду створення захисних насаджень.
Успіх озеленення автомобільних доріг в значній мірі залежить від правильного поєднання дерев і кущів в насадженнях. Наприклад, не можна допускати сумісну посадку сосни з тополем, смородини і осики, берези з ялиною і лиственицею, горобини з ялівцем. Практика показала, що береза, висаджена біля ялини, пригнічує останню. а гледичію гнітить поряд висаджений клен.

Лекція № 17
6 ДЕКОРАТИВНІ НАСАДЖЕННЯ НА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРОГАХ

6.1 призначення декоративних насадженнь
Декоративні насадження повинні не тільки покращувати санітарно-гігієнічні умови навколишньої місцевості, впливати на зміну мікроклімату, але й прикрашати дороги, дорожні споруди, покращувати емоційний стан водіїв і пасажирів, а також вносити певну різноманітність в придорожній ландшафт.
Декоративні насадження, як правило, необхідно створювати на незаносимих д.ілянках доріг, особливо в місцях, де з дороги відкриваються незадовільні в естетичному відношені види (наприклад, торфові розробки, кар"єри, розмиті яри та ін.), а також на підходах до міст, біля забудов лінійної дорожньої служби, автопавільйонів, у перехресть, на довгих перегонах, коли з дороги відкриваються одноманітні види.
Хороше враження здійснюють архітектурно-художні посадки декоративних дерев і чагарників на дорогах з інтенсивним пасажирським рухом, поблизу курортів, туристичних баз та ін.
6.2 Види декоративних насаджень
В залежності від характеру ділянки дороги і місцевих умов, декоративне озеленення може бути утворене у вигляді регулярних рядових або алейних посадок і ландшафтно-групових композицій з використанням декоративних дерев з красивими кронами і листям.
Найбільшого розповсюдження набули однорядні (алейні) насадження декоративних дерев по обидві сторони дороги, розташовані прямими лініями паралельно осі дороги. Такий спосіб озеленення доріг може бути використаний в місцях проходження доріг в рівнинній місцевості, на під"їздах до міст і населених пунктів і в самих населених пунктах.
Необхідно визнати, що регулярні посадки дерев занадто одноманітні. Тому їх можна використовувати тільки на окремих прямих і недовгих ділянках дороги. Ці лінійні посадки на певній ділянці дороги, як правило, із однієї породи дерев.
На великих перегонах, а також при під"їзді до населених пунктів, бажано висаджувати через певні проміжки інші породи у вигляді поодиноких екземплярів або невеликих груп, які б відокремлювались від загальної маси дерев кроною або листям. Особливо це потрібно робити для позначення перехресть, місць відпочинку, кривих. Прикладом такого порушення одноманітності регулярних посадок можуть бути посадки з деяким інтервалом окремих пірамідальних дерев. На ділянках доріг, які прокладені в пересіченій місцевості з різкою зміною форм рельєфу, рекомендується ландшафтно-груповий вид озеленення доріг. Висота таких груп дерев і чагарників, їх розміщення залежать від кліматичних умов і міри снігозаносимості доріг.
При цьому способі декоративного озеленення окремі ландшафтні композиції розміщують вільно і мальовничо на фоні оточуючої місцевості. Відстань між окремими групами і віддаленість їх від полотна дороги можуть бути різними в межах смуги відведення. З практики садово-паркового будівництва відомо, що ландшафтні групи більш декоративні і мальовничі, якщо вони знаходяться одна від одної не ближче трьох-чотирьох ширин їх поперечного перерізу. Для більшої контрастності в створюємих композиціях в інтервалах між окремими групами висаджують поодинокі екземпляри листяних або хвойних порід з пірамідальною, плакучою шаровидною формою крони, в залежності від рельєфу місцевості і структури декоративних груп.
Декоративне озеленення доріг за змішаним способом може проводитись в наступних варіантах:
а) ландшафтні групи розміщуються попереду регулярних насаджень або в спеціально створюваних розривах останніх;
б) ландшафтні групи з декоративних дерев можуть розміщуватись за лініями регулярних насаджень і проглядуватись через створювані в них розриви;
в) ландшафтні групи з декоративних дерев і чагарників створюються спеціально при наближені до перехресть регулярних насаджень з автомобільними дорогами і залізницями, з ярами, ріками та ін.
При створенні насаджень необхідно пам"ятати, що їх не можна влаштовувати безпосередньо біля перехресть доріг, з"їздів і на внутрішній стороні кривих малих радіусов. Ці місця треба залишати повністю відкритими, добре проглядуваними. Їх озеленюють за допомогою газоні і придорожніх квітників.
6.3 Розміщення декоративних насаджень
Типові схеми, асортимент дерев і кущів декоративних насаджень на автомобільних дорогах розроблені Київською агролісомеліоративною експедицією бувшого проектно-вишуковального об"єднання "Агролісопроект" України.
Для декоративних насаджень регулярним способом розроблено п"ять основних типових схем.
1-а схема передбачає однорядну висадку високоштамбових дерев однієї якої-небудь листяної породи по обидві сторони дороги. Це найбільш простий спосіб декоративного озеленення, який може бути рекомендований на ділянках доріг з мальовничою відкритою місцевістю.
2-а схема передбачає однорядну висадку високоштамбових декоративних дерев листяної породи по обидві сторони дороги з включенням через певні інтервали одиничних екземплярів ялини або інших хвойних порід.
3-я схема. За цією схемою посадка декоративних дерев здійснюється у два ряди; у ближньому рекомендовано висаджувати високоштамбові листяні дерева з шаровидною формою крони, в другому – пірамідальні дерева. При такому варіанті між рядами можна влаштовувати доріжку для пішоходів і велосипедистів.
4-а схема передбачає двохрядну посадку високоштамбових дерев листяних порід з двох сторін дороги на незаносимих снігом ділянках. Крім цього варіанту, запропановано ще дві схеми двохрядних посадок декоративних дерев на незаносимих снігом ділянках дороги.
5-а схема являє собою двохрядну посадку високоштамбових дерев листяних порід з включенням через певні інтервали групи з пірамідальної тополі або інших порід з пірамідальною формою крони. Декоративні насадження за цією схемою рекомендується виконувати на під"їздах до міст і населених пунктів.
Розглянуті схеми наведено на рис. 4.12. При проведенні робіт з озеленення доріг необхідно витримувати наведені вище відстані між рядами дерев і в ряду між деревами. Ці відстані залежать від ширини крони дерев, що висаджуються, але вони повинні бути не менше 5 – 6 м.
Для декоративного озеленення доріг ландшафтно-груповим способом розроблено близько двадцяти окремих схем, які тут детально не розглядаються.
У зв"язку з тим, що придорожні алейні насадження часто являють собою суцільно високу стіну, необхідно щоб дерева в них мали глибоку кореневу систему і добре протистояли вітровалу.
Кращі породи для алей – липа, каштан, клен гостролистий, тополя пірамідальна, береза, горіх чорний та медвежий, дуб пірамідальний, туя, ялина, листвениця, піхта; для південних районів кращими є платан східний, акація біла, катальна, клен-явір, горіх волоський та ін.
Пропонований асортимент дерев і кущів для декоративного озеленення з врахуванням грунтово-кліматичних умов природніх зон України [2] наступний.
Для Полісся на дерново-підзолених піщаних грунтах рекомендується висаджувати: дерева – лиственицю сибірську, сосну звичайну, березу бородавчату; кущі – акацію жовту, скумпію, бузину червоноплідну.
На сірих лісних грунтах (піщаних суглинистих): дерева – дуб звичайний, ялину звичайну, лиственицю сибірську і європейську, дуб червоний, ясень звичайний, ясен пухнастий, березу бородавчасту, тополю канадську і парамідальну, липу дрібнолисту, клен гостролистий, бархат амурський, ялину серебристу; кущі – скумпію, яловець звичайний, бузок, жасмін, шипшину, клен татарський, іргу, ліщину, вишню маглебську, жимолость татарську, смородину золотисту.
На дерново-підзолистих супіщаних грунтах рекомендується висаджувати: дерева – сосну звичайну, сосну сосну Веймутову, лиственицю сибірську і європейську, дуб червоний, березу бородавчасту, акацію білу, вербу вавілонську, вербу білу, горобину; кущі – спірею калинолистну, іргу звичайну, скумпію, бузину червону, шипшину.
В лісостеповій зоні для сірих лісних легко і середньосуглинистих грунтів, чорноземів рекомендовано: дерева – дуб черешчастий, ялину звичайну, лиственицю сибірську, березу бородавчасту, тополю пірамідальну, клен гостролистий, липу мілколисту, в"яз звичайний, горобину, бархат амурський, акацію білу, дуб червоний, каштан кінський, вербу вавілонську, клен-явір, горіх чорний, сірий, манчжурський, горіх волоський, граб звичайний, клен серебристий, вербу білу, липу великолисту, ялину серебристу, лиственицю європейську; кущі – смородину золотисту, чубушник, скумпію, кизильник, бузину, калину, жимолость звичайну, черемуху, тую західну, обліпиху,сніжноягодник, форзицію, рябинник рябинолистий.
В степовій зоні на чорноземах звичайних, середньо- і малогумусних, на чорноземах південних і звичайних необхідно висаджувати: дерева – дуб черешчастий, червоний і пірамідальний, гледичію, берест, липу мілколисту і великолисту, тополю пірамідальну і туркестанську, в"яз дрібнолистий, софору японську, каркас західний, бархат амурський, шовковицю білу, акацію білу, горіх чорний і сірий, горіх волоський, вербу білу, вербу вавілонську, платан східний; кущі – бузок, чубушник, скумпію, кизильник, тамариж, форзицію, гордовину, бузину, облепиху, шипшину, свидину, клен татарський.
При створенні ландшафтних декоративних композицій необхідно дотримуватись основних принципів садово-паркової архітектури. Високорослі дерева, як правило, повинні розміщуватись в центральній частині груп, дерева середньої висоти і низької висаджують по периферії груп. Високорослі кущі необхідно розміщувати ближче до дерев, середньорослі і низькі – по краях і узліску груп. Красивоквітучі кущі і такі, що мають яскраве забарвлення листя, необхідно висаджувати по краях групи поверненими до дороги (рис. 4.13).
В розроблених схемах ландшафтних груп наведено рекомендований асортимент дерев і кущів. В практиці створення таких зелених насаджень в окремих випадках можливо допускати заміну їх іншими рівними за значимістю породами, виходячи з асортименту дерев і кущів для декоративного озеленення доріг.
6.4 Асортимент дерев і кущів для декоративних насаджень
Для створення різних насаджень декоративного озеленення породи дерев і кущів підбирають за зовнішнім виглядом і біологічними особливостями. Тому перед створенням зелених насаджень спочатку вивчають грунтово-кліматичні умови місцевості, а потім підбирають відповідний асортимент порід.
Для алейних насаджень в два або чотири ряди, які красиві тільки при достатній протяжності і однорідності породи, краще підбирати дерева високі, стрункі, з красивою кроною.
В сухому степу для темно-каштанових і каштанових, слабо-, середньо- і сильно солонцюватих грунтів рекомендовані: дерева – акація біла, гледичія, ільм туркестанський, тополя туркестанська, груша дика, софора японська, в"яз дрібнолистий, айлант, каркас західний; кущі – вишня сіра, вишня степова, смородина альпійська, тамарикс, лох вузьколистий, обліпиха, клен татарський,
Окрім звичайних лісових порід дерев і кущів, в декоративному садоводстві використовують багато виведених їх садових різновидів або форм: шаровидних, пірамідальних, плакучих та ін.
Садові форми дерев в архітектурному відношенні дуже ефективні. Вони вирощуються в розсадниках і незамінимі в садово-парковому будівництві і озелененні міст і населених пунктів. В декоративному озелененні автомобільних доріг ці садові форми дерев і кущів повинні займати значне місце. Найбільш розповсюдженим способом вирощування є прищеплення і окуліровка їх на вирощені в розсадниках сіянці і саджанці звичайних дерев і кущів (рис.4.14).
Стандарти посадкового матеріалу.
Для створення повноцінних декоративних насаджень необхідно вирощувати дерева і кущі високої якості. Тому для уникнення випуску з розсадників і висадки недоброякісних саджанців необхідно притримуватись встановлених стандартів.
Нижче наведено основні вимоги стандартів на посадковий матеріал для озеленення міст, який можна повністю використовувати для влаштування зелених насаджень для на автомобільних дорогах.
Дерева - саджанці для вуличних насаджень. Перший сорт. Штамб рівний, гладкий, без пошкоджень, товщиною 3,0-3,5 см в діаметрі на висоті 1 м від кореневої шийки. Висота штамба до крони – 1,8-2,0 м. Крона симетрична (рівнобока), з 6-7 гілками. Загальна висота саджанця – 3,0-3,5 м. Коренева система добре розвинута, з багатьма розгалуженнями. Довжина бокових коренів – 60-70 см.
Другий сорт. Штамб різний або з невеликою кривизною, без пошкоджень, товщиною 2-3 см на висоті 1 м від кореневої шийки. Висота штамба до крони – 1,5-1,7 м. Крона симетрична, з 4-5 гілками. Загальна висота саджанця – 2,5-3,0 м. Довжина бокових коренів – 50 см.
Саджанці для декоративних насаджень. Перший сорт. Штамб рівний або трохи скривлений, без пошкоджень, товщиною 2,5-3,0 см на висоті 1 м від кореневої шийки. Крона симетрична з 5-6 гілками. Загальна висота саджанця – 2,5-3,0 м. Коренева система добре розвинута, мочковата. Довжина бокових коренів – 50-60 см.
Другий сорт. Штамб рівний або з невеликою кривизною, без пошкоджень, товщиною 2,0-2,5 см на висоті 1 м від кореневої шийки. Висота штамба до першої гілки не менше 1,25 м. Крона не зовсім симетрична, з 4-5 гілками. Загальна висота саджанця – не менше 2,25 м. Коренева система добре розвинута, мочковата. Довжина бокових коренів не менше 40 см.
.
Саджанці для лінійних посадок. Перший сорт. Штамб рівний або з невеликим скривленням, без пошкоджень, товщиною 2,5-3,0 см на висоті 1 м від кореневої шийки. Висота штамба до крони – 1,5-2 м. Крона має не менше 5 гілок. Загальна висота саджанця – не менше 2,5 м. Довжина бокових коренів – 50-60 см.
Другий сорт. Штамб рівний або з невеликою коривизною, без пошкоджень, товщиною 2,0-3,5 см на висоті 1м від кореневої шийки. Висота штамба до крони – 1,25-1,5 м. Крона повинна мати не менше 4 гілок, не враховуючи провідника. Загальна висота саджанця – не нижче 2,25 м. Коренева система добре розвинута, мочковата. Довжина бокових коренів – 40-50 см.
Кущі для декоративних насаджень. Перший сорт. Кущ складається не менше ніж з 5 гілок, які відростають від штамба не вище 5 см від кореневої шийки. Загальна висота чагарника – не менше 0,75 м. Коренева система розвинута, з великою кількістю мочкових коренів.
Другий сорт. Кущ має не менше 3 гілок, які відростають на тій же висоті. Загальнна висота чагарника – не менше 0,5 м. Коренева система добре розвинута, з достатньою кількістю мочкових коренів.

Лекція № 18
7 ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ ОЗЕЛЕНЕННЯ ДОРІГ

7.1 Завдання озеленення доріг
Головними завданнями озеленення доріг є, по-перше, створення снігозахисних смуг на снігозаносимих ділянках, по-друге, створення сприятливого емоційного стану водіїв і пасажирів при проїзді ділянок доріг, по-третє – забезпечення безпеки руху.
Озеленення доріг здійснюється за спеціально розробленим проектом, який повинен враховувати міру снігозаносимості ділянок дороги (снігопринос до дороги), грунтово-кліматичні і гідрологічні умови, механічний і хімічний склад грунтів, рекомендований асортимент дерево-кущових насаджень, а також місцевий досвід вирощування насаджень.
Проект зелених насаджень вздовж автомобільних доріг повинен мати наступні документи:
1).Проект завдання з матеріалами визначення обсягів снігоприносу до ділянок дороги, описом грунтово-кліматичних і лісорослинних умов, рекомендованим асортиментом деревних і кущових порід.
2).Технічний проект снігозахисної смуги для кожної ділянки дорогии, проект озеленення для кожного дорожнього об"єкту (майданчика відпочинку, автобусної зупинки, лінійної дорожньо-експлуатаційної ділянки тощо).
3).Робочі креслення озеленення всіх об"єктів з наведеними даними про кількість рядів, відстані між ними, назву дерев і кущів групових посадок; розрізи грунтів; про доріжки, квіткові рослини, живопліт і т.ін.
4).Експлуатацію і умови позначення розміщення на робочих кресленнях і в проектах дерев і чагарників, доріжок, живоплоту, квіткових рослин, їх кількості, віку, величини на ін.
5).Пояснювальну записку, в якій визначено технику посадки, потребу в машинах і обладнанні, режими догляду за насадженнями, календарні строки робіт.
6).Кошторис вартості робіт
7.2 Підготовка грунту
Велике значення для росту і розвитку дерев і кущів має своєчасна і правильна підготовка грунту.
Доцільною системою підготовки грунту під снігозахисні лісні смуги необхідно вважати чорний пар, якщо необхідно орати цілину, або зайнятий пар на грунтах, які вийшли з-під сільськогосподарського використання. Підготовку грунту краще виконувати за один-два роки до посадки.
На цілинних землях восени виконують лущення на глибину 8-10 см. В цей період випадають дощі і насіння бур"янів проростає. Коли з"являються сходи бур"янів, ділянки орють на зяб з перевертанням пласту на глибину 28-30 см. Зяб восени не боронують. Весною необхідно закрити вологу боронуванням. За літній період виконують декілька пошарових лущень грунту на глибину 8-10 см, а також культивацій для знищення бур"янів і рихлення грунту після дощів.
Перед осінньою висадкою рослин на ущільнених грунтах за три тижні проводять глибоке рихлення грунту плугами без відвалів на глибину орання зябу і боронують.
Якщо посадку передбачають здійснювати весною або восени наступного року, то грунт необхідно зорати на зяб без вирівнювання гребенів боронами (без боронування). Весною закривають вологу, а потім грунт зрихляють культиваторами на глибину залягання коренів, після чого можна висаджувати саджанці. Не зайняті під посадку площі до осені утримують під паром. Підзолисті і солонцюваті грунти (ораний шар 10-15см) орють з грунтопоглиблювачами на 40-45 см. На решті грунтів основну оранку виконують з повним обертанням пласта.
Для посадки саджанців копають ями, а для живоплоту – канави. Ями для весняних посадок краще копати з осені, а для осінніх – за місяць до посадки. Величина ям для дерев – 0,60-0,80 м в діаметрі і 0,5-0,6 м глибиною; для чагарників – 0,6 м в діаметрі і 0,4-0,5 глибиною. При посадці саджанців всю яму закидають верхнім поживним шаром грунту, який беруть лопатою в один штик біля ями.
7.3 Садіння дерев і кущів.
Дерева і кущі можна садити весною і восени. Весною посадку розпочинають тоді, коли стан грунту дозволяє проводити роботи в полі. Краще всі посадкові роботи закінчити через 10 днів після початку польових робіт. У виняткових випадках дерева можна садити до моменту, коли розпочинають збільшуватися і розкриватися бруньки. При пізній же весняній посадці рослини погано приживаються, а частина їх гине.
Осінню посадку можна розпочинати, коли відбувається масове пожовтіння листя. Щоб не запізнитися з осінньою посадкою, не потрібно чекати того моменту, коли на саджанцях в розсадниках відпадуть всі листки. Дерева і чагарники можна садити за місяць до морозів, щоб на нарізах коренів до зими утворився калюс, а у деяких порід – і зачатки корінців. Всі рослини хвойних порід рекомендується висаджувати весною.
Сіянці листяних порід висаджують лісовисаджувальними машинами СЛЧ і СЛЧ-2. Перша може висаджувати один ряд сіянців з кореневою системою 10 см ширини і 30 см довжини при довжині надземної частини сіянця до 60 см. На машині працюють два саджальника, які подають рослини в робочі органи машини для посадки. Для нормальної роботи такої машини грунт повинен бути добре оброблений на глибину до 30 см.
Чотири-п"ятирічні дерева в групах, алеях висаджують під лопату. В кожну із посадкових ям ставлять кілок, до якого підв"язують посаджене дерево. В алейних насадженнях кілки виставляють в ямах в одну лінію. Вони повинні бути рівні, без сучків, без кори, товщиною 4-6 см і висотою 2 м. Дерева висаджують так, щоб кілки були з південної сторони дерев.
Восени за два-три тижні до посадки на дно ями необхідно насипати родючий грунт з верхнього шару і трохи ущільнити. Дерева перед посадкою оглядають, обрізують гострим ножем пошкоджені і довгі корені, а також обновлюють всі старі зрізи. В коренях укорочують довгі бокові відгалуження, а якщо потрібно – то і основний провідник. При висадці не можна допускати підсихання коренів.
Корені під час посадки розправляють руками у всі сторони і засипають поживним грунтом. Землю ущільнюють ногами починаючи від країв ями до дерева. Не досипаючи землю до верха, дерева поливають і, коли вода просочиться в грунт, яму засипають зовсім і роблять лунку. Навколо лунки насипають невеликий грунтовий вал.
Дерева не можна садити глибоко. Тому при садінні слідкують, щоб коренева шийка саджанця була вище рівня грунту на 3-4 см. Після осідання грунту в ямі разом з деревцем, коренева шийка буде на рівні грунту.
Кущі висаджують так же, як і дерева, але для них копають менші ями (30 x 30 см, 40 х 40 см) і не ставлять кілки.
При осінній посадці дерева і кущі на зиму підгортають грунтом на 15-20 см над кореневою шийкою. Це необхідно для попередження випирання коренів морозами і захисту їх від вимерзання взимку. Весною цей грунт обережно знімають і знову роблять лунку.
7.4 Перелік технологічних операцій при створенні придорожнього озеленення.
В перелік технологічних операцій по створенню озеленення на автомобільних дорогах входять роботи, які виконуються на протязі п"яти років (до змикання крон дерев в міжряддях посадок). Найменування робочих технологічних операцій та їх технологічна послідовність наступні:
оранка земель;
дискування зораних площ (при оранці цілинних земель);
культивація грунту;
боронування грунту (може бути поєднане з культивацією грунту при наявності відповідного агрегата);
маркірування угідь для посадки і висіву саджанців і сіянців;
транспортування посадкового матеріалу до місця висадки або висіву;
висаджування саджанців або висів сіянців;
післяпосадкове суцільне боронування грунту;
догляд за грунтом в міжряддях снігозахисних смуг при при деревах висотою до 1 м;
догляд за грунтом в рядах і міжряддях лісосмуг при висоті до 2 м і більше;
формування крон дерев, обрізування сухих гілок;
осіннє розрихлювання міжрядь захисних і інших смуг;
оборювання захисних смуг по периметру;
обробка культур хімікатами з метою захисту від шкідників і хвороб;
затримання снігу шляхом створення валів через 8-10 м;
доповнення лісокультур в зелених насадженнях;
боротьба з небажаною деревно-чагарниковою рослинністю та бур"янами.

Лекція № 19
8 ДОГЛЯД ЗА ЗЕЛЕНИМИ НАСАДЖЕННЯМИ

8.1 Загальні правила догляду за зеленими насадженнями.
8.1.1 Догляд за снігозахисними насадженнями.
Для успішного росту посаджених снігозахисних смуг необхідно організувати належний догляд за ними. У зв"язку з тим, що в перші роки смуги заростають бур"янами, які відбирають у дерев і кущів поживні речовини і вологу, в міжряддях і рядах періодично розрихлюють грунт і видаляють бур"яни. В перший рік прополку і розрихлення грунту проводять не менше чотирьох-п"яти разів за літо, на другий рік – три-чотири рази, на третій і четвертий рік – два-три рази. На п"ятий-шостий рік, коли крони дерев зімкнуться, розрихлення міжрядь виконують один-два рази за літо.
Рихлення міжрядь виконують тракторами з навісними культиваторами, кінними розпашниками і лущильниками. Грунт розрихлюють на глибину 5-6 см, в степових областях – на 7-8 см.
Коли в захисних посадках через п"ять-шість років змикаються крони, розрихлення міжрядь можна не проводити, так як бур"яни в тіні не ростуть.
Обробку грунту в розривах багатосмугних насаджень виконують тракторними культиваторами. До п"ятирічного віку виконують розрихлення три-чотири рази за літо, в віці від п"яти до восьми – два рихлення за літо, в восьми-десятирічному віці рихлення ущільненого за зиму грунту виконують один-раз – весною.
З метою прискорення введення снігозахисних смуг в експлуатацію і систематичного підвищення їх снігозахисної здатності всі заходи по догляду за ними повинні бути спрямовані: на вирощування високих і густих узлісків із листяних і хвойних порід шляхом періодичного обрізання і підстригання; на збільшення щільності і інтенсивності росту грунтозахисних кущів методом "посадки на пеньок" (низька рубка гострою сокирою на висоті 2-3 см від поверхні грунту) слаборозвинутих екземплярів в кінці першого і другого року розвитку; на догляд за кронами головних порід, починаючи з з двох-трьохлітнього віку, шляхом видалення нижніх сильнорозвинутих бокових гілок з метою запобігання сніголому; на щорічне прибирання лісосмуги від зламаних снігом гілок.
Починаючи з моменту змикання крон дерев, для забезпечення більш інтенсивного росту головних порід необхідно поступово переводити другорядні швидкорослі породи із першого яруса насаджень в другий.
Всі лісокультурні рубки – освітлення головних порід, розрідження, санітарні, відновлювальні рубки та ін. – необхідно виконувати при обов"язковій умові забезпечення безперервного захисту доріг від снігових заметів.
Рубки догляду необхідно виконувати ранньою весною або пізньої осені добре заточеними сокирами, щоб забезпечити гладку поверхню зрізу. Всі хворі, заражені і зламані дерева і кущі необхідно щорічно видаляти за межі насаджень.
8.1.2 Догляд за декоративними насадженнями.
В перші роки після висадки декоративних дерев і кущів грунт міжрядь або пристовбурних смуг і кіл необхідно утримувати в розрихленому стані і без бур"янів. Переорювання і рихлення грунту необхідно виконувати неглибоко, щоб не пошкодити корені. В декоративних насадженнях необхідно підсаджувати нові рослини на місце загиблих, виконувати обрізання, проріджування крони і вирізати небажані кореневі відростки.
Грунт в декоративних зелених насадженнях (місцях відпочинку) необхідно зайняти під газон. Біля молодих дерев і чагарників залищають пристовбурні кола, які весною і восени перекопують, а влітку виполюють. Через пристовбурні кола дерева поливають, підживлюють добривами, Біля дорослих дерев лунки не залишають.
Крони дерев постійно розростаються і вимагають обрізування та прорідження. Зрізуванню підлягаюсть гілки, які заважають одна одній, зламані і сухі. Зрізуванню бокові гілки необхідно "на кільце" (рис.5.1), не залишаючи довгих сучків.
Обрізування необхідно проводити ранньою весною до розкриття бруньок. Щоб забезпечити своєчасне обрізування всіх дерев і кущів, його необхідно розпочинати в суху погоду в березні (на півдні – в лютому) місяці. Обрізування дерев можна виконувати і в морозну погоду, при температурі вище –5- 60 С.
У хвойних порід, крім висажених в живі огорожі (живоплоти), а також горіхів, каштанів, ясенів, дубів, берез формування крони не потрібно.
В першій рік після посадки більшість чагарників підрізають на висоті 15 – 20 см від землі. В наступні роки зрізають тільки сухі гілки і виконують прорідження кущів. Обрізування кущів краще проводити весною до розкриття бруньок.
8.2 Боротьба з небажаною деревно-кущовою рослинністю в смузі відведення.
Однією із задач дорожньо-експлуатаційної служби в період експлуатації
автомобільних доріг є проведення боротьби з небажаною деревно-кущовою рослинністю в смузі відведення.
Метод, що застосовується в нинішній час, "метод вирубки", не дає належного ефекту, оскільки більшість рослин мають високу відросткову здатність і після вирубування можуть розростатися ще інтенсивніше. Тому при боротьбі з розростанням рослинності в смузі відведення необхідно поєднувати хімічні і механічні, а в окремих випадках і термічні методи.
Небажаною деревно-кущою рослинністю на автомобільних дорогах є дерева та чагарники, які самосівом або кореневими відприсками утворилися на укосах та узбіччях земляного полотна, в бічних канавах та на відкритих ділянках смуги відведення внаслідок природних процесів розселення рослин.
Вибір способу видалення небажаної деревно-кущової рослинності залежить від її складу, щільності, віку, місцеположення рослин в смузі відведення та на придорожній території, наявності необхідних технічних засобів та гербіцидів та інших природних та господарських умов.
Для отримання більш вагомих результатів на першому етапі робіт рекомендується застосовувати хімічний спосіб боротьби (використання гербіцидів), а на другому – механічний.
На сьогодні відомі п"ять прийомів застосування гербіцидів для боротьби з деревно-кущовою рослинністю:
обприскування гербіцидами крон дерев та кущів;
введення гербіцидів у зарубки на стовбурах (спосіб ін"єкцій);
обробка пнів після зрізання чи зрубки стовбурів;
нанесення гербіцидів на поверхню стовбурів дерев (на кору) біля їх основи;
обробка гербіцидами грунту в зоні розповсюдження коренів небажаних дерев та кущів.
Дозвіл на виткористання хімічних препаратів для боротьби з сміттєвою рослинністю видається Укрдержхімкомісією при Кабінеті Міністрів України. Список препаратів регулярно уточнюється та розсилається у зацікавлені організації.
Для боротьби з небажаною деревно-чагарниковою рослинністю в смузі відведення автомобільних доріг рекомендуються гербіциди нового покоління, які поставляють на ринок України як вітчизняні, так і іноземні виробники (табл. 8.1).
Таблиця 8.1 - Рекомендовані гербіциди, що поставляються на ринок України

Фірма виробник
Держава
Гербіциди загально-знищуваної дії (вміст діючої речовини), %

ВАТ "Радикал"
Україна
Утал (36% водного розчину)

Діанамід
США
Арсенал (25% воднорозчинного концентрату)

Монсанто
США
Раундап (48% водного розчину)


Технологія застосування хімічної речовини (гербіциду) обумовлена розміром площі, що обробляється. На невеликих ділянках смуги відведення автомобільних доріг, а також на укосах земляного полотна, біля дорожніх знаків та огороджувальних пристроїв можливе застосування звичайних ручних (ранцевих) обприскувачів, які дозволяють достатньо рівномірно нанести гербіцид на крону дерев заввишки до 2 м. При обробці пристрій направляють не в крону, а в вгору під кутом 450 – це забезпечить подання розчину зверху на крону дерева. Обприскування необхідно проводити при відсутності вітру або при слабкому вітрі (до 2 – 3 м/с) з обов"язковим встановленням попереджуючих табличок про обробку даної площі хімічною речовиною. Для обробки смуги відведення від 20 м і більше необхідно використовувати тракторні обприскувачі.
Термін обробки деревно-кущової рослинності гербіцидами та норми витрат їх наведені в табл. 8.2.
Таблиця 8.2 - Термін обробки гербіцидами та норми їх витрат для боротьби з небажаною деревно- кущовою рослинністю в смузі відведення автомобільних доріг.
Об"єкт обробки

Час обробки


Норма витрат, спосіб обробки



Застосований гербіцид



Арсенал
Раундан
Утал

1
2
3
4
5

Дерево-кущова рослинність (до 10 років)
Червень-липень до початку опадання листя
4-5 л/га обприскування
6-8 л/га обприскування
6-8 л/га обприскування

Поростеве поновлення (до 2 років)
Червень-липень до початку опадання листя
3-4 л/га обприскування
4-6 л/га обприскування
4-6 л/га обприскування

Свіжозрубані пні листяних порід
Весною після закінчення руху соку на протязі літа
20% розчин нанесення на зріз пенька
20% розчин нанесення на зріз пенька
25% розчин нанесення на зріз пенька


Формули для розрахунку дози технічного препарату, витрати рідини та концентрації технічного препарату у водному розчині наведено в розд. 3.4.
Приготування робочих розчинів гербіцидів та заправлення апаратури для їх застосування необхідно проводити на спеціально обладнаних майданчиках, розташованих на відстані не ближче 200 м від житлових приміщень, водоймищ та господарчих приміщень. При роботі з гербіцидами необхідно суворо дотримуватись санітарних правил.
Механічний спосіб боротьби з деревно-кущовою рослинністю необхідно поєднувати з хімічним способом, використовуючи при цьому потужні високопродуктивні машини та механізми по видаленню дерев та чагарників з наступною підготовкою грунту до засівання газонних трав.
 &DJX^fАРт
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Rf
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·14 @RThЉњ
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·ІРд,02FV¬
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·сRoot Entry15Times New Roman

Приложенные файлы

  • doc 14724393
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий