СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ СКЛОНОВ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
METHOD TO REINFORCE SLOPES OF WATERLOGGED LANDS

Изобретение относится к мероприятиям по укреплению склонов переувлажненных земель, в частности путем посадки влаголюбивых, например ивовых, растений, на бровке перехода почвы к склону и непосредственно на склоне.
Известен способ укрепления склонов путем ступенчатого террасирования склона, устройство анкеров, противоразмывного экрана, упорных габионных блоков, закрепление упорных габионных блоков к анкерам, см. патент РФ №2171875, публ. 20.07.2000 г. При этом линии пересечения берм с откосными частями вышележащих террас располагаются за плоскостью обрушения склона, после чего осуществляют устройство вертикальных анкеров в основании и на бермах террас, затем выполняют устройство упорных габионных блоков в основании и на бермах террас склона и закрепляют их к вертикальным анкерам, далее выполняют устройство противоразмывного экрана и гибких противоэрозионных покрытий, соединяя их с упорными габионными блоками. Технический результат состоит в повышении устойчивости оползневого склона при волновом на него воздействии.
К недостаткам известного способа можно отнести высокие затраты на выполнение работ по укреплению склонов, которые не приемлемы для многочисленных существующих вокруг полей и посадок склонов, особенно вблизи дорог, сооружений, оврагов и т.д.
Для укрепления склонов переувлажненных земель используют георешетку представляющую собой сотовую конструкцию из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, скрепленных между собой в шахматном порядке сварными высокопрочными швами. При растяжении в рабочей плоскости образуется устойчивый горизонтально и вертикально каркас, который предназначен для фиксации наполнителя (грунт, кварцевый песок, бетон и т.п.). Георешетка широко применяется для армирования грунтов в транспортном, гидротехническом и других отраслях современного строительства. Благодаря большой несущей способности и сравнительно малой деформации георешетка может быть использована для фиксации подушки различных видов дорожного покрытия, укрепления откосов и фиксации склонов повышенной крутизны, укрепления прибрежной зоны водоемов и рек, фиксации откосов конусов железнодорожных путей, сооружения подпорных стен и др.
Крепление георешеток на поверхностях склонов выполняют при помощи Г-образных анкеров 12-16 мм и длиной 0,6-1,2 м, изготовленных из стали или высокопрочных пластиковых, материалов. Анкеры устанавливаются по контуру каждой георешетки для обеспечения ее правильного растяжения в виде прямоугольника. Между георешетками и поверхностью грунтового откоса (в случаях заполнения каркаса щебнем) укладывают разделительную и дренирующую прослойку из нетканого геотекстиля плотностью 200-400 г/м. В качестве заполнителя ячеек георешеток применяют грунт, щебень и бетон морозостойкостью не ниже М 200.
К недостаткам известного способа можно отнести значительные затраты на изготовление георешеток и их монтаж на склонах, что также является не приемлемым для многочисленных существующих в природе склонов, например вблизи сельскохозяйственных посадок, полей, вблизи дорог, сооружений, оврагов и т.д.
Известен более совершенный с меньшими затратами способ укрепления склонов, см. патент РФ №2116709, публ. 10.08.1998 г.«Способ посадки лесных культур на склонах» - прототип, включающий подготовку почвы, укладку кольцеобразных элементов в виде использованных шин, заполнение их пустот грунтом и высаживание в него растений, при этом перед укладкой шины перфорируют, подготовку почвы выполняют путем нарезания на поверхности склона по горизонталям борозд, шины укладывают в борозды с упором в их стенку, между соседними рядами пневмошин отсыпают водонаправляющие почвенные перемычки, в качестве растений используют кустарник и деревья, причем кустарник высаживают на перемычках, а деревья - в заполненные грунтом пустоты шин.
К недостаткам известного способа-прототипа можно отнести его высокую трудоемкость и низкую эффективность укрепления склона.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение возможности эффективного закрепления склонов переувлажненных земель древесными растительными материалами.
Поставленная задача достигается тем, что посадку растений, например влаголюбивых ивовых, осуществляют черенками в гнезда-отверстия, выполненные как на склонах, так и на бровке перед переходом преимущественно горизонтальной поверхности почвы к склону при помощи стержня, например металлического, путем его вдавливания на глубину в 20…30 см и образования в почве углубления с установкой в него черенка с последующим уплотнением почвы вокруг черенка, при этом углубления выполняют и устанавливают черенки направленно под углом 70…90° к горизонтальной поверхности, создавая направленное развитие корневой системы высаженных растений.
Прирост черенков, установленных под углом 70…90° к горизонтальной поверхности после их годичного роста, пригибают до соприкосновения с почвой и закрепляют в пригнутом положении при помощи, например, кома почвы, прищепки или другого груза с образованием под каждой нижней почкой мочковато-ветвистой корневой системы.
Новизной предложенного способа является направленная посадка растений, например влаголюбивых ивовых, черенками в гнезда-отверстия, выполненные как на склонах, так и на бровке перед переходом преимущественно горизонтальной поверхности почвы к склону при помощи стержня, например, металлического, путем его вдавливания на глубину в 20…30 см и образования углубления в почве с установкой в него черенка и последующим уплотнением вокруг черенка почвы, при этом углубления выполняют и устанавливают черенки под углом 70…90° к горизонтальной поверхности.
Так, установка черенков под углом к горизонтальной поверхности в 70…90° способствует ускоренному образованию и распространению корней ивовых растений вдоль ствола укоренившегося черенка, что создает направленное корнеобразование. Посадка черенков на бровке перед переходом преимущественно горизонтальной поверхности почвы к склону позволяет закрепить почву на наиболее склонном к сползанию почвы участке, а посадка черенков непосредственно на склоне способствует более надежному закреплению почвы от сползания. Ивовые растения не боятся переувлажненных почв, хорошо размножаются черенками, приживаются и развиваются.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям предлагаемый способ является новым и направлен на достижение поставленной изобретением задачи.
Признаки пригибания прироста черенков, установленных под углом 70…90° к горизонтальной поверхности после их годичного роста до соприкосновения с почвой с образованием под каждой нижней почкой мочковато-ветвистой корневой системы, позволяют еще больше усилить положительный эффект от направленной посадки черенков и распространить корневую систему как вдоль стволов черенков, так и вдоль стволов прироста, позволяя этим самым расширить и укрепить большую площадь поверхности склона от сползания. Поскольку пригибать прирост ивовых растений можно в различных направлениях, то и укрепление почвы осуществляется направленно и более эффективно. Выбор направлений пригибания прироста черенков создает возможность образования корневой системы в направлении свободных от ивовых растений участков.
На чертеже схематично представлена поверхность переувлажненной земли с бровкой и склоном, на которых высажены черенки древесных ивовых растений.
На схеме показаны бровка 1 склона 2, на которых высажены черенки 3 ивовых растений с несколькими почками. На бровке 1 черенки высажены преимущественно под углом ά, равным 70…90° к горизонтали, черенки на склоне установлены в основном горизонтально.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Первоначально для осуществления предлагаемого способа в весенний период нарезают черенки. Затем металлическим или деревянным стержнем в почве склона или бровки выполняют углубления, в которые устанавливают черенки 3 на всю глубину углубления, оставляя на поверхности часть почек. Почву вокруг черенков обжимают с таким расчетом, чтобы почва плотно охватывала ствол черенка. Наличие влаги в переувлажненной почве обеспечивает постоянное питание черенков водой, их приживание и развитие. После года роста прирост черенков пригибают в требуемом направлении до соприкосновения с почвой и закрепляют его в таком пригнутом положении при помощи груза, которым может служить ком почвы, камень и т.п. предмет.
Пригибание осуществляют, например, в сторону неприжившегося черенка или в сторону свободного от ивовых растений участка. Прирост черенков можно пригибать и в стороны, создавая этим направленное корнеобразование в слое почвы склона и более качественное его закрепление.
Конкретный пример осуществления способа.
Первоначально для осуществления предлагаемого способа в весенний период нарезали черенки ивы с 5-ю … 8-ю почками и длиной в 40…55 см. Затем металлическим стержнем выполнили несколько углублений глубиной в 30 см на расстоянии друг от друга в 70…90 см, в которые установили черенки 3 на всю глубину углубления, оставляя на поверхности две-три почки. Почву вокруг черенков обжали и уплотнили руками. Почва плотно охватывала ствол черенка. Наличие влаги в переувлажненной почве обеспечивало постоянное питание черенков водой во время их роста в весенне-летний период 2008 года. Затем продолжили посадку черенков на этом же участке склона таким же образом. Из 1200 высаженных на бровке (300 черенков) и склоне (900 черенков) на переувлажненных землях окраины муниципального образования с.Быстрый Исток Быстроистокского района Алтайского края на площади 0,15 га прижились все черенки, из них 1120 получили хороший прирост из каждой почки высотой 50…80 см, а 80 - небольшой прирост 30…40 см.
Выкопанные для исследования черенки показали направленность образования корневой системы в сторону стволика черенка. Весной 2009 года 60…70% прироста черенков пригнули к поверхности почвы и закрепили их в пригнутом положении комьями этой же почвы. При этом у части черенков прирост пригибали в левую, у части - в правую стороны, а у части черенков прирост пригибали вниз по склону. Осенью 2009 года выкопанные для осмотра черенки с пригнутым весной 2009 года приростом показали направленность развития корневой системы во всех выбранных для пригибания прироста направлениях. Корневая система углублялась в почву на 50…70 см, под каждой почкой прироста, пригнутого к земле, также создавалась корневая система, которая распространялась в глубину на 30…35 см, была мочковатой и густой.
В настоящее время на предлагаемый способ разработана техническая документация, проведено опытное закрепление влагонасыщенного склона, получены положительные результаты.
Принято решение рекомендовать предложенный способ всем хозяйствам Алтайского края для укрепления склонов переувлажненных земель.