Водопроницаемость торфа: Качественные характеристики торфяных залежей

Качественные характеристики торфяных залежей

Послойное распределение в залежи качественных показателей неодинаково: в просто построенных залежах графическое изображение распределения по глубине отдельных качественных показателей дает плавные кривые (например, залежи лесного подтипа), в сложно построенных залежах (например, магелланикум-залежь) ход кривых качественных показателей скачкообразен.

Таким образом, распределение в залежи качественных показателей связано со стратиграфическими особенностями залежи. Средние по всей залежи качественные характеристики обычно близки к таковым для преобладающего по мощности пласта торфа (исключение составляют залежи с ясно выраженным пограничным горизонтом).

Общий ход кривых зольности и влажности дает, кроме того, но глубине некоторые отклонения, обусловленные влиянием вторичных факторов, тогда как ход кривой степени разложения вторичные влияния отражает в меньшей степени.

Влажность. Распределение влажности в залежи зависит от ряда факторов. Поступление воды в торфяник и ее расход, направление и скорость внутризалежных потоков, влагоемкость и водопроницаемость различных видов торфа — все это определяет общие закономерности формирования торфяных залежей. При всем разнообразии изменения влажности распределение ее в торфяной залежи по вертикали в отдельных видах строения показывает обратную .зависимость от степени разложения. Но еще сильнее этот показатель зависит от глубины: как правило, на большинстве просмотренных разрезах влажность плавно снижается с глубиной. Даже в тех случаях, когда в оснований залегают торфы топяного подтипа, обладающие большой влагоемкостью, влажность их в нижних слоях меньше (85—86%), чем в вышележащих, и ниже среднего показателя соответствующего вида торфа в период его отложения (91—94%).

Это понижение влажности в нижних слоях залежи объясняется естественной осадкой и уплотнением торфа, а также самоосушением, с отдачей воды в минеральный грунт. В виде исключения встречаются залежи с сильно обводненными нижними слоями, влажность которых значительно превышает средний видовой показатель слагающих торфов. Можно предполагать, что это явление обусловлено подпором грунтовых или древнеозерных вод.

Пограничный горизонт как особенно мощная прослойка сильно разложившегося торфа является в залежи слабоводопроницаемым слоем, препятствующим вертикальному движению воды. Над пограничным горизонтом вода, следуя по пути наименьшего сопротивления, начинает двигаться в горизонтальном направлении, чему способствует наличие горизонтов пней, приуроченных обычно к прослойкам сильно разложившегося торфа.

Движение воды по гидрологической сети в крупных выпуклых верховых торфяниках происходит из центральных частей к периферийным с закономерным убыванием водного потока болотных речек по мере их приближения к минеральным берегам торфяника; речки выносят мало воды из верхового болота, потому что отдают ее по пути, содействуя обводнению его склонов и окраин и наступанию на минеральные берега. На направление движения воды в верховом болоте влияют уклон и рельеф дна, расположение на его территории открытых водоемов.

Химический состав воды в торфяной залежи свидетельствует об особенностях минерального питания болотной растительности на различных стадиях торфонакопления. Воды разных горизонтов залежи по общей минерализации, по количественному и качественному составу растворенных в них минеральных солей значительно отличаются друг от друга. По данным А. В. Пичугина, воды верховых торфяных месторождений, взятые по всей глубине залежи (фускум-торф, магелланикум-торф и др.) имеют минерализацию 40—70 мг/л. Воды, отобранные из низинных топяных залежей, характеризуются минерализацией от 190 до 290 мг/л.

Наиболее высокие показатели минерализации свойственны водам ольшаников (350 мг/л), водам, насыщающим тростниковые торфы (до 430 мг/л) и низинные торфяные залежи пойменных и притеррасных торфяников, где сумма инградиентов превышает 0,5 г/л. В водах сфагновых залежей как верхового, так и низинного типов содержание кальция не превышает 15 мг/л. В условиях низинных осоковых и гипновых топей содержание СаО увеличивается от 15 до 30 мг/л, причем для гипновых топей содержание этого компонента может повышаться до 70 мг/л.

Содержание кальция в торфяно-болотных водах влияет не только на тип питания (в данном случае низинный) и, следовательно, не только обусловливает определенный состав фитоценозов и вид образующегося торфа; повышенное содержание кальция определяет ход процессов преобразования органических веществ при оторфовывании растительных остатков, придавая торфу определенные физико-химические особенности.

При значительном количестве растворенных в торфяно-болотных водах кальциевых солеи гуминовых кислот — гуматов кальция — затормаживается образование битумов. Поэтому низинные торфы характеризуются невысокой битуминозностью при сильной степени разложения приобретают малосвязную, зернистокомковатую структуру.

На верховых болотах, в водах которых содержится незначительное количество растворенных кальциевых соединений, процесс битумизации происходит интенсивно, вследствие чего торф приобретает связную пластичную структуру, большую способность усадки, а следовательно, более высокие показатели прочности и плотности.

Содержание магния в торфяно-болотных водах колеблется от 0,7 до 15 мг/л. Воды из верховых торфов содержат до 5 мг/л магний-иона, но воды из субстрата тех же верховых фитоценозов отличаются уже значительно повышенным его содержанием.

Так, воды, отжатые из очеса, составленного верховыми сфагновыми мхами, содержат около 7 мг/л магний-иона. В целом показатель магния, как и кальция, вполне устойчив и может служить основой для определения типа минерального питания: до 5 мг/л — верховая стадия, от 5 мг/л и выше — низинная.

Содержание хлора в болотных водах не зависит от типа и вида торфяных отложений. Содержание хлор-иона в болотных водах верховых и низинных торфяников колеблется от минимальных величин (следы) до 15 мг/л, лишь в отдельных случаях повышаясь до 25 мг/л.

Содержание сульфатного иона в торфяно-болотных водах также не связано с типом торфа и колеблется от ничтожно малых величин (следы) до 100 мг/л.

Содержание гидрокарбонатного иона в отличие от хлоридного и сульфатного довольно четко связано с типом месторождения. Воды верховых торфяных месторождений содержат его от 10 до 50 мг/л; низинных от 50 до 200 мг/л, в редких случаях до 25 мг/л. Максимальное значение (350—400 мг/л) достигается в резка эвтрофных фитоценозах, например в ольшаниках на притеррасных торфяниках или в водах, связанных с многозольным торфом (тростниковым, подстилаемым известковым сапропелем). В водах из почвенных шурфов в районе моренных отложений содержание гидрокарбонатного иона достигает 600 мг/л.

Степень разложения оказывает решающее влияние на ряд важнейших физико-химических свойств залежи. Характер распределения степени разложения по глубине и ее средние величины зависят от ботанического состава и степени разложения, слагающих залежь видов торфа. Довольно часто в залежи можно наблюдать чередование слоев с различной степенью разложения (например, в магелланикум-залежи). Одной из причин такого чередования является изменение климатических периодов в процессе формирования торфяной залежи. С одним из таких периодов связана образование ярко выраженного в верховых залежах (менее ярко — в низинных) пограничного горизонта — слоя торфа высокой степени разложения.

Зольность торфяной залежи. Послойные показатели зольности в основном совпадают с видовыми показателями торфов слагающих соответствующие горизонты. Но некоторое закономерное повышение ее наблюдается в верхнем и придонном слоях залежи. Повышение ее в верхнем слое, питающем корни растений, объясняется способностью последних притягивать к себе из залежи питательные вещества. Увеличение зольности в придонных слоях вполне закономерно, если учесть тесную связь торфогенного слоя с минеральным грунтом в первых стадиях существования торфяника.

Прослойки торфа с высокой зольностью, превышающей иногда в несколько раз среднюю видовую зольность торфа, которым прослойка сложена, встречаются на разных глубинах в торфяных залежах низинного типа. Это явление отмечено, главным образом для пойменных торфяников, в особенности южных районов СССР и объясняется приносом полыми водами больших количеств минеральных веществ.

В торфяниках грунтового питания высокозольные прослойки с большим содержанием кальция или железа образуются в результате инфильтрации этих элементов в различных соединениях грунтовыми водами. На окрайках некоторых торфяников осаждаются в виде прослоек минеральные наносы, периодически приносимые делювиальными водами с окружающих берегов.

Теплота сгорания. Распределение в залежи показателей теплоты сгорания соответствует показателям видов торфа, слагающих залежь, т. е. в просто построенных залежах теплота сгорания дает незначительные колебания по глубине, и средний показатель ее для залежи близок к видовому показателю преобладающего в залежи торфа с соответствующей поправкой на показатели привходящих торфов других видов. Колебания теплоты сгорания в верховой залежи по глубине параллельны послойному колебанию степени разложения.

Тепловой режим торфяных залежей. Торф обладает плохой теплопроводностью. В летнее время под влиянием солнечных лучей поверхность торфяника нагревается значительно выше, чем прилегающие к ней слои воздуха, но уже на небольшой глубине температура торфяника значительно ниже температуры воздуха.

Вследствие плохой теплопроводности торфа замедленно происходят промерзание и оттаивание торфяной залежи. В порядке уменьшения скорости оттаивания грунты можно расположить в такой ряд: каменистый грунт, песчаный, глинистый и торфянистый. Позднее оттаивание залежи задерживает начало сезона добычи торфа, и даже в мае и июне промерзший слой торфа затрудняет разработку торфяников, особенно в северных и восточных районах.

Глубина промерзания торфяников обусловливается целым рядом как общеклиматических, так и местных причин. По наблюдениям А. Ф. Печкурова и М. А. Каплан промерзание и оттаивание различных торфяных залежей даже в пределах одного и того же района происходят различно. Торфяники промерзают быстрее в те годы, когда морозы начались раньше, чем земля покрылась снеговым покровом. В годы с дождливой осенью быстрота промерзания тех же торфяников иная, чем осенью, менее богатой осадками.

На быстроте промерзания различных торфяников отражаются залегание их по рельефу, форма его поверхности, характер растительного покрова, а также скорость поступления и количество питающих грунтовых вод. Первые два фактора главным образом только косвенно влияют на глубину и быстроту промерзания: от них в основном зависит глубина и плотность снежного покрова, в большой степени влияющего на промерзание торфяника. В защищенных от ветра местах при большой глубине снежного покрова промерзание обычно меньше и, наоборот, на открытых и возвышенных участках глубина промерзания увеличивается в результате наблюдаемого в этих условиях сдувания ветром снежного покрова.

На распределение снежного пласта существенно влияют также микрорельеф и растительный покров: на верховых торфяниках в грядово-мочажинном комплексе глубина снежного покрова в мочажинах бывает обычно больше, чем на кочках; участки с моховым покровом промерзают меньше и оттаивают медленнее сравнительно с тождественными по строению залежи и другим условиям участками, но лишенными мохового покрова. При замерзании моховой покров (очес), если он приподнят над уровнем воды, быстро оледеневает и превращается в своеобразную пористую покрышку, которая обладает малой теплопроводностью и служит хорошей защитой от промерзания нижележащих слоев.

Грунтовые воды, поступая с больших глубин и обладая повышенной температурой, задерживают промерзание обводняемого ими пласта и ускоряют его оттаивание.

Таким образом, глубина и интенсивность промерзания, а также скорость оттаивания торфяного пласта зависят от целого ряда причин как внешнего характера, так и обусловленных особенностями самого торфяника; в одном и том же климатическом районе торфяники замерзают и оттаивают по-разному в разные годы, а в один и тот же год — по-разному не только в отдельных участках одного и того же торфяника, но и в различных элементах микрорельефа на одном и том же участке.

Страница не найдена

2022 №5, Статьи →

Кожевников Евгений Борисович ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова» Рубцовский индустриальный институт, Рубцовск, Россия Старший преподаватель кафедры «Экономика и управление» E-mail: [email protected] РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=758718 Аннотация. Статья посвящена распределению налоговой прибыли и системного (синергетического) налогового эффекта, полученных в …

26.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Наумова Ольга Валерьевна ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия Доцент Кандидат технических наук, доцент E-mail: [email protected] РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author_profile.asp?id=393383 Катков Данила Сергеевич ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия Доцент Кандидат технических …

26.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Кадысева Анастасия Александровна ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия Профессор кафедры «Инженерных систем и сооружений» Доктор биологических наук, доцент E-mail: [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8703-5684 РИНЦ: https://elibrary. ru/author_profile.asp?id=698088 Глущенко Екатерина Сергеевна ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия Ассистент кафедры «Инженерных систем …

26.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Яковлева Ирина Юрьевна ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», Москва, Россия Старший преподаватель E-mail: [email protected] РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=998916 Суздалева Антонина Львовна ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», Москва, Россия Профессор Доктор биологических наук, профессор E-mail: [email protected] Аннотация. …

25.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Захарчук Екатерина Александровна ФГБУН «Институт экономики Уральского отделения Российской академии наук», Екатеринбург, Россия Центр стратегического развития территорий Руководитель Кандидат экономических наук, доцент E-mail: zakharchuk. [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5546-8127 РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author_profile.asp?id=130479 Researcher ID: https://www.webofscience.com/wos/author/rid/L-6771-2017 SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=57190412267 Трифонова Полина Сергеевна ФГБУН «Институт экономики Уральского …

25.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Буренина Ольга Николаевна ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», Якутск, Россия Институт проблем нефти и газа — обособленное подразделение Ведущий научный сотрудник Кандидат технических наук E-mail: [email protected] РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author_profile.asp?id=545851 Николаева Лира Александровна ФГБУН ФИЦ «Якутский научный …

25.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Хабаев Сергей Георгиевич ФГБУ «Научно-исследовательский финансовый институт Министерства финансов Российской Федерации», Москва, Россия Руководитель Центра финансов государственных и муниципальных учреждений Доктор экономических наук, доцент E-mail: khabaev@nifi. ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1860-1002 РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=463397 Крадинов Павел Григорьевич ФГБУ «Научно-исследовательский финансовый институт Министерства финансов Российской …

25.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Синицын Егор Сергеевич ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Москва, Россия Бакалавр «Финансового» факультета E-mail: [email protected] Аннотация. Автор научной публикации рассматривает проблему изучения структуры механизмов, реализуемых в рамках программы противодействия корпоративному мошенничеству в «Х5 Retail Group». Автором были …

16.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Щёкотов Михаил Олегович ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Москва, Россия Бакалавр факультета «Международных экономических отношений» E-mail: mschekotov@gmail. com Верещака Валерия Ивановна ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Москва, Россия Бакалавр факультета «Международных экономических отношений» E-mail: [email protected] …

16.11.2022

Читать далее…

2022 №5, Статьи →

Загаров Степан Андреевич ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Москва, Россия Бакалавр «Финансового» факультета E-mail: [email protected] Соколов Егор Дмитриевич ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Москва, Россия Бакалавр «Финансового» факультета E-mail: [email protected] Аннотация. Авторы научной публикации …

16.11.2022

Читать далее…

1. Торф — Сеть ROADEX

1.1. Введение

В этом уроке обсуждаются особые соображения, связанные с использованием торфа в качестве грунтового основания для дорог с низкой интенсивностью движения, и способы управления этим. На уроке будут обобщены основные вопросы, которые следует учитывать при планировании строительства или восстановления дорог на торфяниках, и, по возможности, даны рекомендации по выявлению проблем.

1.2. Органические почвы

Торф представляет собой органическую почву, которая в чистом виде состоит из воды и разлагающихся растительных остатков. Это одна из ряда органических почв, которые могут встречаться разными способами и во многих ландшафтах. Органические почвы образуются там, где мертвые органические материалы (т. е. останки растений и животных) со временем разлагаются на гумус посредством процесса, называемого «гумификация». Органический материал в таких почвах может отлагаться на месте через отмирающую растительность, такую ​​как торф, или может быть вымыт водными потоками, такими как наводнения, наводнения, реки и т. д.

Основными типами органических почв Северной Периферии являются:

• Гиттия – жирная осадочная почва, отложившаяся на дне озер и морей, образовавшаяся из остатков растительной и животной жизни в воде
• Dy – осадок, образующийся в бедных питательными веществами водоемах из коллоидных взвесей.
• Торф – «оседлая» почва (т. е. почва, образовавшаяся и отложившаяся в одном и том же месте), состоящая из разлагающихся растений и мхов.

Органические почвы могут также включать переходные органические почвы. Они имеют разный уровень минерального содержания в зависимости от количества минералов, переносимых и откладываемых водными потоками во время их образования, например. «гиттьевая глина», «дымоносный ил», «богатый гумусом песок» и др.

Для простоты этот урок ограничится обсуждением сидячих торфяных образований, образовавшихся на месте в результате скопления мертвого растительного материала.

1.3. Торфообразование

Торф образуется на заболоченных территориях, где естественные процессы гниения растений не поспевают за образованием мертвого растительного материала. Как правило, он формируется через последовательность «болота», «топи» и «болота», широко известную как «последовательность водно-болотных угодий» (Hobbs 1986).

Этот анимационный фильм о «преемственности водно-болотных угодий» был создан Службой охраны окружающей среды и наследия Северной Ирландии. Последовательность включает, как описано ниже.

• «Болото» – место, где отложения накапливаются на дне бассейна, питаемого ручьями, грунтовыми водами или просачиванием. Эти отложения со временем увеличиваются и становятся более органическими, поскольку в отложения попадают материалы от мертвых растений;
• По мере того как накопление растительных остатков продолжается, «Болоно» растет вверх и из стоячей воды, превращаясь в объект, известный как «Болото». В болотной фазе растения в болоте все еще питаются водой из бассейна и отложениями, но также начинают полагаться на дождь и таяние снега для роста;
• При продолжающемся росте болото продолжает подниматься из-под стоячей воды лужи и из-под влияния нижележащего уровня грунтовых вод. На этом этапе болото полностью зависит от дождевой воды для своего выживания и содержит собственный резервуар с водой для выживания в своей массе выше нормального уровня грунтовых вод.

Таким образом, торф образуется медленно, для накопления 1 см торфа требуется около 10 лет. Важнейшим признаком формации является вода, и в частности водный баланс в массе торфа. Чтобы торфяник выжил, поступление воды должно быть больше, чем потеря воды.

«Покровные болота» также могут образовываться непосредственно на подходящих поверхностях без необходимости «последовательности водно-болотных угодий», если климат достаточно влажный. Их называют «покрытыми болотами» из-за того, что торф покрывает землю, как одеяло. Покровным болотам для выживания требуется годовое количество осадков не менее 1000 мм и не менее 160 дождливых дней в году.

Эта анимация образования покровного болота была создана Службой охраны окружающей среды и наследия Северной Ирландии
.

1.4. «Болота, топи и болота» на северной периферии

Болота, топи и топи встречаются на всей территории северной периферии, как показано на карте ниже.

Болота Пальса

Болота Пальса образуются на крайнем севере Финляндии и прилегающих территориях, где условия позволяют кернам льда развиваться и расти внутри торфяной массы, изолированной от летней оттепели.

Болота Пальса выживают благодаря воде ежегодного таяния снега, что приводит к значительному содержанию минералов в торфяном слое. Строительство дорог в районах палсы требует особых геотехнических решений и специальных конструкций дорожного покрытия, способных выдерживать экстремальные условия окружающей среды. Они лишь кратко обсуждаются в этом уроке.

Fens

Fens («болота Аапа» на финском языке) простираются на большую часть стран ROADEX.

Эти типы болот также могут называться «струнчатыми болотами» из-за линии луж и узких гребней, которые могут образовываться вдоль направления потока воды, питающего болото. Они могут простираться на значительные площади и, как правило, имеют более высокое содержание минералов, чем верховые болота, из-за отложений, содержащихся в потоках воды, которые их питают.

Верховые болота

Верховые болота выживают за счет дождя и запертой воды в болоте.

Покрытые болота

«Покрытые болота» на северной периферии обычно встречаются в районах с океаническим климатом и обильными осадками.

Интересной особенностью покровных болот является их подземный сток. Это может быть значительным и включать подземные потоки в «трубах» внутри торфа. Эти потоки должны учитываться при инженерных работах, таких как дорожное строительство.

1.5. Классификация торфа

Торф можно разделить на 3 основные группы для технических целей (Radforth 1969). Это

а) «крупноволокнистый» торф

б) «тонковолокнистый» торф

в) «аморфно-зернистый» торф

Они также могут быть подразделены на 17 подгрупп для более подробной классификации. как в таблице ниже:

Классификация структуры торфа (Источник: NW Radforth, Muskeg Engineering Handbook, 1969)

«Аморфно-зернистые» торфы имеют высокую коллоидную минеральную составляющую и склонны удерживать воду в адсорбированном состоянии вокруг структуры зерен. Два волокнистых типа торфа, «тонковолокнистый» и «грубоволокнистый», более древесные и удерживают большую часть своей воды в торфяной массе в виде свободной воды. Эти категории отражают рост торфяных отложений и степень их разложения, а также определяют многие важные инженерные свойства, представляющие интерес для инженеров-дорожников.

Торф также можно классифицировать, сжимая образцы торфа в руке (Von Post 1926) и отмечая «степень гумификации», т.е. состояние разложения образца.

Видеозапись ручного отжима образца негумифицированного торфа — Von Post h3

Видеозапись ручного отжима образца торфа — Von Post H7 или H8

9

9

9

Степень гумификации	Руководство по идентификации
h2	Совершенно непереработанный и не содержащий грязи торф, который при сжатии в руке выделяет только чистую воду. Остатки растений до сих пор легко различимы.
h3	Практически непереработанный и не содержащий грязи торф, который при сжатии в руке выделяет почти прозрачную бесцветную воду. Остатки растений до сих пор легко различимы.
h4	Очень слабо разложившийся или очень слегка мутный торф, который при сдавливании в руке выделяет заметно мутную воду, но торфяное вещество не проходит сквозь пальцы. Отжатый остаток густоватый. Остатки растений утратили некоторые из своих идентифицируемых признаков.
h5	Слаборазложившийся или слегка мутный торф, который при сжатии в руке выделяет заметно мутную воду. Отжатый остаток густой. Остатки растений утратили большую часть своих идентифицируемых признаков.
Н5	Умеренно разложившийся или илистый торф. Структура роста очевидна, но слегка стерта. Некоторое аморфное торфяное вещество проходит сквозь пальцы при надавливании, но в основном это мутная вода. Отжатый остаток очень густой.
H6	Умеренно разложившийся или очень илистый торф с неясной структурой нарастания. При надавливании через пальцы проходит примерно 1/3 торфяного вещества. Остаток чрезвычайно толстый, но с более явной структурой роста, чем в случае непрессованного торфа.
H7	Достаточно хорошо разложившийся или заметно заиленный торф, но структура нарастания едва видна. При нажатии примерно половина торфяного вещества проходит через пальцы. Если вода также выделяется, она темная и торфяная.
H8	Хорошо разложившийся или очень илистый торф с очень нечеткой структурой роста. При прессовании через пальцы проходит около 2/3 торфяного вещества, а иногда и густая жидкость. Остальная часть состоит в основном из более устойчивых волокон и корней.
H9	Практически полностью разложившийся или илистый торф, в котором почти не выражена структура роста. Почти все торфяное вещество проходит через пальцы в виде однородной пасты при прессовании.
h20	Полностью разложившийся или илистый торф, на котором не видно структуры роста. Все торфяное вещество проходит через пальцы при нажатии.

Это можно обобщить в простой таблице из Швеции, которая предлагается в качестве подходящей системы классификации для работ на дорогах с низкой интенсивностью движения.

Обозначение	Группа	Описание
Натуральный волокнистый торф	h2-h5	Низкая степень разложения. Легко узнаваемая структура растения
Торф среднеразложившийся	Н5-Н7	Промежуточная степень разложения. Все еще узнаваемая структура растения
Торф аморфный	H8-h20	Высокая степень разложения. Нет видимой структуры растения. Мягкая консистенция.

Классификация торфа ROADEX, основанная на Von Post (после Karlsson & Hansbo 1981). В этой таблице признается, что растения на дне торфяного болота могут быть такими же, как и наверху, с той лишь разницей, что они находятся на разных стадиях развития. разлагаться.

1.6. Характеристики торфа и индексные свойства

Общие

Как уже можно видеть, торф представляет собой очень изменчивый материал, свойства которого являются прямым результатом того, как он образовался, т.е. его «морфологии». На одном конце шкалы «волокнистые торфа» имеют видимую растительную структуру с небольшим гумификации, почти напоминающую мат. На другом конце шкалы «аморфные торфа» имеют сильно разложившуюся структуру без растительных фрагментов, во многом напоминающую глину. Эта изменчивость может проявляться по всему торфяному месторождению как по горизонтали, так и по вертикали. Значительная вариация может произойти всего за 10 метров по горизонтали и даже меньше по вертикали. Поэтому необходимо проявлять большую осторожность при отборе проб торфа, чтобы убедиться, что они максимально репрезентативны для проверки свойств торфа.

Характеристики и свойства

Содержание воды

Наиболее отличительной чертой нетронутого торфяного месторождения является его высокое содержание воды, и многие характеристики торфа, представляющие интерес для инженеров-дорожников, являются прямым результатом содержания в нем воды. Влажность торфа Северной Периферии может колебаться от 500 до 2000%, а для некоторых волокнистых торфов даже достигать 2500%. Значения содержания воды менее 500 % обычно являются показателем высокого содержания минеральных фракций в образце торфа.

Содержание золы

Содержание золы (или неорганического содержания) в образце торфа представляет собой процент сухого материала, который остается в виде золы после контролируемого сжигания. Торф, выросший на месте, обычно имеет зольность от 2% до 20% своего объема.

Объемная плотность на месте

Объемная плотность на месте торфяного болота зависит главным образом от содержания в нем влаги. Аморфные зернистые торфы могут иметь недренированную насыпную плотность на месте до 1200 кг/м³, в то время как очень древесно-волокнистые торфы могут иметь плотность на месте до 9.00 кг/м³ в ненасыщенных условиях.

Сухая плотность

Сухая плотность торфа также зависит от естественной влажности и содержания минеральных веществ в конкретном торфяном месторождении. Эта плотность является важной характеристикой для дорожного строительства, поскольку она влияет на поведение торфа под нагрузкой. Сухая плотность торфа обычно может варьироваться от 60 кг/м³ до 120 кг/м³. Более высокие значения возможны, когда месторождение имеет высокое содержание полезных ископаемых.

Удельный вес

Удельный вес торфа обычно колеблется от 1,4 до 1,8, при этом более высокие диапазоны опять-таки отражают более высокое содержание минералов.

Коэффициент пустотности

Начальный коэффициент пустотности торфа зависит от типа торфа и содержания влаги. Например, торф с содержанием влаги 1000 %, вероятно, будет иметь коэффициент пустот примерно 18. Коэффициент пустот до 25 может быть обнаружен в волокнистых торфах, а коэффициент пустот до 4 возможен для более плотных аморфных гранул. торф. Коэффициент пустотности конкретного торфяного болота обычно имеет тенденцию к уменьшению с глубиной, но, как всегда с торфом, могут быть исключения из общего правила.

Проницаемость

Проницаемость торфа в полевых условиях может сильно различаться в зависимости от его морфологии и может резко снижаться при нагрузке. Водопроницаемость целинного торфа, например, может колебаться от 10 ^-2 до 10 ^-5 см/с, но при нагрузке, например при невысокой дорожной насыпи, может быстро снижаться до 10 ^-6 см/с. с, или до 10 ^-8 до 10 ^-9 см/с под более высокой насыпью. Торф значительно сжимается под нагрузкой (см. раздел 2.2 «Консолидация и оседание»). По мере его применения пустоты внутри загруженного торфа уменьшаются, а притяжение между коллоидными частицами увеличивается с последующим быстрым снижением проницаемости через торф.

Прочность на сдвиг

Прочность на сдвиг торфяной залежи зависит от ее влажности, степени гумификации и минерального состава. Чем выше содержание влаги, тем ниже будет сопротивление сдвигу, чем выше степень гумификации, тем ниже сопротивление сдвигу, чем выше содержание минералов, тем выше сопротивление сдвигу. Прочность на сдвиг для нормально сцементированного торфа (волокнистого торфа и среднеразложившегося торфа), подвергнутого сдвигу впервые, вероятно, описывается как c´= 2 кПа и ?=28 ^или . При нормальных напряжениях ниже 13 кПа кажущееся сцепление (результат перепутывания волокон) увеличивается примерно до 5-6 кПа, а угол трения уменьшается до нуля.

Измерить прочность торфяной залежи на сдвиг на месте в лаборатории непросто из-за трудностей с получением хорошего репрезентативного образца в полевых условиях и быстрой доставкой его в лабораторию, а также подгонкой его по размеру без помех. Из-за этого простые полевые испытания на месте, такие как испытание лопасти, использовались для определения прочности на сдвиг на месте. Однако у них есть свои ограничения, и на них нельзя полагаться без подтверждающих доказательств.

Прочность на сдвиг в торфе редко зависит от глубины. Это неудивительно, так как торф обычно выгружается в первозданном виде и имеет малый удельный вес в погруженном состоянии. Часто прочность торфа в торфянике снижается с глубиной из-за изменения характера торфа, особенно там, где он становится менее волокнистым и более аморфным с глубиной.

Резюме

В следующей таблице показаны некоторые типичные технические свойства торфа.

1.

7. Воздействие воды и предварительное уплотнение

Торф является относительно новым материалом по сравнению с другими почвами, который сформировался в течение многих лет на северной периферии после отступления ледников около 10 000 лет назад. В отличие от большинства северных почв торф не был предварительно уплотнен тяжестью ледника. Однако иногда он может быть предварительно уплотнен, если уровень воды в торфе был понижен во время его образования, например, из-за засухи, осушения или обезвоживания растительностью, такой как леса.

Любые изменения уровня воды в пределах торфяной залежи, будь то естественные или искусственные, влияют на то, как торф на месте справится со стрессом. Понижение уровня грунтовых вод внутри болота уменьшит поровое давление воды в торфяной матрице и вызовет увеличение эффективного давления, вызывающего консолидацию (т. е. общее напряжение минус пониженное поровое давление воды = повышенное эффективное напряжение).

Этот эффект не так часто встречается в верховых болотах, но обычно наблюдается в сплошных болотах Исландии.

По этой причине важно, чтобы гидрология торфяной залежи сохранялась во время дорожных работ и после них, так как непреднамеренное изменение управления водными ресурсами может привести к неожиданным результатам. Это особенно касается выемки новых или углубленных дрен вблизи плавучей дороги на торфе после ее строительства. Новый дренаж может привести к значительному неожиданному уплотнению торфа, что может повредить хорошую конструкцию.

Однако дренаж перед началом строительства иногда может быть полезен, особенно в Исландии, где можно установить стабильный водный режим готовой дороги в долгосрочной перспективе. Для такой работы обязательно потребуется согласие местного природоохранного органа.

Оценка проникновения торфяных веществ через кожу человека in vitro

. 2003 6 марта; 253 (1-2): 169-75.

doi: 10.1016/s0378-5173(02)00706-8.

Андре М Бир
¹
, Юнгингер Х. Е., Луканов Ю., Сагорчев П.

принадлежность

• ¹ Отделение натуропатии, больница Бланкенштейн, Хаттинген, Германия.

• PMID:

  12593947

• DOI:

  10.1016/s0378-5173(02)00706-8

Андре М Бир и др.

Инт Дж Фарм.

2003 .

. 2003 6 марта; 253 (1-2): 169-75.

doi: 10.1016/s0378-5173(02)00706-8.

Авторы

Андре М Бир
¹
, Юнгингер Х. Е., Луканов Ю., Сагорчев П.

принадлежность

• ¹ Отделение натуропатии, больница Бланкенштейн, Хаттинген, Германия.

• PMID:

  12593947

• DOI:

  10.1016/s0378-5173(02)00706-8

Абстрактный

Торф и различные торфяные экстракты успешно применяются при различных клинических показаниях. Совершенно помимо физико-термических эффектов новые исследования указывают на так называемые «химические эффекты» торфосодержащих веществ. Эти эффекты включают стимулирующую реакцию спонтанной сократительной активности (SCA) гладкомышечной (SM) ткани. Эффекты, однако, зависят от возможной проницаемости фармакологически активных веществ в качестве природных ингредиентов торфа. Поскольку торф представляет собой смесь различных продуктов, необходимо исследовать различные типы торфа на основе их биологической активности в отношении тканей СМ. Чтобы однозначно доказать фармакологическую активность обработки кожного торфа, можно использовать измерения проникновения этих активных веществ in vitro через иссеченную кожу человека. Анализ ВЭЖХ показал, что водные экстракты торфа содержат до 18 фракций водорастворимых соединений фульво- и ульминовых кислот. . Было обнаружено, что эти соединения оказывают стимулирующее действие на сократительную активность ткани СМ. Исследования диффузии in vitro показали, что проницаемость этих веществ через кожу человека во всю толщину (толщина: 200 мкм(-1)) является высокоселективной, и результирующая стимулирующая активность зависит от проникшей фракции. В частности, фракции 7-11 и 14 ВЭЖХ способны проникать через кожу человека. Фракции 7-11 демонстрируют умеренный стимулирующий эффект SCA на СМ в течение более 90 мин, тогда как фракция 14 демонстрирует наиболее сильный стимулирующий эффект, который, однако, подавляется через 87 мин. Эти результаты показывают, что при накожной терапии торфом происходит чрескожное проникновение биологически активных производных фульво- и ульминовой кислот, что объясняет дополнительный «химический» эффект лечения торфом в клинической практике.

Похожие статьи

• Выделение биологически активных фракций из водорастворимых компонентов фульвокислоты и ульминовой кислоты из торфа.

  Пиво А.М., Сагорчев П., Луканов Ю.
  Бир А.М. и др.
  Фитомедицина. 2002 г., 9 октября (7): 659-66. дои: 10.1078/094471102321616490.
  Фитомедицина. 2002.

  PMID: 12487332

• Влияние фульвокислот и ульминовых кислот торфа на спонтанную сократительную активность гладкой мускулатуры.

  Пиво А.М., Луканов Ю., Сагорчев П.
  Бир А.М. и др.
  Фитомедицина. 2000 окт; 7 (5): 407-15. дои: 10.1016/S0944-7113(00)80062-8.
  Фитомедицина. 2000.

  PMID: 11081992

• Механизм действия водного экстракта торфа на спонтанную сократительную активность гладкой мускулатуры.

  Пиво А.М., Луканов Ю., Сагорчев П.
  Бир А.М. и др.
  Forsch Complementarmed Klass Naturheilkd. 2000 окт; 7 (5): 237-41. дои: 10.1159/000021358.
  Forsch Complementarmed Klass Naturheilkd. 2000.

  PMID: 11096263

  Немецкий.

• Определение органических соединений, фульвокислот, гуминовых кислот и гумина в щелочных экстрактах торфа и сапропеля.

  Ярукас Л., Иванаускас Л., Каспаравичене Г., Баранаускайте Ю., Маркса М., Бернатонене Ю.
  Ярукас Л. и соавт.
  Молекулы. 2021 18 мая; 26(10):2995. doi: 10,3390/молекулы26102995.
  Молекулы. 2021.

  PMID: 34069989
  Бесплатная статья ЧВК.

• Запутанная история европейского использования мха сфагнума и сфагнола.

  Дробник Ю., Стебель А.
  Дробник Дж. и соавт.
  J Этнофармакол. 2017 14 сент.; 209:41-49. doi: 10.1016/j.jep.2017.07.025. Epub 2017 18 июля.
  J Этнофармакол. 2017.

  PMID: 28729228

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Реакция печеночной биотрансформации и антиоксидантных ферментов медаки японской (Oryzias latipes) на воздействие гуминовой кислоты.

  Юрченко В., Морозов А.
  Юрченко В, и соавт.
  Рыба Физиол Биохим. 2022 фев; 48(1):1-13. doi: 10.1007/s10695-021-01034-4. Epub 2021 24 ноября.