Территория Белоруссии составляет 207,6 тыс. км2. Расположение над уровнем моря — в среднем 160 м, абсолютные отметки — в пределах 80—346 м. На юге, западе и севере рельеф равнинный, нередко заболоченный, характерно наличие плоских котловин и часто зарастающих озер и болот. Равнины низменные занимают 3/5, возвышенные платообразные — 2/5 территории. На северо-западе Белоруссии крупнохолмистые моренные возвышенности чередуются с водно-ледниковыми низинами и моренными равнинами. Белорусская гряда простирается от Гродно на восток и северо-восток до Орши, переходя далее в Смоленско-Московскую возвышенность. В средней части гряды расположена Минская возвышенность с горами Дзержинской высотой 346 м и Лысой — 341 м. На юге Белоруссии простирается обширная низменность Белорусского Полесья, представляющая плоскую заболоченную впадину, сложенную водно-ледниковыми, болотными и речными отложениями. На этой территории расположены также дюнно-бугристые формы эоловых отложений, широкие речные террасы и заболоченные озерные котловины.
Древесная растительность занимает около 35% территории, болотная растительность примерно 5%, но процесс заболачивания охватывает около 1/3 площади республики. Заболоченные участки встречаются на лугах, в лесах и пахотных землях.
Почвообразующими породами являются водно-ледниковые отложения — 29,1%, морены — 11,5%, органогенные торфяные грунты — 23%, пески различного генезиса — 10,5%, а также лёссовидные породы, выходы мергеля, известняка, доломита и туфа.
На территории Белоруссии повсеместно развиты четвертичные отложения средней мощностью 80м и максимальной — до 300м. Отложения отличаются большой сложностью по условиям залегания, строению и свойст вам вследствие резкой и частой смены условий их образования во времени и пространстве.
Верхние пласты земной коры, используемые в производственной деятельности человека, называются грунтами. На территории Белоруссии грунты образовались преимущественно в четвертичном периоде геологической истории Земли, то есть на протяжении последних 1—1,5 млн. лет. Этот период характерен длительными и значительными колебаниями температур, в результате чего происходили неоднократные похолодания и потепления климата, вызывавшие оледенения значительных территорий и последующее таяние ледников.
Геологическая деятельность ледников состояла из разрушения пород, переноса разрушенных обломков (морены) и формирования отложений.
В отношении продолжительности оледенений и межледниковий у ученых пока нет единого мнения.
Центр распространения оледенений находился в горах Скандинавии. Наиболее мощное оледенение — днепровское — распространялось далеко за южные границы республики и почти достигло Херсона и Волгограда.
Во время оледенений массы льда — ледники, двигаясь, разрушали горные породы в зоне питания, захватывали их и переносили на огромные расстояния. При этом часть пород постепенно оседала на дно ледникового русла и смешивалась с породами ложа русла ледника. Отложенные, перетертые и спрессованные весом льда обломочные породы составили гляциальные, или моренные отложения. Если учесть, что толща ледников, по некоторым данным, доходила до 2 км, то под таким огромным весом льда формировались исключительно плотные моренные пески, супеси и суглинки основных (донных) морен.
Кроме основной морены, ледники оставили другие характерные отложения ледникового комплекса, водно-ледниковые и озерно-ледниковые осадки. Таким образом, современный характерный рельеф Белоруссии создан природными процессами оледенений и межледниковый.
Достоверно установлены моренные отложения миндельского (березинского), рисского (днепровско-московского) и вюрмского (валдайского) оледенений и пород разделяющих их межледниковий.
В центральной и южной части Полесья выделен один горизонт днепровской морены. Восточно-Белорусское плато к востоку от р. Друти и р. Днепра и северная часть Полесья сложены отложениями двух горизонтов — березинского и днепровского. Белорусская гряда и Центрально-Березинская равнина имеют отложения трех (кроме гюнцского) горизонтов. В северной части — Поозерье развиты отложения валдайского и днепровского оледенений.
Характерным геолого-литологический разрез четвертичных отложений с указанием их возраста и водоносности пород (песков) дан на рис. 2.
Рис. 2. Геолого-литологический разрез отложений на территории города.
Формы и виды ледниковых отложений
Моренный материал, принесенный ледниками и отложенный на территории Белоруссии, представляет или крупные обломки скальных пород или смеси частиц в различных пропорциях, не одинаковых по крупности, иногда раздробленных и перетертых до глинистых минералов. Первичный материал ледниками захвачен из двух питающих провинций: Балтийского щита, сложенного изверженными и метаморфическими (преобразованными) породами, и северо-западной части Русской платформы, где развиты преимущественно осадочные породы. Принесенный материал в некоторой степени смешивался с местными отложениями различного генезиса, но преимущественно уже с переработанными в предшествующем межледниковье моренными и водно-ледниковыми породами. При потеплении климата, по мере отступления таявших ледников, часть суши заливалась водой, появлялись многочисленные озера. В результате таких сложных физико-геологических процессов, протекающих во взаимодействии с химическими и биологическими факторами, образовались особые формы и виды отложений ледникового комплекса, рассматриваемые ниже.
Отложения ледникового комплекса (гляциальные) собственно ледниковые, или моренные отложения
Отторженцы. Громадные глыбы и куски скал падали с горных вершин на движущийся ледник, вмерзали в лед и передвигались вместе с ним на сотни километров.
Выступы изверженных, метаморфических и осадочных пород, встреченные на пути ледника, отторгались им и также двигались вместе с массой льда до тех пор, пока язык ледника не таял или не наступало всеобщее потепление климата и ледниковые эпохи не сменялись межледниковыми.
Тогда среди ледниковых отложений обнажались отторженцы — громадные массивы горных пород весом до десятков миллионов тонн. В Белоруссии насчитывают более 150 крупных отторженцев осадочных пород. Особенно много встречается меловых отторженцев, которые используются как сырье для цементных и известковых заводов.
Валуны и глыбы. Ледники принесли и оставили на территории Белоруссии множество глыб и окатанных кусков горных пород — валунов. Валуны и глыбы иногда достигают 5—6м в поперечнике. Особенно много валунов небольшого размера — диаметром 10—15 см, состоящих из гранитных пород, рассеянных повсеместно по полям и лесам Гродненской, Минской и Витебской областей. Кроме одиночных валунов, рассеянных по поверхности Земли, крупнообломочный материал входит в состав моренных песков и суглинков, являясь характерным показателем ледникового происхождения названных пород. Наличие валунов и глыб в отложениях может представлять также серьезные трудности при разработке моренных грунтов экскаваторами и в особенности при забивке свай. Включения крупных валунов часто ограничивают или совершенно исключают применение cвaй в качестве фундаментных конструкции.
Конечные морены (рис. 3). При длительной остановке ледника, у его тающего языка, накапливаются гряды, пояса, цепи холмов, вытянутые в шпротном или близком к широтному направлении. Это конечные морены, состоящие из обломков пород разной крупности, шириной до 50 км, тянущиеся на сотни километров в длину. Конечные морены — это застывшие каменные «волны» ледников, которые неоднократно накатывались на Белоруссию со стороны Скандинавии. По краю оледенения иногда происходил распад ледника на отдельные неподвижные массивы «мертвого» льда, из которых формировались конечно-моренные холмы, разделенные значительными понижениями — ледниковыми депрессиями. Отдельные гряды и холмы конечных морен имеют высоту до 100м и крутизну склонов 5÷35°. Конечные морены (рис. 3) образуют характерный рельеф земной поверхности: конечно моренные пояса и холмисто-моренный ландшафт.
Рис. 3. Конечные морены: а — насыпная; б — напорная; 1 — валунная глина; 2 — нагромождение валунов; 3 — валунный песок; 4 — пески; 5 — дерн, почвы.
Состав пород моренных гряд и поясов отличается большим разнообразием и неоднородностью обломков: моренные глины, супеси и суглинки часто перемешаны с песками, гравием, галькой и валунами. Грунтовые воды обычно залегают на значительной глубине. Грунты конечных морен, как правило, являются хорошим естественным основанием сооружений и могут быть использованы (при соответствующей сортировке) как строительные материалы для приготовления бетонов и дорожных покрытий. В качестве разновидности конечных морен являются продольные морены — валы, отложенные боковыми и срединными моренами при быстром таянии ледника.
Донные (основные) морены (рис. 4). Отложения в виде донной морены распространены на всей территории оледенения. Пласты основной морены более ранних оледенений погребены под флювиогляциальными отложениями межледниковий, под пластами последнего (валдайского) оледенения.
Рис.4. Донная (основная) морена: а — образование; б — отложения; 1 — подстилающие породы; 2 — отложенная морена; 3 — перемещающийся обломочный материал, вмороженный в лед; 4 — ледник; 5 — поверхностная морена; 6 — морена вытаивания (абляционная).
Донная морена днепровского оледенения вместе с водно-ледниковыми отложениями имеет мощность 20—120м, распространена почти повсеместно и залегает непосредственно на поверхности или перекрыта московской и валдайской мореной и современными осадками, составляющими голоценовый горизонт. Валдайская морена северной части республики имеет мощность до 30м.
Донноморенный рельеф представляет собой волнистую равнину с плоскими участками, пологими всхолмлениями и понижениями, которые часто заболочены. Высоты отдельных моренных всхолмлений достигают 30м, а крутизна склонов — 1—8°, реже 15°.
Основная морена представлена супесями, суглинками и глинами с включениями гальки, гравия и валунов изверженных, метаморфических и осадочных пород. Моренные суглинки являются водоупорами грунтовых и пластовых межморенных вод, располагающихся в песчаных и супесчаных водно-ледниковых отложениях.
В песчаных линзах и прослоях морены накапливается верховодка, имеющая сезонный характер. Донная морена вследствие разнозернистости и большой плотности обладает отличными физико-механическими свойствами как естественное основание сооружений. Примерно каждое второе здание в республике строится на донной морене.
Поэтому полное использование несущей способности основной морены представляет существенный резерв экономии.
Донная (основная) морена территории Белоруссии сравнительно хорошо изучена.
Последние исследования Белорусского института инженерных изысканий — БелГИИЗа в массиве моренных отложений выделяют два пласта: верхний, представляющий более рыхлую морену вытаивания (абляционную морену), и нижний пласт — морену, которая формировалась на дне ледника, испытывая его громадные давления. Строительные свойства донной морены далее.
Водно-ледниковые (флювиогляциальные) отложения
Камы.
В пределах конечно-моренных поясов и на моренных равнинах формировались типичные холмы круглой или эллиптической формы — «пироги» высотой до 60м, диаметром в сотни метров, со склонами крутизной 5—45° (рис. 5). Их происхождение объясняют наличием котловин или проталин в «мертвом» льду, которые вместе с талой водой заполнялись моренным материалом. Поэтому камы сложены слоистыми песками, гравием, супесями и суглинками. Склоны и вершины холмов иногда покрыты «шапкой» из валунного суглинка. Многие камы строители используют для добычи гравийно-песчаной смеси, которую иногда используют как естественный заполнитель для бетонов или фракционируют на песок и гравий.
Рис. 5. Камы: а — условия образования; б — разрез; 1 — основная морена; 2 — моренный чехол; 3 — косослойные пески; 4 — гравий; 5 — супесь; 6 — ледник; 7 — отложения в проталине; 8 — направление стока воды.
Зандровые равнины (поля). На огромных пространствах, прилегающих к южной границе тающего ледника, происходило непрерывное вымывание ледниковыми водами песчаных и пылеватых обломков из конечно-моренных и донных отложений. В результате переноса и отложения частиц песка и пыли образовались зандровые равнины плоские или слабоволнистые, в пониженных участках обычно заболоченные. На некоторых пространствах зандровых полей в последующем были навеяны ветрами дюны, состоящие преимущественно из мелкозернистого песка с относительной высотой 1—15м и крутизной склонов 1—8°. Зандровые равнины широко распространены в Гомельской и частично Брестской областях.
Грунтовые воды в зандрах залегают на глубине 3—6м. При отсутствии явлений плывунности зандровые пески являются удовлетворительным основанием. Мелкие и пылеватые пески могут применяться для приготовления бетона низких марок.
Озы (рис. 6). Озами называют узкие гряды, сложенные разнозернистым обломочным материалом: песком, гравием, галькой и валунами. Озы образованы подледниковыми потоками или реками, которые текли в промоинах и трещинах ледника. Такие потоки и их отложения часто ориентированы в направлении движения ледника с юга на север или с северо-запада на юго-восток. Озы тянутся почти беспрерывно на расстоянии до 40 км, имеют ширину по основанию 40—200 м и по вершине 4—20 м, высоту 15—90 м и крутизну склонов 10—40°.
Грунты озовых гряд являются хорошим основанием сооружений и используются как дорожно-строительные материалы при соответствующем фракционировании составляющих. Но под озами, как правило, залегают обильные грунтовые воды.
Озерно-ледниковые (лимоглянциальные) отложения
Последнее валдайское оледенение на севере Белоруссии — Поозерье оставило после себя многочисленные малые и большие озера и равнину, сложенную озерными и озерно-ледниковыми отложениями.
Относительные высоты равнинного рельефа незначительны — не более 5м. Равнины сложены так называемыми ленточными глинами и песками преимущественно мелкими и пылеватыми.
Ленточные глины представляют собой слоистый грунт, в котором тонкие прослои пылеватого песка (толщиной 3—7 мм) перемежаются с прослоями глин толщиной также не более 10 мм.
Такое сложение (текстура) грунта объясняется тем, что песчаные прослои отлагались в весенне-летнее время, когда воды активно тающего ледника интенсивно сносили породы в озеро, а глинистая составляющая выпадала из водной среды зимой (рис. 7).
Рис. 6. Разрезы оза: а — продольный; б — поперечный; 1 — валунная глина; 2 — валунный песок; 3 — гравий и галька; 4 — косослойный песок.
Рис. 7. Условия образования ленточных глин: 1 — ледник; 2 — ледниковое озеро; 3 — направление стока ледниковых вод; 4 — песчаные прослои; 5 - глинистые прослои.
Ленточные глины Витебской области используют как хорошее сырье для производства кирпича.
Озерно-ледниковые отложения в основании сооружений являются довольно специфическими грунтами и проявляют целый ряд отрицательных свойств.
Эоловые отложения
В образовании эоловых отложений (от греч. Эол — бог ветров) главную роль играет геологическая деятельность ветра. Формирование таких отложений происходило во все геологические времена, усиливаясь в периоды с более сухим климатом. Ветер истачивает первичные породы (коррозия), выдувает мелкие обломки (дефляция) и переносит материал во взвешенном состоянии или перекатыванием по поверхности. Уменьшение скорости ветра приводит к оседанию частиц пород и накоплению осадков.
Эоловые отложения представлены двумя генетическими типами: эоловыми песками и пылеватыми (лёссовидными и лёссовыми) породами.
Эоловые пески образуют характерные формы рельефа: песчаные гряды и цепи, барханы, пирамиды и др. Эти образования находятся в непрерывном движении и изменении под действием ветров. По берегам морей, рек и озер навеваются песчаные дюны, движущиеся со скоростью до 20м в год. Эоловые пески на юге Белоруссии образуют типичные холмы и гряды в результате переотложения ветром водно-ледниковых зандровых песков. Широко распространенная поговорка, характеризующая все недолговечное и непрочное «Построено на песке», относится именно к движущимся эоловым отложениям.
Поэтому основной инженерной задачей при строительстве сооружений и дорог в условиях движущихся песков является закрепление и стабилизация таких отложений. Применяют посадку растений с развитой корневой системой, в том числе леса, установку щитов вдоль дорог и каналов, закрепление поверхности песков битумными эмульсиями, силикатизацию и другие способы.
Лёссовые грунты образовались в результате выдувания пыли из рыхлых пород зоны развевания, переноса и накопления ее в зоне отложения. В периоды оледенений дующие с ледника ветры иссушали моренные и водно-ледниковые отложения, выносили мелкозем на юг, где он засыпал сухие травянистые степи и в результате почвообразовательных процессов превращался в лёсс. Однако пока считают, что лёссовидные грунты — проблематичного происхождения.
Лёсс — это макропористая (поры видны без увеличения) неслоистая светло-палевая порода, обладающая некоторой связностью в естественном состоянии, что позволяет ей сохранять вертикальные откосы и выдерживать значительные внешние давления (прочность на одноосное сжатие до 4 кг/см2). Объемный вес таких пород составляет от 1,3 до 2,1 кг/см3, пористость — от 30 до 60%. Естественная влажность лёссов не более 16%, лёссовидных суглинков 10—30%. Повышение влажности лёссов грунтовыми и поверхностными водами приводит к деградированию и изменению типичной структуры лёсса, уменьшению пористости, оглеению породы.
Замачивание макропористых и лёссовидных грунтов в основаниях сооружений (например, при прорыве водонесущих сетей) приводит к распаду первичной структуры и развитию больших просадок оснований, измеряемых десятками сантиметров.
Просадочные свойства лёссовых и лёссовидных пород сильно осложняют их использование в качестве естественных оснований.
Просадки подразделяют на естественные — оседание поверхности в виде западин и блюдец, происходящее от природного увлажнения, и искусственные, развивающиеся от замачивания пород при строительстве каналов, водохранилищ, прорывов трубопроводов и т. д.
К просадочным относятся маловлажные эоловые лёссы и некоторые виды покровных глинистых грунтов.
На территории Белоруссии с влажным климатом, развитой речной сетью, озерами и болотами просадочные грунты имеют сравнительно малое распространение. Просадочные свойства обычно деградированных лёссовидных грунтов в таких условиях проявляются незначительно.
Современные отложения
За прошедшие 10—15 тысячелетий текущего межледниковья возник современный (голоценовый) горизонт — самые верхние слои четвертичного периода, которые наиболее часто используются строителями в качестве оснований и среды сооружений и как строительный материал. Строительные свойства современных отложений зависят от условий их происхождения, последующей переработки и состояния. На территории Белоруссии современные отложения представлены в основном элювием, делювием, аллювием, эоловыми отложениями, озерными и болотными грунтами.
Элювий и почвы. Название «элювий» происходит от латинского «вымываю». Образование элювиальных отложений и почв связано с действием всех форм выветривания: физического, химического и биологического. В результате материнская порода исчезает, и на ее месте появляется новая вторичная. Так, например, из гранита формируются глинистые грунты (рис. 8а).
Рис. 8. Отложения водоразделов и склонов: а — элювиальные; б — делювиальные; 1 — почва; 2 — глина; 3 — песок; 4 — крупные обломки; 5 — материнская порода; 6 — зона смыва; 7 — делювий; 8 — материнская порода (морена).
В Белоруссии имеют место элювиальные процессы образования вторичных пород из первичных за счет вымывающего и дробящего действия воды и ветра, температурных воздействий, химических и биологических факторов.
Переработка моренных отложений ледникового комплекса идет интенсивно в направлении формирования покровных (вторичных) песков, супесей, суглинков, глин, создания почвенного слоя.
Покровные грунты разной мощности теперь нередко скрывают отложения ледникового комплекса.
Ввиду того что элювий представлен более молодыми отложениями, его строительные свойства ухудшены по сравнению с ледниковыми отложениями. Почвы не могут быть использованы как основания сооружений и должны удаляться со строительной площадки.
Делювий. Делювиальные отложения (от латинского «смываю») образуются в результате смыва, переноса и осаждения частиц первичных пород дождевыми водами и периодически действующими водными потоками с участием силы тяжести (рис. 8б).
На территории БССР с холмистым рельефом делювиальные грунты в виде супесей и суглинков мощностью до 2м широко развиты. Основные строительные свойства делювия зависят от условий его образования: состав и структура грунта формируются из смываемых пород; в делювии имеется косая слоистость прослоев; частицы отсортированы по крупности в зависимости от интенсивности смыва; в сухом климате делювиальные осадки недоуплотнены, имеют высокую пористость и склонны к проявлению просадки при загружении и дополнительном увлажнении.
Как естественные основания делювиальные грунты можно использовать при проведении тщательных инженерно-геологических исследований.
В делювиальных косослойных отложениях, расположенных у подошв крутых склонов и состоящих из глинистых грунтов, могут развиваться оползневые явления. Для таких территорий разрабатываются специальные, противооползневые мероприятия.
Аллювий. Речные отложения. Аллювий представляет наносы мощностью до 15м, образующиеся в пределах речной долины в результате геологической деятельности текущих вод; разрушения первичных пород, переноса и отложения грунтовых частиц и формирования вторичного осадка.
Долина равнинной реки включает русло, пойму, старицы, террасы и коренные склоны. Реки Белоруссии располагаются в ледниковых ложбинах, имеют развитую аккумулятивную и заболоченную пойму, по которой извилисто блуждает русло, порождая множество стариц — заброшенных старых русл, превращенных в озера и болота.
Формируемые речные осадки (рис. 9) обладают специфическими свойствами.
Рис. 9. Аллювиальные отложения: 1 — русловые; 2 — пойменные; 3 — старинные; 4 — болотные; 5 — направление перемещения русла; УПВ — уровень паводковых вод; УМВ — уровень меженных вод.
Русловой аллювий (нанос) образуется в зонах пониженных скоростей потока, особенно после спада паводковых вод и сильных ливней, когда в русло попадает много взвешенных частиц разной крупности. В русле появляются перекаты, мели, косы и заливы. Обломочный материал сортируется по крупности и отлагается в виде слоев гравия и песка разной крупности. На мелях и в заливах отлагаются мелкодисперсные прослои супеси и суглинка, речного ила. Аллювиальные песчаные и гравийные отложения достаточно уплотнены и являются хорошим основанием сооружений. Они с успехом используются как заполнитель для бетонов и растворов, в подготовках под фундаменты и полы, для оснований дорог.
Пойменный аллювий формируется на заливных поймах в паводок из мелких взвешенных частиц. Поймы некоторых рек Белоруссии незначительно покрываются паводками, но обильно подпитываются грунтовыми водами. В таких условиях сверху аллювиальных отложений накапливаются толщи торфа и заторфованных грунтов.
Пойменные отложения в виде иловатых песков, супесей и суглинков мощностью до 3м как естественные оснований сооружений могут быть использованы только после детальных инженерно-геологических исследований. При наличии слабых заторфованных грунтов и торфа мощностью более 2м применяют свайные фундаменты.
Старичный аллювий накапливается в старицах рек, которые, как правило, со временем заболачиваются и заполняются пылеватым песком и илом с большим содержанием органических остатков. Последние при недостатке кислорода загнивают и образуют торфяные залежи, болотные руды и другие особые болотные породы (сапропели). Старичные пылеватые пески, глинистые породы и илы превращаются в коллоидные массы и приобретают свойства плывунов.
Вследствие плывунности старичный аллювий трудно разрабатывается в котлованах и траншеях, а в основаниях характеризуется малой несущей способностью. Старичные отложения при строительстве сооружений не рекомендуются как естественные основания. Их целесообразно пробивать сваями и передавать нагрузки на прочные подстилающие грунты.
Дельтовый аллювий отлагается в устьях рек и образует выдвигаемые в озера и моря типичные конусообразные массивы — дельты, которые со временем растут за счет отложений песка и ила. Использование таких отложений как естественных оснований решается на основании тщательных исследований несущей способности и деформативности аллювия под нагрузками.
Озерные и болотные отложения. Озерные отложения являются результатом разрушающей, транспортирующей и созидательной деятельности постоянных замкнутых водоемов и сопутствующей геологической деятельности рек, впадающих в озера. Озерные отложения образуют береговые валы, дюны и песчаные косы на побережьях, песчаные и гравийно-галечниковые пляжи, донные пески и глинистые осадки, пласты мергеля, сапропеля (органо-минеральный гнилостный ил) и торфа. Мощность озерных отложений достигает 3м и более. Сапропели и сапропелевые илы иногда залегают на глубину до 20м (Василевичский торфомассив). Озерные отложения залегают в следующей последовательности (снизу вверх): пески, глины, глинистые сапропели или известковистые глины, мергели, пресноводная известь, смешанные сапропелево-торфяные толщи.
Строительные свойства донных озерных отложений, как правило, характеризуются малой прочностью и высокой деформативностью в основаниях сооружений. Лучшим видом фундаментов в таких грунтах будет свайный, передающий нагрузки от сооружений на нижележащие прочные грунты. Движущиеся пески прибрежных валов и дюн часто требуют специальных мер защиты от передвижения — посадку леса и др.
Болота — это избыточно увлажненные участки земной поверхности, на которых развивается особая болотная растительность, формируются минеральные и органические болотные осадки (рис. 10). Болотные отложения формируются главным образом за счет биохимического и микробиологического распада органического вещества — гниения в условиях недостатка кислорода, минерализации и других процессов. Болота и их торфяные аккумуляции классифицируют на верховые, низинные и переходные (промежуточные).
Рис. 10. Схема строения болота и его отложений: 1 — коренной грунт ложа болота; 2 — сапропель; 3 — сфагновый торф; 4 — осоковый торф; 5 — осока и камыш; 6 — древесная растительность; 7 — открытое болото.
Различают болота открытые, закрытые (со сплавиной) и погребенные. По мощности болотных отложений болота подразделяются на мелкие — до 2м, средние — 2÷4м, глубокие — 4÷25м.
В Белоруссии болота занимают примерно 1/3 территории. Около 1,7 млн. га, или 1/4 болот, осушено.
Значение болот в народном хозяйстве и строительстве возрастает. В городах и сельских поселках теперь застраиваются так называемые «бросовые» земли, в том числе низины, поймы рек, болота, в которых широко развиты торфы (органические включения более 60%) и заторфованные грунты (органические включения от 10 до 60%).
Кроме торфа, в болотных отложениях формируются пылеватые пески — плывуны и илы, прослойки и линзы марганцевых, фосфатных и других руд, зеленая глина, озерный мергель, сапропели и другие, сложные органоминеральные агрегаты и соединения.
Указанные осадки нестойки и изменяются вместе с изменением условий накопления.
Физико-механические свойства таких болотных отложений в основаниях сильно зависят от их влажности и с понижением ее улучшаются.
Как естественные сильносжимаемые основания, все виды болотных отложений нежелательны. Лучший вид фундаментов для зданий и сооружений в таких условиях — свайный.
Насыпные (техногенные) грунты. Производственная и хозяйственная деятельность человека все сильнее изменяет природное залегание пород и грунтов, создает новые грунты (например, насыпные), приводит к накоплению и формированию больших масс из отходов производства.
Техногенные отложения классифицируют на грунты насыпные, намывные, искусственных водоемов и видоизмененные средствами технической мелиорации. В насыпных грунтах различают планомерно возводимые насыпи, промышленные отвалы, хозяйственно-бытовые свалки. Как правило, насыпные грунты неоднородны по составу, неравномерны по мощности, включают значительное количество органических веществ, залегают на косогорах. Все это предопределяет их большую и неравномерную деформацию в основаниях сооружений и требует разработки специальных строительных мероприятий.
Свайные фундаменты в большинстве случаев являются лучшими при строительстве на насыпных грунтах.
В сельском строительстве пойменные и болотные отложения, а также насыпные и намывные грунты подлежат застройке более интенсивной, чем до настоящего времени. Имеется ряд положительных примеров, когда производственные комплексы располагаются на «бросовых» территориях с целью экономии пахотных земель.
Так, птицефабрика в поселке Плещеницы занимает неиспользуемую территорию, прилегающую к искусственному озеру. Ряд сельхозпостроек колхозов и совхозов, прилегающих к реке Свислочь, расположен в ее пойме. На поймах рек располагают спортивные комплексы, водозаборы, очистные и другие сооружения колхозов и совхозов.
Однако необходимо обратить внимание проектировщиков и строителей на то, чтобы при пойменном варианте планировки сельских зданий и сооружений была обеспечена защита рек и водоемов от загрязнения.
Грунтовые регионы Белоруссии
Попытки районирования грунтов территории Белоруссии предпринимались неоднократно. Региональная карта грунтов территории Белоруссии была составлена на основе карты четвертичных отложений. Такая карта предназначена для ознакомления сельских строителей с территориальным распределением основных видов отложений ледникового комплекса (моренных), лёссовидных отложений и прочих грунтов, в которые входят водно-ледниковые и озерно-ледниковые отложения.
Региональная карта является также обобщенным ориентировочным материалом для решения вопросов размещения сельских производственных комплексов и сельских поселков на стадии технико-экономического обоснования вариантов, важным источником инженерно-геологической информации в случае срочного строительства объектов, размещения временных сооружений и т. д.
Следует заметить, что региональная карта грунтов не исключает проведения инженерно-геологических изысканий для технорабочего проекта, а напротив, является полезным пособием по составлению программ таких изысканий и для выбора основного направления в исследовании грунтов конкретных площадок, сокращая при этом объемы изыскательских работ.
Вся территория страны по распространенности основных видов грунтов разбита на пять грунтовых районов (регионов):
А — Белорусское Поозерье;
Б — Белорусская гряда;
В — Центрально-Березинская равнина;
Г — Восточно-Белорусское плато;
Д — Белорусское Полесье.
При районировании территории Белорусское Поозерье пришлось расчленить на два подрегиона: A1 — Северное Белорусское Поозерье, где преимущественно распространены озерно-ледниковые отложения (ленточные глины), водно-ледниковые и современные аллювиальные отложения по долине р. Западной Двины; А2 — Южное Поозерье, в котором примерно половину площади занимают моренные отложения.
В Восточно-Белорусское плато, где распространены лёссовидные отложения, по генетическому признаку включены также лёссовидные грунты, разбросанные по всей территории республики небольшими площадями (районы Минска, Мозыря и др.).
В названии грунтовых регионов учтены характерные признаки строения земной поверхности (геоморфология), отражающие также и исторические условия формирования грунтов этих районов.
Распространенность грунта в регионе расчленена на преимущественную, умеренную и редкую. Возраст четвертичных отложений разбит на четыре группы — от нижнечетвертичных до современных с выделением валдайского, московского и днепровского горизонтов.