3.13. Подготовка и крепление откосов каналов

Если канал устраивается специализированным каналокопателем (двухфрезерным или шнекороторным), планировка откосов обычно не требуется, откосы после прохода машины получаются ровными, сложенными из коренного грунта.

Однако после устройства русла канала одноковшовым экскаватором его откосы, как правило, требуют планировки (выравнивания). Причина заключается в специфике работы экскаватора при устройстве русла. На откосах при этом остаются выраженные неровности в виде выемок и бугров. Цель планировки – выровнять поверхность откоса путем срезки возвышений и засыпки углублений, что способствует повышению устойчивости грунта, обеспечивает водоотвод и приводит профиль канала в соответствие с проектом.

Технические средства и способы выравнивания откосов, существующие в настоящее время, довольно разнообразны. Так, для указанной цели можно использовать бульдозеры и грейдеры с откосником или с отдельным боковым отвалом, расположенным параллельно откосу канала. Однако этот способ планировки ограничен относительно небольшими размерами поперечных сечений обслуживаемых каналов, так как увеличение длины откоса влечет необходимость увеличения длины отвала, что отрицательно сказывается на устойчивости машины, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Например, для планировки откоса канала глубиной 2 м при коэффициенте заложения 1,0 требуется отвал длиной не менее 2,8 м, а при коэффициенте заложения 2,0 – около 4,5 м. Если же он будет расположен не в плоскости, перпендикулярной продольной оси канала, его длина должна быть еще больше. Это обстоятельство, а также то, что подобное оборудование должно базироваться на тракторе класса 60–100 кН (мощном и тяжелом) ограничивает его практическое применение.

Для производства указанных работ в принципе возможно применение экскаваторов с телескопическим рабочим оборудованием. При этом обеспечивается хорошее качество планировки, но по сравнению с другими технологиями потребность в ресурсах больше, особенно учитывая относительно небольшую длину откосов осушительных каналов.

Представляет интерес оборудование и технология для рыхления, выравнивания и прикатывания грунта на откосах, имеющее целью подготовку откоса под посев трав, которое может использоваться как на новых, так и на существующих каналах, требующих ремонта. Рабочий орган многороторный с осью вращения роторов, перпендикулярной плоскости откоса. При вращении роторы ножами (клыками) рыхлят грунт и разрушают некачественное покрытие откоса, каток, установленный сзади, уплотняет взрыхленный грунт. Положительное качество технологии – комплексная подготовка откосов как новых, так и существующих каналов.

Отличается простотой технология и оборудование для нанесения растительного грунта на откосы и планировки с одновременным рыхлением для посева трав. Состоит оборудование из лыжи с пригрузкой, движущейся по дну канала и копирующей его, двух якорных цепей с вваренными в их звенья крюками и способными вращаться вокруг своей оси. Работа агрегата осуществляется двумя тракторами, синхронно движущимися по бермам канала. Предварительно бульдозером за бровку канала на откос надвигается растительный грунт (возможно с удобрениями и семенами трав). При движении агрегата вдоль канала вращающиеся цепи производят планировку, равномерно распределяя растительный грунт по всей поверхности откоса. Недостаток технологии – потребность в двух тракторах.

Существуют также различные приспособления на базе переоборудованных разбрасывателей органических удобрений с оснащением боковым транспортером или ротором-метателем. При этом растительный грунт, дернокрошка или почвенная смесь с удобрениями и семенами трав загружается в кузов и агрегат, двигаясь по берме канала, набрасывает материал на откос.

Крепление откосов каналов производится в соответствии с проектом. Ранее широко применялась одерновка откосов – сплошная или в клетку. Технология отличается сложностью и трудоемкостью, а заготовка естественной дернины приводит к оголению луговых угодий. Применение искусственно выращиваемых торфодерновых ковров позволяет избежать последнего недостатка, в остальном же принципиально не отличается от крепления естественной дерниной.

Большой интерес представляет технология крепления откосов непророщенными коврами. Ее сущность заключается в следующем. В специальном смесителе готовится смесь из торфа, семян трав и минеральных удобрений, которая загружается в подготовленный армирующий материал в виде мешка нужного размера из ячеистого материала (мешковина, марля техническая и т. п.). Размер ячеек должен быть не менее 1 ? 1 мм, чтобы корни и ростки растений могли свободно проникать через материал ковра. Подготовленные таким образом ковры укладываются на спланированный откос канала и увлажняются. В течение лета корни растений прочно укрепляются в грунте откоса, а армирующий материал разлагается.

По сравнению с технологией одерновкой или торфодерновыми коврами существенно снижается потребность в ресурсах, увеличивается производительность труда.

Широко используется технология крепления откосов гидропосевом трав. Ее сущность заключается в разбрызгивании специальной гидросеялкой по поверхности откоса рабочей смеси из семян трав, удобрений и воды. При креплении крутых откосов (m < 1,75), а также сложенных из мягких песчаных грунтов, подверженных эрозии, в состав рабочей смеси могут включаться мульчирующие органические добавки – опилки (400 г/м²), торф (400 г/м²), измельченная солома (длиной 1–2 см, 200 г/м²), ил. Расход смеси рекомендуется около 4 л/м² закрепленного откоса. Во избежание стекания смеси, ее разливают не сразу, а за два – три прохода сеялки.

При опасности эрозии и смыва семян после нанесения рабочей смеси на откос следует наносить стабилизирующие (пленкообразующие) эмульсии, в качестве которых используются битумные и латексные эмульсии, водный раствор геля полиакриламида (ПАА). Битумные эмульсии – БН-0, БН-I, БН-II, БН-III на эмульгаторе ССБ (сульфатно-спиртовая барда) наносятся на откос при расходе 0,8–1,1 л/м² при концентрации 5–20 %, латексные – СКС-65ГП – 60–70 г/м² в расчете на сухое вещество.

Раствор геля ПАА с концентрацией 1,5–2,0 % готовится заблаговременно и вносится в емкость гидросеялки из расчета 100 г/л, расход смеси – 3–5 л/м². Пленкообразующие материалы нельзя включать в состав основной рабочей смеси, так как они несовместимы с минеральными удобрениями.

В зависимости от условий гидропосев осуществляется по одной их технологических схем (ТС).

ТС-1 применяется ранней весной или осенью, когда грунт на откосах имеет достаточную влажность и нет опасности эрозии и смыва семян. Мульчирующие и пленкообразующие материалы не применяются, вносится обычная рабочая смесь (семена, удобрения, вода), после чего поверхность откоса боронуется.

ТС-2 – гидропосев с последующим внесением пленкообразующих материалов, применяется весной и во второй половине лета, когда есть опасность эрозии и смыва семян.

ТС-3 – гидропосев с последующим мульчированием и применением пленкообразующих материалов. Последовательность операций: гидропосев, нанесение мульчирующих материалов, стабилизация эмульсиями. Применяется с апреля по сентябрь.

ТС-4 – гидропосев с одновременным мульчированием и применением пленкообразующих материалов. Выполняется в два этапа: на первом наносится рабочая смесь в количестве 2 л/м² из воды, семян трав, минеральных удобрений и половинного количества мульчирующих материалов; на втором – рабочая смесь, включающая воду, остальное количество мульчирующих материалов, пленкообразователь, антикоагулянт (мездровый клей) и пеногаситель (диамид). Применяется при большой крутизне откосов с апреля по сентябрь.

Кроме приведенной технологии пока применяется и ручной высев семян трав на откосы с последующей заделкой боронованием.