Gleby technogeniczne to naturalne gleby i gleby, które uległy zmianom i przemieszczeniu w wyniku działalności człowieka i działalności gospodarczej. Taki materiał nazywany jest również sztuczną glebą. Jest stworzona na potrzeby przemysłu, a także do ulepszania obszarów miejskich.
Cel sztucznej gleby
Gleby technologiczne są często wykorzystywane jako fundamenty budynków mieszkalnych, inżynieryjnych i przemysłowych. Z tego materiału budowane są również nasypy kolejowe i zapory ziemne.
Z reguły kubatura budowlana na glebach technogenicznych jest mierzona w setkach miliardów metrów sześciennych.
Właściwości geologiczno-inżynierskie gleby
Charakterystyka gleby zależy od składu skały macierzystej lub odpadów powstałych podczas jej przetwarzania. Również właściwości geologiczno-inżynierskie gleby technogenicznej można określić na podstawie charakteru wpływu człowieka na nią. Aby specjaliści mogli dokładnie określić charakterystykę wydobyciamateriał budowlany, GOST został stworzony pod numerem 25100-95. Nazywa się „Gleby i ich klasyfikacja”. W tym dokumencie materiał do budowy konstrukcji inżynierskich (nasypów i fundamentów budynków) jest podzielony na osobną klasę.
Klasyfikacja gleb technogenicznych składa się z kilku grup:
- 1 grupa: skalista, mrożona i rozproszona. Można je rozróżnić po charakterze wiązań strukturalnych.
- 2 grupa: połączona, skalista, niepołączona, nie skalista i lodowata. Różnią się od siebie siłą.
- Grupa 3: naturalne formacje, które zmieniły się podczas ich naturalnego występowania w ziemi, a także naturalne przemieszczone formacje, które zostały zmienione w wyniku oddziaływania fizycznego i fizykochemicznego. Eksperci obejmują również gleby masowe i aluwialne, które zostały zmienione w wyniku termicznego narażenia na trzecią grupę.
Ponadto klasę gleb technogenicznych określa się dzieląc ją na typy i gatunki. Podzielone według składu materiału, nazwy, wpływu, pochodzenia, stanu powstania i innych warunków. Wielu ekspertów uważa, że istniejąca klasyfikacja technogenicznych gleb masowych ma szereg niedociągnięć i wymaga wyjaśnienia.
Warstwy kulturowe
Warstwy kulturowe nazywane są formacjami o szczególnym składzie, ze względu na warunki geologiczne obszaru, w którym występuje materiał. Decyduje o tym charakter działalności gospodarczej. Taka technogeniczna gleba ma niejednorodny skład wzdłuż pionu i obszaru. Wwe współczesnym świecie jest aktywnie wykorzystywany w budownictwie.
Aby wydobyć warstwę kulturową, która leży kilkaset metrów pod ziemią, konieczne jest opracowanie metody badań inżynieryjnych i geologicznych. Podczas takich prac inżynierowie będą zobowiązani do zorganizowania miejsc do zbiórki gruzu budowlanego, a także odpadów domowych i przemysłowych. Warto wziąć pod uwagę, że prowadzenie takich prac na terenie starych cmentarzy i cmentarzysk zwierząt jest surowo zabronione przez prawo rosyjskie.
Przemieszczone formacje naturalne
Naturalnie przemieszczone formacje nazywane są glebami, które zostały usunięte z ich naturalnego występowania, a następnie poddane częściowej obróbce przemysłowej. Ten materiał budowlany powstaje z rozproszonych gruntów spoistych i niespoistych.
Skały i półskały są najpierw kruszone na maszynach, a następnie przenoszone jako rozproszone gruboziarniste gleby. To samo dotyczy zamarzniętych skał. Zgodnie z metodą układania przemieszczone formacje dzielą się na aluwialne i masowe. Z kolei gleby masowe, w zależności od charakteru formacji, dzielimy na składowane systematycznie i nieplanowo. Dzielą się one również w zależności od zastosowania na budowlane i przemysłowe.
Ze względu na właściwości wytrzymałościowe gruntów technogenicznych wykorzystywane są do budowy nasypów drogowych i kolejowych. Również ten materiał jest używany do budowy zapór, zapór, fundamentów pod budynki.
Cechy gleby
Inżynierskie i geologiczne cechy gleb technogenicznych wykorzystywanych do budowy nasypów i hałd obejmują:
- Naruszenie struktury skalnej korpusu nasypu w wyniku zmniejszenia wytrzymałości materiału budowlanego.
- Frakcjonowanie gleby i samo spłaszczanie zboczy.
- Zmiana trwałości. Odporność na ścinanie wzrasta z powodu zagęszczania lub zmniejsza się z powodu dużej wilgotności.
- Tworzenie kopców ciśnienia porowego w glebach nasyconych wodą, co zwiększa ryzyko osuwisk.
W zależności od składu litologicznego eksperci dzielą nasypy na dwa typy: jednorodne i niejednorodne. Współczynnik ten jest zmienny i zależy od naturalnego frakcjonowania tego materiału budowlanego w procesie zasypywania. W tym przypadku drobne frakcje są zwykle skoncentrowane w górnej części nasypu, a duże w dolnej. Dzieje się tak w wyniku zastosowania materiałów budowlanych o różnym składzie.
Wytrzymałość gleby
Charakterystykę wytrzymałościową gruntów sztucznych masowych określa się z uwzględnieniem warunków powstawania skarp. Przy obliczaniu stateczności nasypu inżynierowie muszą uwzględnić niepełne zagęszczenie masy gruntu, które ocenia się po próbie ścinania.
Maksymalne zagęszczenie gruntu sztucznego, który jest używany do budowy nasypów, jest osiągane po kilku latach i zależy od rodzaju użytego materiału. Na przykład glina piaszczystaGrunty z zanieczyszczeniami z torfu są zagęszczane w ciągu 2-4 lat od daty zakończenia budowy. Gliny i gliny osiągają maksymalną gęstość w ciągu 8-12 lat. Nasypy piaszczysto-gliniaste oraz piaski średniej i drobnej frakcji są zagęszczane w ciągu 2-6 lat.
Gleby aluwialne
Aluwialna gleba technogeniczna jest tworzona za pomocą mechanizacji hydraulicznej za pomocą systemu rurociągów. W trakcie budowy specjaliści przeprowadzają zorganizowane i niezorganizowane aluwia. Pierwsze są niezbędne do celów inżynieryjnych i budowlanych. Są budowane już z ustalonymi właściwościami. Za pomocą takich konstrukcji myje się gęste warstwy piasku, zapór i zapór, zaprojektowanych dla średniego ciśnienia wody.
Niezorganizowane aluwium służy do przemieszczania skał glebowych w celu uwolnienia gruntów do dalszych prac, takich jak wydobycie naturalnych materiałów budowlanych i innych minerałów.
Budowa robót ziemnych i uwolnienie terytoriów przez hydromechanizację obejmuje kilka etapów:
- Hydrauliczne wydobywanie skał gruntowych za pomocą monitorów hydraulicznych i pogłębiarek ssących.
- Hydrotransport urobku poprzez dystrybucję i główne rurociągi.
- Organizacja aluwiów technogenicznej gleby do robót ziemnych lub wolnych terytoriów, które powinny służyć do pomieszczenia wydobywanej skały.
Właściwości aluwialnego materiału budowlanego
Właściwości inżynierskie i geologiczne madów są określane przez ich skład ioddziaływanie fizyczne i chemiczne poszczególnych jego cząstek z wodą. Skład gruntu technogenicznego stosowanego w budownictwie zależy od miejsca jego wydobycia w warunkach naturalnych, a także od metod pracy związanych z budową i aluwiami tego materiału budowlanego.
Właściwości gleby aluwialnej zależą przede wszystkim od czynników fizycznych i geograficznych, takich jak topografia terenu i klimat w miejscu wydobycia materiałów budowlanych. Eksperci biorą również pod uwagę stan i właściwości posadowienia konstrukcji aluwialnej zbudowanej z tej skały.
Skład gleby aluwialnej
Skład materii organicznej w glebie aluwialnej determinuje czas nabywania jej właściwości fizycznych i mechanicznych. Podczas procesu mycia mieszanina jest dzielona na frakcje. Duże cząstki są skoncentrowane w większości w pobliżu wylotu gnojowicy, w miejscu, w którym tworzy się strefa zbocza. Drobne cząstki piasku znajdują się w strefie pośredniej, a drobne, składające się głównie z gliny, tworzą strefę stawu.
Inżynierowie dzielą kilka etapów tworzenia właściwości aluwialnych gleby:
- Konsolidacja materiału budowlanego, która następuje w wyniku oddziaływania na niego grawitacyjnego. Występuje również intensywna utrata wody. To właśnie w tym okresie ma miejsce główny proces samozagęszczania. Ten proces zwykle nie trwa dłużej niż rok.
- Wzmocnienie gleby następuje w wyniku kompresji piasku. Między małymi cząstkami materiału budowlanego wzrasta stabilność dynamiczna. Proces ten trwa od roku do trzech lat.lat.
- Stan stabilizacji powstaje dzięki tworzeniu się wiązań cementacyjnych, które nie boją się przepływów wody. W końcowej fazie tego procesu piaski aluwialne ulegają znacznemu wzmocnieniu. Okres stabilizacji konstrukcji osiąga się przez dziesięć lat lub dłużej.
Budowa budynków na technogenicznej glebie
Wszystkie bieżące prace podczas zasypywania i namuli do dalszej budowy konstrukcji powinny być prowadzone wyłącznie pod ścisłą kontrolą geotechniczną, którą przeprowadza doświadczona kadra inżynierska. Materiał budowlany należy natychmiast ocenić za pomocą kilku wskaźników, takich jak stopień jednorodności nasypu, zawartość w nim substancji organicznych, właściwości fizyczne i mechaniczne i tak dalej. Geolodzy muszą również poznać zdolność gleby do generowania różnych gazów, takich jak metan, a także dwutlenek węgla. Powstawanie tych substancji następuje w wyniku rozkładu substancji organicznych.
Jeżeli okaże się, że nasyp nie ma wystarczającej wytrzymałości, która jest wymagana do dalszej budowy, budowany obiekt musi zostać sfinalizowany na kilka sposobów:
- Konsolidacja za pomocą ciężkiego sprzętu (walce, ubijaki, wibratory).
- Wzmocnij nasyp betonowymi palami i płytami.
- Wzmocnij konstrukcję za pomocą ukierunkowanych eksplozji.
- Produkuj głęboką stabilizację gruntu.
- Przetnij budynek, aby wzmocnić go podporami.
Jeśli na placach budowy okresowo występują ulewne deszcze, budowniczowie musząprzeprowadzić konstruktywne działania, które będą miały na celu zwiększenie wytrzymałości całej konstrukcji, w tym dróg i budynków. Niezbędne jest przeprowadzenie działań wzmacniających fundament, aby zapobiec nierównomiernej deformacji betonu.
