Złoża eluwialne nazywane są macierzami gruzowymi powstałymi w wyniku fizycznego i chemicznego niszczenia skał. Takie warstwy można znaleźć prawie wszędzie w Rosji. Budowa różnego rodzaju budynków i konstrukcji na glebach eluwialnych ma oczywiście pewne własne cechy.
Co to jest
W geologii i budownictwie gleby tego typu są w większości klasyfikowane jako gleby o niskiej wytrzymałości. Tylko niektóre z nich, o specjalnej strukturze, można uznać za szwy o średniej lub mocnej wytrzymałości. W naszym kraju nawet prywatni kupcy, nie wspominając o dużych firmach, często muszą budować różne budynki właśnie na glebach eluwialnych. Czym są te warstwy i jak wyglądają?
Takie gleby powstają w wyniku rozkładu, pękania, mielenia i łamania skał. Tego typu procesy geologiczne trwają zwykle bardzo długo. Jednocześnie w rzeczywistości sama warstwa eluwialna podczas wietrzeniatworzą oczywiście tylko fragmenty pozostawione na miejscu nad skałą macierzystą. Oznacza to, że masywy tego typu tworzą fragmenty, które z biegiem czasu nie zostały uniesione przez wodę lub wiatr. Gleby tego typu można z grubsza nazwać skorupą wietrzeniową.
Grubość warstw eluwialnych może mieć od jednego do kilkudziesięciu metrów. Najczęściej występują gleby tego typu:
- na łagodnych stokach;
- płaskie i niskie zlewiska;
- w dolinach rzek.
Struktura takich złóż jest złożona i składa się głównie z niezwiązanych gliniastych i luźnych, np. piasku, tłucznia kamiennego, gruzu, skał. Na zdjęciu na stronie możesz zobaczyć, jak może wyglądać eluwialna gleba. Przykładów takich witryn w naszym kraju jest wiele. W Rosji gleby tej odmiany najczęściej występują na Syberii, Uralu i Karelii.
Funkcje
Budowa na takich gruntach jest dość skomplikowaną procedurą i wymaga odpowiedniego podejścia. Naruszenie technologii wznoszenia budynków i konstrukcji na tego typu fundamentach może skutkować zniekształceniami, pękaniem konstrukcji otaczających, a nawet ich zawaleniem.
Cechy gleb eluwialnych, które komplikują budowę na nich to:
- heterogeniczność w głębi;
- ostre różnice w charakterystykach wytrzymałościowych i odkształceniowych w różnych miejscach;
- możliwość zmniejszenia wytrzymałości, a nawet przejścia do stanu pływania w rejonie wykopów fundamentowych i wykopów wykopanych pod fundamentem;
- tendencja doobrzęk i obrzęk;
- obecność obszarów o wysokiej kwasowości.
Jak przeprowadzana jest ocena
Przed budową budynku lub konstrukcji na takich warstwach, oczywiście, badania geologiczne są obowiązkowe. Przede wszystkim specjaliści identyfikują skład petrograficzny skały macierzystej i jej wygląd genetyczny. Również podczas prowadzenia badań geolodzy określają w takich obszarach:
- profil i struktura skorupy wietrzenia;
- pękanie, nakładanie warstw i łupliwość warstwy;
- obecność kieszeni i zwietrzałych języków;
- liczba, rozmiar i kształt dużych gruzu;
- obecność i lokalizacja elementów uderzenia i upadku;
- zmiana właściwości i kompozycji w pionie.
Jakie znaki mogą mieć
Gleby eluwialne są warstwami, przy ocenie stanu i stopnia przydatności do budowy zwykle zwraca się uwagę:
- o współczynniku wietrzenia (Kwr);
- współczynnik tempa wietrzenia (Kcb);
- jednoosiowa wytrzymałość na ściskanie (Rc);
- Współczynnik zmiękczania w wodzie (Ksop).
Pierwszy wskaźnik jest zdefiniowany jako stosunek gęstości eluwium do gęstości skały macierzystej. Przy określaniu Kcb objętość zwietrzałej skały dzieli się przez powierzchnię warstwy. Ksop definiuje się jako stosunek wytrzymałości gruntu na rozciąganie do jednoosiowego ściskania próbek w stanie powietrzno-suchym i nasyconym wodą. Pod tym względem z kolei wyróżnia się gleby:
- zmiękczony Ksop mniejszym niż 0,75;
- niezmiękczony z Ksop większym niż 0.75.
Również przy ocenie stanu takich gleb geolodzy identyfikują strefy o różnych właściwościach i składzie w nich, a także dokonują prognoz intensywności i szybkości procesów wietrzenia podczas kopania dołów i wykopów.
Strefy gleby
W zależności od charakterystyki skały macierzystej, składu mineralogicznego i procesów geochemicznych, warstwa eluwialna od góry do dołu może być reprezentowana przez następujące strefy:
- rozproszona glina gliniasta, piaszczysta lub pylasta;
- klastyczny z grubo pokruszonymi kamieniami lub gruboziarnistymi formacjami z wypełniaczem mułowo-gliniastym lub piaszczystym;
- klockowaty, występujący w postaci szyku z losowo rozmieszczonymi pęknięciami, a czasem z drobnoziarnistym kruszywem;
- spękany, czyli lity masyw skalny na etapie wstępnego wietrzenia.
W wielu przypadkach gleby eluwialne są określane jako gleby o niskiej wytrzymałości. Jednak na niektórych obszarach, na przykład na Uralu, ich sekcja inżynieryjno-geologiczna może zawierać warstwy, które można sklasyfikować na podstawie ich cech formalnych jako półskaliste lub nawet skaliste, ale z zauważalną ściśliwością.
Typy według stopnia wietrzenia
Gleby eluwialne różnią się tym wskaźnikiem:
- niewietrzony;
- lekko zwietrzały;
- wyblakły;
- bardzo zwietrzały lub kruchy.
Klasyfikacja eluvium według tegowskaźnik odpowiada podziałowi gleb skalistych pod względem jednoosiowego ściskania w stanie nasyconym wodą według GOST 25100-82:
- niewietrzony eluwium można sklasyfikować jako silne i bardzo silne gleby (500 kgf/cm2);
- lekko zwietrzały - do podstaw o średniej wytrzymałości (150 kgf/cm2);
- przestarzały - do niskiej wytrzymałości (50 kgf/cm2);
- spulchniacze - do gleb o obniżonej i niskiej wytrzymałości (10 kgf/cm2).
Oczywiście gleby eluwialne, w zależności od stopnia zwietrzenia, mają różne właściwości fizyczne. Można je znaleźć w tabeli.
| Odmiana | Właściwości fizyczne | |||
| Gęstość w momencie wystąpienia (y) (g/cm3) | Współczynnik porowatości (e) | Maksymalna wytrzymałość w stanie nasyconym wodą MPa (kgf/cm2) | Cechy interakcji z wodą | |
| Słaby wiatr (0.9≦Sun<1) | Więcej niż 2, 7 | Mniej niż 0, 1 | Powyżej 15 (150) | Niezmiękczony |
| Wyblakły (0.8≦Qus<0.9) | 2, 5≦γ≦2, 7 | 0, 1≦e≦0, 2 | 50≦Rc≦150 | Praktycznie niezmiękczony |
| Ciężko wyblakły (Qus<0, 8) | 2,2≦γ≦2, 5 | Powyżej 0, 2 | Poniżej 50 lat (50) | Zmiękcz |
Jak zachowuje się gleba w dole
Wszelkie budynki, w tym te na glebach gliniastych lub żwirowych, są oczywiście wznoszone na fundamentach. Można zastosować kilka rodzajów takich podpór do budowy kopert:
- taśma;
- płyta;
- kolumna;
- stos.
Najczęściej na takich gruntach budowane są fundamenty palowe, które przebijają się przez niestabilną warstwę. Również budynki na takich obszarach można wznosić na solidnej płycie. W takim przypadku struktura następnie odkształca się jako całość, a w konsekwencji nie pojawiają się pęknięcia w otaczających ją strukturach.
Fundamenty na glebach eluwialnych mogą być w niektórych przypadkach układane i taśmą lub kolumną z rusztem. Takie fundamenty nośne, gdy są wznoszone na tego typu obiektach, są starannie wzmacniane, zgodnie ze wszystkimi wymaganymi technologiami.
W każdym razie wcześniej wykopywane są doły fundamentowe lub rowy pod fundamenty, także te na eluvium. Ponadto w szalunku sama konstrukcja nośna jest wylewana.
Właściwości mechaniczne eluvium, jak już wspomniano, w odkrywce podczas budowy mogą się znacznie zmienić. Przy wykonywaniu prac budowlanych na tego typu glebach:
- wzrost dyspersji i odkształcalności;
- Siła zmniejsza się do głębokości 1 m.
Stabilizacja eluvium nadchodzizwykle tylko około 1-2 miesięcy po wykopaniu dołu fundamentowego i wylaniu podstawy budynku.
Przede wszystkim, podczas kopania dołów i rowów, silnie ustrukturyzowana glina i gruboziarniste obszary są osłabione. W szczególności skamieniałe iły i gleby pylaste znacznie zmieniają swoje właściwości. Pod wpływem wody i wahań temperatury masywy takie przechodzą ze stanu stabilnego w stan płynny, z pominięciem plastycznego.
Ocena trwałości w dołach
gruzu i głazów).
Dla przewidywanego okresu ocena odporności eluwium na placu budowy na dodatkowe wietrzenie atmosferyczne podczas otwierania odbywa się poprzez określenie:
- szybkość zmniejszania pożądanego parametru stopnia zwietrzenia A w okresie czasu t: (A1 - A2)/t;
- stopnie redukcji parametru A: (A1 - A2)/A1;
- całkowity spadek ilościowy parametru A dla całego okresu t: (A1 - A2).
Wartości ilościowe parametru A są określane w określonych odstępach czasu t, ustalonych z uwzględnieniem czasu budowy, a także specyfiki terenu. Te same czynniki wpływają również na wybór maksymalnego dopuszczalnego czasu, w którym gleba eluwialna pozostaje w stanie otwartym.
Środki zapobiegające zniszczeniu podczas kopaniadoły
Aby właściwości eluvium nie uległy pogorszeniu, pewne środki muszą oczywiście zostać podjęte na początku budowy budynku lub konstrukcji. Zgodnie z przepisami np. przy układaniu fundamentów w tym przypadku normy nie dopuszczają przerw. Również przed wykopaniem wykopu należy wykonać na budowie środki ochrony wód.
Grubość niedoborów w eluvium, zgodnie z zasadami GOST i SNiP, nie powinna być mniejsza:
- 0, 3 m - w formacjach pylastych i gliniastych;
- 0, 1-0, 2 m - w innych.
Czasami w tego typu glebach występują dość duże obszary przekładek węglowych lub skompresowanych, które sięgają do poziomu podstawy fundamentu. W takim przypadku wielkość niedoboru powinna wynosić co najmniej 0,8 m. Warstwa ochronna podczas zagospodarowania wykopu do głębokości projektowej w przyszłości, zgodnie z obowiązującymi normami, może być wykonana z glebą o zaburzonej strukturze poprzez jej zagęszczenie za pomocą ubijaków lub rolek.
Jakie środki można podjąć podczas budowy budynków
Budowa na gruntach eluwialnych różnego rodzaju konstrukcji musi być prowadzona zgodnie z określonymi zasadami. Aby wzniesiona konstrukcja była następnie bezpieczna w eksploatacji i miała długą żywotność, środki w tym przypadku są zwykle przeprowadzane w następujący sposób:
- Urządzenie pod fundamenty rozprowadzające i tłumiące podkładki wykonane z piasku, żwiru, tłucznia kamiennego i innych podobnych skał.
- Utrwalenie samych gleb eluwialnych, na przykład przezcementowanie, bitumizacja lub glinowanie.
- Zastąpienie gniazd i gniazd wietrzeniowych na terenie gruboziarnistym lub piaszczystym podłożem.
- Głębokie układanie fundamentów z przecięciem eluwialnego gruntu na pełną głębokość.
Dodatkowe środki
Ponadto, aby poprawić nośność takich warstw, plac budowy jest chroniony wszelkimi możliwymi środkami przed wodą z atmosfery. Cechą konstrukcji budynków i budowli na gruntach eluwialnych jest również fakt, że w tym przypadku w dołach fundamentowych zwykle stosuje się dużą ilość materiałów hydroizolacyjnych. Układanie ścian i dna wykopów i wykopów na takich terenach pozwala na zabezpieczenie podziemnej części podpór budynku przed oddziaływaniem kwaśnego środowiska glebowego.
Ślepe obszary konstrukcji podczas budowy na tego typu gruntach są zwykle możliwie jak najszersze. Jednocześnie przy zalewaniu takich taśm ochronnych obowiązkowe jest również stosowanie materiałów hydroizolacyjnych, układając je albo w grubej warstwie (glina) albo w kilku arkuszach (pokrycie dachowe).
