Technogénna pôda: klasifikácia a vlastnosti

Technogénne pôdy sú prírodné pôdy a pôdy, ktoré boli zmenené a premiestnené v dôsledku ľudskej výroby a hospodárskej činnosti. Tento materiál sa tiež nazýva umelá pôda. , je určený pre priemyselné potreby, ako aj pre zlepšenie mestských oblastí.

Účel umelej pôdy

Technogénne pôdy sa často používajú ako základ obytných, inžinierskych a priemyselných budov. Z tohto materiálu sú tiež postavené železničné násypy a hlinené priehrady.

Objem výstavby na technogénnych pôdach sa spravidla meria v stovkách miliárd metrov kubických.

Inžinierske a geologické vlastnosti pôdy

Vlastnosti pôdy sú určené zložením jej materskej horniny alebo odpadu získaného počas jej spracovania. Inžinierske a geologické vlastnosti pôdy vytvorenej človekom môžu byť tiež určené povahou ľudského vplyvu na ňu. Aby odborníci mohli presne určiť vlastnosti extrahovaného stavebného materiálu, bolo vytvorené číslo GOST 25100-95. Nazýva sa to "pôdy a ich klasifikácia". V tomto dokumente materiálu pre výstavba inžinierskych stavieb (násypy a základy budov) je zaradená do samostatnej triedy.

Klasifikácia technogénnych pôd pozostáva z niekoľkých skupín:

• Skupina 1: skalnaté, zamrznuté a rozptýlené. Môžu byť rozlíšené podľa povahy konštrukčných spojení.
• Skupina 2: Spojené, skalnaté, odpojené, nekalnaté a ľadové. Líšia sa od seba silou.
• skupina 3: prírodné útvary, ktoré sa zmenili počas prirodzeného výskytu v zemi, ako aj prírodné vysídlené útvary, ktoré sa zmenili v dôsledku fyzikálnych a fyzikálno-chemických účinkov. Odborníci sa tiež odvolávajú na tretiu skupinu objemových a aluviálnych pôd, ktoré boli zmenené v dôsledku tepelnej expozície.

Trieda technogénnych pôd sa tiež určuje rozdelením na typy a typy. Delia sa podľa materiálového zloženia, názvu, účinku, pôvodu, stavu formácie a ďalších podmienok. Mnohí odborníci sa domnievajú, že existujúca klasifikácia umelých sypkých pôd má množstvo nevýhod a vyžaduje určité objasnenie.

Kultúrne vrstvy

Kultúrne vrstvy sa nazývajú útvary zvláštneho zloženia kvôli geologickým podmienkam oblasti, kde Materiál leží. Je určená povahou hospodárskej činnosti. Takáto technogénna pôda má heterogénne zloženie vertikálne a plošne. V modernom svete sa aktívne používa v stavebníctve.

Aby sa získala kultúrna vrstva, ktorá leží niekoľko sto metrov hlboko v zemi, je potrebné vyvinúť metódu inžinierskeho a geologického prieskumu. Počas takejto práce budú inžinieri povinní organizovať miesta pre zber stavebného odpadu, ako aj domáceho a priemyselného odpadu. Stojí za zváženie, že vykonávanie takýchto prác na území starých cintorínov a pohrebísk zvierat je ruským právom prísne zakázané.

Vysídlené prírodné útvary

Prírodné vysídlené útvary sa nazývajú také pôdy, ktoré boli odstránené z miest ich prirodzeného výskytu a potom prešli čiastočným priemyselným spracovaním. Tento stavebný materiál je tvorený dispergovanými súdržnými a nesúdržnými pôdami.

Skalné a poloskalné horniny sa najskôr rozdrvia na strojoch a potom sa presunú ako rozptýlené hrubozrnné pôdy. Zaoberajú sa aj zamrznutými skalami. Podľa spôsobu kladenia sú vysídlené útvary rozdelené na naplavené a hromadné. Hromadné pôdy sa zase v závislosti od povahy formácie delia na plánované a neplánované hromadné. Sú tiež rozdelené v závislosti od aplikácie na stavebné a priemyselné.

Vďaka pevnostným vlastnostiam umelých pôd sa používajú na stavbu automobilových a železničných násypov. Tento materiál sa tiež používa na stavbu priehrad, priehrad, dôvody pre budovy.

Vlastnosti pôdy

Inžinierske a geologické vlastnosti technogénnych pôd používaných pri stavbe násypov a skládok zahŕňajú:

1. Porušenie skalnej štruktúry v tele násypu v dôsledku zníženia pevnosti stavebného materiálu.
2. Frakcionácia pôdy a samomladenie svahov.
3. Zmena sily. Šmyková odolnosť sa zvyšuje v dôsledku zhutnenia alebo klesá v dôsledku silného zvlhčovania.
4. Tvorba násypu tlaku pórov v pôdach nasýtených vodou, v dôsledku čoho sa zvyšuje riziko zosuvov pôdy.

V závislosti od litologického zloženia odborníci rozdeľujú kopce Na dva typy: homogénne a heterogénne. Tento faktor je variabilný a závisí od prirodzenej frakcionácie tohto stavebného materiálu v procese plnenia. Zároveň sa malé frakcie zvyčajne koncentrujú v hornej časti násypu a veľké frakcie sa koncentrujú v spodnej časti. Stáva sa to v dôsledku použitia stavebných materiálov, ktoré majú heterogénne zloženie.

Pevnosť pôdy

Určujú sa pevnostné charakteristiky objemových technogénnych pôd, berúc do úvahy podmienky pre tvorbu svahov. Pri výpočte stability násypu musia inžinieri brať do úvahy neúplnosť zhutnenia pôdnej hmoty, ktorá sa odhaduje po šmykových skúškach.

Maximálna hustota umelej pôdy, ktorá sa používa na stavbu násypov, sa dosiahne po niekoľkých rokoch a závisí od typu použitého materiálu. Napríklad piesčito-hlinito-piesčité pôdy s nečistotami z rašeliny sa zhutňujú do 2-4 rokov od dátumu dokončenia stavby. Hliny a íly dosahujú maximálnu hustotu v priebehu 8-12 rokov. Kopce piesočnatej hliny a piesky stredných a jemných frakcií sa zhutňujú do 2-6 rokov.

Naplavená pôda

Umelá aluviálna pôda je vytvorená hydromechanizáciou pomocou potrubného systému. Počas procesu výstavby špecialisti vykonávajú organizované a neorganizované aluviálne práce. Starý sú potrebné pre inžinierske a stavebné účely. Sú postavené už s preddefinovanými vlastnosťami. Pomocou takýchto štruktúr sa umyjú husté vrstvy piesku, priehrad a priehrad, ktoré sú určené pre priemerný tlak vody.

Neorganizované aluviálne ložiská slúžia na presun pozemných hornín, aby sa uvoľnila pôda pre ďalšie práce, ako je ťažba prírodných stavebných materiálov a iných nerastov.

Výstavba pozemných štruktúr a oslobodenie území hydromechanizáciou zahŕňa niekoľko etáp:

1. Hydraulický vývoj pozemných hornín pomocou hydraulických monitorov a bagrovacích škrupín.
2. Hydrotransport extrahovaného materiálu distribučnými a diaľkovými potrubiami.
3. Organizácia naplaveniny umelo vytvorenej pôdy na zemné práce alebo na voľné územia, ktoré by mali slúžiť na umiestnenie vyťaženej horniny.

Vlastnosti naplaveného stavebného materiálu

Inžinierske a geologické vlastnosti aluviálnych pôd sú určené ich zložením a fyzikálno-chemickou interakciou jednotlivých častíc s vodou. Zloženie umelej pôdy používanej v stavebníctve závisí od miesta jej ťažby v prírodných podmienkach, ako aj od spôsobov práce súvisiacich s výstavbou a naplavením tohto stavebného materiálu.

Vlastnosti aluviálnej pôdy závisia predovšetkým od fyzikálnych a geografických faktorov, ako je terén lokality a podnebie v mieste ťažby stavebných materiálov. Odborníci tiež berú do úvahy stav a vlastnosti základne aluviálnej štruktúry postavenej z tejto horniny.

Zloženie aluviálnej pôdy

Zloženie organických látok v aluviálnej pôde určuje čas získania jej fyzikálnych a mechanických vlastností. Počas aluviálneho procesu sa zmes rozdelí na frakcie. Veľké súkromné spoločnosti sú sústredené z väčšej časti v blízkosti uvoľnenia hydraulickej zmesi, v mieste, kde sa vytvára zóna svahu. Jemné častice piesku sa nachádzajú v strednej zóne a tenké, pozostávajúce hlavne z hliny, tvoria jazierkovú zónu.

Inžinieri zdieľajú niekoľko etáp tvorby vlastností aluviálnych pôd:

1. Zhutnenie stavebných materiálov, ku ktorému dochádza v dôsledku gravitačného vplyvu na ne. K dispozícii je tiež intenzívne uvoľňovanie vody. Počas tohto obdobia sa hlavný proces zo samotesnenia prebieha. Tento proces spravidla netrvá dlhšie ako rok.
2. Kalenie pôdy nastáva v dôsledku stlačenia piesku. Dynamická stabilita sa zvyšuje medzi malými časticami stavebného materiálu. Tento proces trvá jeden až tri roky.
3. Stabilizačný stav sa vytvára v dôsledku tvorby cementačných väzieb, ktoré sa neboja vodných tokov. V záverečnej fáze tohto procesu sú aluviálne piesky výrazne posilnené. Trvanie stabilizácie štruktúry sa dosiahne desať rokov alebo viac.

Výstavba budov na technogénnej pôde

Všetky práce vykonávané počas plnenia a naplňovania pôdy na ďalšiu výstavbu konštrukcií by sa mali vykonávať iba pod prísnou geotechnickou kontrolou, ktorú vykonáva skúsený inžiniersky personál. Stavebný materiál by sa mal hodnotiť niekoľkými ukazovateľmi naraz, ako je stupeň rovnomernosti násypu, obsah organických látok v ňom, fyzikálne a mechanické vlastnosti atď. Geológovia tiež musia zistiť schopnosť pôdy vytvárať rôzne plyny, ako je metán, ako aj oxid uhličitý. K tvorbe týchto látok dochádza v dôsledku rozkladu organických látok.

Ak sa ukáže, že násyp nemá dostatočnú pevnosť, ktorá je potrebná pre ďalšiu výstavbu, musí byť postavený objekt spresniť niekoľkými spôsobmi:

1. Na utesnenie ťažkými strojmi (valčeky, narážacie autá, vibračné stroje).
2. Na posilnenie násypu betónovými hromadami a doskami.
3. Posilniť štruktúru pomocou riadených výbuchov.
4. Vykonajte hlboké posilnenie pôdy.
5. Prerežte budovu, aby ste ju posilnili pomocou podpier.

Ak sa na staveniskách pravidelne vyskytujú silné zrážky, stavitelia musia vykonať konštruktívne opatrenia, ktoré budú zamerané na zvýšenie pevnosti celej konštrukcie vrátane ciest, budov. Je potrebné vykonať opatrenia na posilnenie základov, aby sa zabránilo nerovnomernej deformácii betónu.