Solurile tehnogene sunt soluri naturale și soluri care au suferit modificări și deplasări ca urmare a producției umane și a activităților economice. Un astfel de material se mai numește și pământ artificial. Este realizat pentru nevoi industriale, precum și pentru îmbunătățirea zonelor urbane.
Scopul solului artificial
Solurile tehnogenice sunt adesea folosite ca fundație pentru clădiri rezidențiale, de inginerie și industriale. De asemenea, terasamentele de cale ferată și diguri de pământ sunt construite din acest material.
De regulă, volumele de construcție pe solurile tehnogene sunt măsurate în sute de miliarde de metri cubi.
Proprietăți inginerești-geologice ale solului
Caracteristicile solului sunt determinate de compoziția rocii mamă sau de deșeurile generate în timpul prelucrării acestuia. De asemenea, proprietățile inginerie-geologice ale solului tehnogenic pot fi determinate de natura impactului uman asupra acestuia. Pentru ca specialiștii să poată determina cu exactitate caracteristicile minereuluimaterial de construcție, GOST a fost creat sub numărul 25100-95. Se numește „Solurile și clasificarea lor”. În acest document, materialul pentru construcția structurilor de inginerie (diguri și fundații de clădiri) este separat într-o clasă separată.
Clasificarea solurilor tehnogenice constă din mai multe grupe:
- 1 grup: stâncos, înghețat și dispersat. Le puteți distinge după natura legăturilor structurale.
- 2 grup: conectat, stâncos, neconectat, nu stâncos și înghețat. Diferă ca putere unul de celăl alt.
- Grupa 3: formațiuni naturale care s-au modificat în timpul apariției lor naturale pe pământ, precum și formațiuni naturale deplasate care au fost modificate ca urmare a impactului fizic și fizico-chimic. De asemenea, experții includ solurile în vrac și aluvionare care au fost modificate ca urmare a expunerii termice la al treilea grup.
De asemenea, clasa solurilor tehnogene se determină prin împărțirea acesteia în tipuri și specii. Subdivizat în funcție de compoziția materialului, denumire, impact, origine, stare de formare și alte condiții. Mulți experți consideră că clasificarea existentă a solurilor tehnogenice în vrac are o serie de deficiențe și necesită unele clarificări.
Straturi culturale
Straturile culturale sunt numite formațiuni cu o compoziție deosebită, datorită condițiilor geologice ale zonei în care apare materialul. Este determinată de natura activității economice. Un astfel de sol tehnogen are o compoziție eterogenă de-a lungul verticalei și zonei. LAîn lumea modernă, este folosit în mod activ în construcții.
Pentru a extrage stratul cultural, care se află la câteva sute de metri adâncime în pământ, este necesară dezvoltarea unei metode de inginerie și cercetare geologică. În timpul unor astfel de lucrări, inginerii vor fi obligați să organizeze locuri pentru colectarea resturilor de construcții, precum și a deșeurilor menajere și industriale. Merită să luați în considerare faptul că efectuarea unor astfel de lucrări pe teritoriul vechilor cimitire și al înmormântării animalelor este strict interzisă de legea rusă.
Formații naturale deplasate
Formațiunile naturale deplasate sunt numite soluri care au fost îndepărtate din apariția lor naturală și apoi supuse unei prelucrări industriale parțiale. Acest material de construcție este format din soluri dispersate coezive și necoezive.
Rocile stâncoase și semi-stâncoase sunt mai întâi zdrobite pe mașini, apoi sunt mutate deja ca soluri cu granulație grosieră dispersate. Același lucru este valabil și pentru rocile înghețate. Conform metodei de pozare, formațiunile deplasate sunt împărțite în aluvionare și în vrac. La rândul lor, solurile vrac, în funcție de natura formațiunii, sunt împărțite în aruncate sistematic și neplanificat. De asemenea, sunt împărțite în funcție de aplicație în construcții și industriale.
Datorita caracteristicilor de rezistenta ale solurilor tehnogenice, acestea sunt folosite la constructia de terasamente de drumuri si cai ferate. De asemenea, acest material este folosit pentru construcția de baraje, baraje, fundații pentru clădiri.
Caracteristici ale solului
Caracteristicile inginerie și geologice ale solurilor tehnogene utilizate în construcția de diguri și haldele includ:
- Încălcarea structurii de rocă din corpul terasamentului ca urmare a scăderii rezistenței materialului de construcție.
- Fracționarea solului și autoaplatizarea pantelor.
- Schimbarea durabilității. Rezistența la forfecare crește din cauza compactării sau scade din cauza umidității intense.
- Formarea de movile de presiune porilor în soluri saturate cu apă, ceea ce crește riscul de alunecări de teren.
În funcție de compoziția litologică, experții împart terasamentele în două tipuri: omogene și eterogene. Acest factor este variabil și depinde de fracționarea naturală a acestui material de construcție în procesul de rambleu. În acest caz, fracțiile fine sunt de obicei concentrate în partea superioară a terasamentului, iar fracțiile mari - în cea inferioară. Acest lucru se întâmplă ca urmare a utilizării materialelor de construcție cu compoziții diferite.
Rezistența solului
Caracteristicile de rezistență ale solurilor artificiale în vrac sunt determinate ținând cont de condițiile de formare a versanților. Atunci când calculează stabilitatea unui terasament, inginerii trebuie să țină cont de compactarea incompletă a masei de sol, care este evaluată după încercarea la forfecare.
Densitatea maximă a solului artificial, care este folosit pentru construcția terasamentelor, este atinsă după câțiva ani și depinde de tipul de material folosit. De exemplu, lut nisipossolurile cu impuritati din turba se compacteaza in 2-4 ani de la data terminarii constructiei. Loamurile și argilele ating densitatea maximă în 8-12 ani. Digurile de lut nisipos și nisipurile de fracțiuni medii și fine sunt compactate în 2-6 ani.
Pământ aluvionar
Pământul tehnogen aluvionar este creat cu ajutorul mecanizării hidraulice folosind un sistem de conducte. În timpul procesului de construcție, specialiștii efectuează aluviuni organizate și neorganizate. Primele sunt necesare în scopuri de inginerie și construcții. Sunt construite deja cu proprietăți predeterminate. Cu ajutorul unor astfel de structuri se spală straturi dense de nisip, baraje și baraje, concepute pentru o presiune medie a apei.
Aluviunile neorganizate sunt folosite pentru a muta rocile din sol pentru a elibera terenul pentru lucrări ulterioare, cum ar fi extracția materialelor naturale de construcție și a altor minerale.
Constructia terasamentelor si eliberarea teritoriilor prin hidromecanizare cuprinde mai multe etape:
- Exploarea hidraulică a rocilor din sol folosind monitoare hidraulice și drage cu aspirație.
- Hidrotransport de material extras prin distribuție și conducte principale.
- Organizarea aluviunilor solului tehnogen în terasamente sau teritorii libere, care ar trebui să servească la adăpostirea rocii extrase.
Proprietăți ale materialului de construcție aluvionar
Proprietățile inginerești și geologice ale solurilor aluviale sunt determinate de compoziția șiinteracțiunea fizică și chimică a particulelor sale individuale cu apa. Compoziția solului tehnogen folosit în construcții depinde de locul extracției acestuia în condiții naturale, precum și de metodele de lucru asociate construcției și aluviunilor acestui material de construcție.
Proprietățile solului aluvionar depind în primul rând de factori fizici și geografici, cum ar fi topografia sitului și clima din locul în care sunt extrase materiale de construcție. De asemenea, experții țin cont de starea și proprietățile fundației structurii aluviale construite din această rocă.
Compoziția solului aluvionar
Compoziția materiei organice din solul aluvionar determină timpul de dobândire a proprietăților sale fizice și mecanice. În timpul procesului de spălare, amestecul este împărțit în fracțiuni. Particulele mari sunt concentrate în cea mai mare parte în apropierea ieșirii nămolului, în locul în care se formează zona de pantă. Particulele de nisip fin sunt situate în zona intermediară, iar finele, constând în principal din argilă, formează zona iazului.
Inginerii împărtășesc mai multe etape în formarea proprietăților solului aluvionar:
- Consolidarea materialului de construcție, care are loc ca urmare a influenței gravitaționale asupra acestuia. Există, de asemenea, pierderi intense de apă. În această perioadă are loc principalul proces de autocompactare. Acest proces nu durează de obicei mai mult de un an.
- Întărirea solului are loc datorită comprimării nisipului. Între particulele mici de material de construcție, stabilitatea dinamică crește. Acest proces durează de la unu la trei ani.ani.
- Starea de stabilizare se formează din cauza formării de legături de cimentare, care nu se tem de curgerile de apă. În etapa finală a acestui proces, nisipurile aluviale sunt întărite semnificativ. Durata de stabilizare a structurii este atinsă timp de zece ani sau mai mult.
Constructia de cladiri pe sol tehnogen
Toate lucrările în curs de desfășurare în timpul umplerii și aluviunilor pentru construcția ulterioară a structurilor trebuie efectuate numai cu un control geotehnic strict, care este efectuat de un personal de inginerie cu experiență. Materialul de construcție trebuie evaluat deodată prin mai mulți indicatori, cum ar fi gradul de uniformitate al terasamentului, conținutul de substanțe organice din acesta, proprietățile fizice și mecanice și așa mai departe. De asemenea, geologii trebuie să afle capacitatea solului de a genera diverse gaze, precum metanul, precum și dioxidul de carbon. Formarea acestor substanțe are loc ca urmare a descompunerii substanțelor organice.
Dacă se dovedește că terasamentul nu are suficientă rezistență, ceea ce este necesar pentru construcția ulterioară, obiectul construit trebuie finalizat în mai multe moduri:
- Consolidați cu mașini grele (tăvălugi, ciocăni, vibratoare).
- Consolidați terasamentul cu piloți și plăci de beton.
- Consolidați structura cu explozii direcționate.
- Produce stabilizarea profundă a solului.
- Tăiați printr-o clădire pentru a o consolida cu suporturi.
Dacă pe șantierele de construcții apar periodic ploi abundente, constructorii trebuieefectuează măsuri constructive care vor avea ca scop creșterea rezistenței întregii structuri, inclusiv a drumurilor și clădirilor. Este necesar să se efectueze măsuri de întărire a fundației pentru a preveni deformarea neuniformă a betonului.
