Technogén talaj: osztályozás és jellemzők

A technogén talajok olyan természetes talajok és talajok, amelyeket az emberi termelés és a gazdasági tevékenység eredményeként megváltoztattak és kiszorítottak. Ezt az anyagot mesterséges talajnak is nevezik. , az ipari igényekhez, valamint a városi területek fejlesztéséhez készült.

A mesterséges talaj célja

A technogén talajokat gyakran használják lakó -, mérnöki és ipari épületek alapjaként. Ebből az anyagból vasúti töltések és földes gátak is épülnek.

A technogén talajok építésének volumenét általában több száz milliárd köbméterben mérik.

A talaj műszaki és geológiai tulajdonságai

A talaj jellemzőit a feldolgozás során kapott alapkőzetének vagy hulladékának összetétele határozza meg. Az ember alkotta talaj mérnöki-geológiai tulajdonságait az emberi hatás jellege is meghatározhatja. Annak érdekében, hogy a szakemberek pontosan meghatározhassák a kivont építőanyag jellemzőit, létrehozták a GOST 25100-95 számot. Ez az úgynevezett "talajok és osztályozásuk". Ebben a dokumentumban , az anyag a mérnöki szerkezetek (töltések és épületek alapjai) építése külön osztályba tartozik.

A technogén talajok osztályozása több csoportból áll:

• 1. csoport: sziklás, fagyasztott és szétszórt. Ezek megkülönböztethetők a strukturális kapcsolatok jellegével.
• 2. csoport: összekapcsolt, sziklás, leválasztott, nem sziklás és jeges. Erősségben különböznek egymástól.
• 3. csoport: természetes képződmények, amelyek megváltoztak a talaj természetes előfordulása során, valamint a fizikai és fizikai-kémiai hatások következtében megváltozott természetes elmozdult képződmények. A szakértők a harmadik csoportra is utalnak ömlesztett és hordalékos talajok, amelyek a termikus expozíció következtében megváltoztak.

Továbbá a technogén talajok osztályát úgy határozzák meg, hogy típusokra osztják. Anyagösszetétel, név, hatás, eredet, kialakulási feltétel és egyéb feltételek szerint vannak osztva. Sok szakértő úgy véli, hogy az ember alkotta ömlesztett talajok meglévő osztályozása számos hátránnyal jár, és bizonyos pontosításokat igényel.

Kulturális rétegek

A kulturális rétegeket sajátos összetételű formációknak nevezik annak a területnek a geológiai viszonyai miatt, ahol az anyag fekszik. Ezt a gazdasági tevékenység jellege határozza meg. Az ilyen technogén talaj heterogén összetételű függőlegesen és területen. A modern világban aktívan használják az építőiparban.

Annak érdekében, hogy a földben több száz méter mélyen fekvő kulturális réteget nyerjünk ki, ki kell dolgozni egy mérnöki-geológiai felmérési módszert. Az ilyen munka során a mérnököknek meg kell szervezniük helyek építési törmelék, valamint háztartási és ipari hulladék gyűjtése. Érdemes megfontolni, hogy az orosz törvények szigorúan tiltják az ilyen munkák elvégzését a régi temetők és az állati temetkezési helyek területén.

Kiszorított természetes formációk

A természetes elmozdult képződményeket olyan talajoknak nevezik, amelyeket természetes előfordulásuk helyéről eltávolítottak, majd részleges ipari feldolgozáson mentek keresztül. Ez az építőanyag diszpergált kohéziós és nem kohéziós talajokból áll.

A kőzeteket először a gépeken összetörik, majd szétszórt durva szemcsés talajként mozgatják őket. Fagyasztott sziklákkal is foglalkoznak. A lefektetés módja szerint az elmozdult képződmények alluviális és ömlesztett részekre vannak osztva. Az ömlesztett talajok viszont a formáció jellegétől függően tervezett és nem tervezett ömlesztett részekre oszlanak. Az alkalmazástól függően az építőiparra és az iparra is fel vannak osztva.

A technogén talajok szilárdsági jellemzői miatt autó-és vasúti töltések építésére használják őket. Ezt az anyagot gátak építésére is használják,, alapítványok épületek.

A talaj jellemzői

A töltések és lerakók építéséhez használt technogén talajok mérnöki és geológiai jellemzői a következők:

1. A töltés testének kőzetszerkezetének megsértése az építőanyag szilárdságának csökkenése következtében.
2. A talaj frakcionálása és a lejtők önfiatalítása.
3. Az erő változása. A nyírási ellenállás A tömörítés miatt növekszik, vagy az erős párásítás következtében csökken.
4. Pórusnyomás-töltés kialakulása vízzel telített talajban, amelynek eredményeként nő a földcsuszamlások kockázata.

A litológiai összetételtől függően a szakértők két típusra osztják a halmokat: homogén és heterogén. Ez a tényező változó, és az építőanyag természetes frakcionálásától függ a töltés folyamatában. Ugyanakkor a kis frakciók általában a töltés felső részén koncentrálódnak, a nagy frakciók pedig az alsó részen koncentrálódnak. Ez az összetételben heterogén építőanyagok használatának eredményeként történik.

A talaj szilárdsága

Meghatározzák az ömlesztett technogén talajok szilárdsági jellemzőit, figyelembe véve a lejtők kialakulásának feltételeit. A töltés stabilitásának kiszámításakor a mérnököknek figyelembe kell venniük a talajtömeg tömörítésének hiányosságát, amelyet a nyírási tesztek után becsülnek meg.

A töltések építéséhez használt mesterséges talaj maximális sűrűsége több év után érhető el, és az alkalmazott anyag típusától függ. Például a tőzegből származó szennyeződésekkel rendelkező homokos vályog-homokos talajokat az építés befejezésétől számított 2-4 éven belül tömörítik. A vályogok és agyagok maximális sűrűségüket 8-12 év alatt érik el. A homokos vályog és a közepes és finom frakciók homokja 2-6 éven belül tömörül.

Hordalékos talaj

Az ember által készített hordalékos talajt csővezeték-rendszer alkalmazásával hidromechanizálással hozzák létre. Az építési folyamat során a szakemberek szervezett és nem szervezett alluviális munkát végeznek. Az előbbi szükségesek a mérnöki és építési célok. Már előre meghatározott tulajdonságokkal vannak felépítve. Az ilyen szerkezetek segítségével sűrű homokrétegeket, gátakat és gátakat mosnak, amelyeket átlagos víznyomásra terveztek.

A nem szervezett hordaléklerakódások a talaj kőzeteinek mozgatására szolgálnak, hogy felszabadítsák a földet további munkákhoz, például természetes építőanyagok és egyéb ásványi anyagok kinyeréséhez.

A földszerkezetek építése és a területek felszabadítása hidromechanizációval több szakaszból áll:

1. Talajkőzetek hidraulikus fejlesztése hidraulikus monitorok és kotróhéjak segítségével.
2. A kitermelt anyagok elosztó-és törzsvezetékeken keresztüli hidrotranszportja.
3. Az ember alkotta talaj alluviumának megszervezése földmunkákba vagy szabad területekbe, amelyeknek a kivont kőzet befogadására kell szolgálniuk.

Az alluviális építőanyag tulajdonságai

Az alluviális talajok mérnöki és geológiai tulajdonságait összetételük és az egyes részecskék vízzel való fizikai-kémiai kölcsönhatása határozza meg. Az építőiparban használt mesterséges talaj összetétele a természetes körülmények között történő kitermelés helyétől, valamint az építőanyag építésével és alluválásával kapcsolatos munkamódszerektől függ.

Az alluviális talaj tulajdonságai elsősorban a fizikai és földrajzi tényezőktől függenek, mint például a helyszín terepe és az éghajlat az építőanyagok kitermelésének helyén. A szakértők figyelembe veszik az ebből a kőzetből épített hordalékszerkezet alapjának állapotát és tulajdonságait is.

Az alluviális talaj összetétele

A szerves anyagok összetétele az alluviális talajban meghatározza fizikai-mechanikai tulajdonságainak megszerzésének idejét. Az alluviális folyamat során a keveréket frakciókra osztják. A nagy magánvállalatok nagyrészt a hidraulikus keverék felszabadulása közelében koncentrálódnak, azon a helyen, ahol a lejtőzóna kialakul. A finom homokrészecskék a közbenső zónában helyezkednek el, a vékony, főleg agyagból álló tózónát képeznek.

A mérnökök megosztják az alluviális talajok tulajdonságainak kialakulásának több szakaszát:

1. Az építőanyagok tömörítése, amely a gravitációs hatás következtében következik be. Intenzív vízkibocsátás is van. Ebben az időszakban a fő folyamat az önzárás történik. Ez a folyamat általában nem tart több mint egy évet.
2. A talaj megkeményedése a homok összenyomódása miatt következik be. A dinamikus stabilitás növekszik az építőanyag kis részecskéi között. Ez a folyamat egy-három évig tart.
3. A stabilizációs állapot a cementkötések kialakulása miatt alakul ki, amelyek nem félnek a vízáramlástól. A folyamat utolsó szakaszában az alluviális homok jelentősen megerősödik. A szerkezet stabilizálásának időtartama legalább tíz évig tart.

Épületek építése technogén talajon

A talaj feltöltése és alluválása során a szerkezetek további építéséhez végzett összes munkát csak szigorú Geotechnikai ellenőrzés mellett szabad elvégezni, amelyet tapasztalt mérnöki személyzet végez. Az építőanyagot egyszerre több mutatóval kell értékelni, mint például a töltés egységességének mértéke, a benne lévő szerves anyagok tartalma, fizikai-mechanikai tulajdonságok stb. A geológusoknak meg kell tudniuk, hogy a talaj képes-e különféle gázokat, például metánt, valamint szén-dioxidot előállítani. Ezen anyagok képződése a szerves anyagok bomlásának eredményeként következik be.

Ha kiderül, hogy a töltés nem rendelkezik elegendő szilárdsággal, ami a további építéshez szükséges, az épített tárgynak finomítani többféle módon:

1. Nehéz gépekkel (görgők, döngölő autók, vibráló gépek)történő tömítéshez.
2. A töltés megerősítése beton cölöpökkel és táblákkal.
3. Erősítse meg a szerkezetet irányított robbanásokkal.
4. Végezze el a talaj mély megerősítését.
5. Vágja át az épületet, hogy megerősítse azt támaszok segítségével.

Ha az építkezéseken időszakosan nagy csapadék fordul elő, az építőknek konstruktív intézkedéseket kell végrehajtaniuk, amelyek célja az egész szerkezet szilárdságának növelése, beleértve az utakat, az épületeket is. Szükséges az alapítvány megerősítésére irányuló intézkedések végrehajtása a beton egyenetlen deformációjának megakadályozása érdekében.