Техногенните почви са естествени почви и почви, които са претърпели промяна и изместване в резултат на човешката производствена и стопанска дейност. Такъв материал се нарича още изкуствена почва. Изработена е за промишлени нужди, както и за благоустрояване на градски райони.
Предназначение на изкуствена почва
Техногенните почви често се използват като основа за жилищни, инженерни и промишлени сгради. Също така от този материал са изградени железопътни насипи и земни язовири.
По правило строителните обеми на техногенни почви се измерват в стотици милиарди кубични метри.
Инженерно-геоложки свойства на почвата
Характеристиките на почвата се определят от състава на нейната основна скала или отпадъците, генерирани по време на нейната преработка. Също така, инженерно-геоложките свойства на техногенната почва могат да се определят от естеството на човешкото въздействие върху нея. Така че специалистите могат точно да определят характеристиките на добиваниястроителен материал, GOST е създаден под номер 25100-95. Нарича се "Почви и тяхната класификация". В този документ материалът за изграждане на инженерни конструкции (насипи и основи на сгради) е отделен в отделен клас.
Класификацията на техногенните почви се състои от няколко групи:
- 1 група: скалисти, замразени и разпръснати. Можете да ги различите по естеството на структурните връзки.
- 2 група: свързана, скалиста, несвързана, не камениста и ледена. Те се различават по сила един от друг.
- 3 група: естествени образувания, които са се променили по време на тяхното естествено възникване в земята, както и естествени изместени образувания, които са били променени в резултат на физическо и физико-химично въздействие. Освен това експертите включват насипни и алувиални почви, които са променени в резултат на термично излагане на третата група.
Също така, класът на техногенните почви се определя чрез разделянето му на типове и видове. Подразделя се според материалния състав, наименование, въздействие, произход, състояние на образуване и други условия. Много експерти смятат, че съществуващата класификация на техногенните насипни почви има редица недостатъци и изисква известно уточнение.
Културни слоеве
Културни пластове се наричат образувания с особен състав, поради геоложките условия на района, където се намира материалът. Тя се определя от естеството на икономическата дейност. Такава техногенна почва има хетерогенен състав по вертикала и площ. ATв съвременния свят се използва активно в строителството.
За извличане на културния слой, който лежи няколкостотин метра дълбоко в земята, е необходимо да се разработи метод за инженерно-геоложки проучвания. По време на такава работа инженерите ще трябва да организират места за събиране на строителни отпадъци, както и битови и промишлени отпадъци. Струва си да се има предвид, че извършването на такава работа на територията на стари гробища и гробища за животни е строго забранено от руското законодателство.
Разместени естествени образувания
Естествено изместени образувания се наричат почви, които са били отстранени от естественото им възникване и след това подложени на частична промишлена обработка. Този строителен материал е образуван от разпръснати кохезионни и несвързани почви.
Скалистите и полукаменистите скали първо се раздробяват на машини, а след това вече се преместват като разпръснати едрозърнести почви. Същото важи и за замръзналите скали. Според начина на полагане изместените образувания се делят на алувиални и насипни. От своя страна насипните почви, в зависимост от естеството на образуването, се разделят на систематично и непланирано изхвърляни. Те също са разделени в зависимост от приложението на строителни и промишлени.
Поради якостните характеристики на техногенните почви те се използват за изграждане на пътни и железопътни насипи. Също така този материал се използва за изграждане на язовири, язовири, основи за сгради.
Характеристики на почвата
Инженерно-геоложките характеристики на техногенните почви, използвани при изграждането на насипи и сметища, включват:
- Нарушение на скалната конструкция в тялото на насипа в резултат на намаляване на здравината на строителния материал.
- Фракциониране на почвата и самоизравняване на склоновете.
- Промяна в издръжливостта. Устойчивостта на срязване се увеличава поради уплътняване или намалява поради силна влага.
- Образуване на насипи от порово налягане в наситени с вода почви, което увеличава риска от свлачища.
В зависимост от литоложкия състав експертите разделят насипите на два вида: хомогенни и хетерогенни. Този фактор е променлив и зависи от естественото фракциониране на този строителен материал в процеса на засипване. В този случай фините фракции обикновено са концентрирани в горната част на насипа, а големите фракции - в долната. Това се случва в резултат на използването на строителни материали с различен състав.
Сила на почвата
Якостните характеристики на насипните изкуствени почви се определят, като се вземат предвид условията за образуване на склонове. Когато изчисляват стабилността на насипа, инженерите трябва да вземат предвид непълното уплътняване на почвената маса, което се оценява след изпитване на срязване.
Максималната плътност на изкуствената почва, която се използва за изграждане на насипи, се достига след няколко години и зависи от вида на използвания материал. Например пясъчна глинеста почвапочвите с примеси от торф се уплътняват в рамките на 2-4 години от датата на завършване на строителството. Глиците и глините достигат максималната си плътност в рамките на 8-12 години. Пясъчни глинести насипи и пясъци от средна и фина фракция се уплътняват в рамките на 2-6 години.
Алувиална почва
Алувиалната техногенна почва се създава с помощта на хидравлична механизация чрез тръбопроводна система. По време на строителния процес специалистите извършват организирани и неорганизирани алувии. Първите са необходими за инженерни и строителни цели. Те са построени вече с предварително определени свойства. С помощта на такива конструкции се измиват плътни пластове пясък, язовири и язовири, предназначени за средно водно налягане.
Неорганизиран алувий се използва за преместване на почвени скали, за да се освободи земя за по-нататъшна работа, като например добив на естествени строителни материали и други минерали.
Изграждането на земни работи и освобождаването на територии чрез хидромеханизация включва няколко етапа:
- Хидравличен добив на почвени скали с помощта на хидравлични монитори и смукателни дрегери.
- Хидротранспорт на добиван материал през разпределителни и главни тръбопроводи.
- Организиране на алувия от техногенна почва в земни работи или свободни територии, които трябва да служат за настаняване на извлечената скала.
Свойства на алувиалния строителен материал
Инженерно-геоложките свойства на алувиалните почви се определят от техния състав ифизическо и химично взаимодействие на отделните му частици с водата. Съставът на използваната в строителството техногенна почва зависи от мястото на добива в естествени условия, както и от методите на работа, свързани с изграждането и алувия на този строителен материал.
Свойствата на алувиалната почва зависят преди всичко от физико-географски фактори, като топографията на обекта и климата на мястото, където се добиват строителни материали. Освен това експертите вземат предвид състоянието и свойствата на основата на алувиалната структура, изградена от тази скала.
Състав на алувиалната почва
Съставът на органичната материя в алувиалната почва определя времето на придобиване на нейните физико-механични свойства. По време на процеса на измиване сместа се разделя на фракции. Големите частици са концентрирани в по-голямата си част близо до изхода на суспензията, на мястото, където се образува зоната на наклона. Фините пясъчни частици са разположени в междинната зона, а фините, състоящи се предимно от глина, образуват зоната на езерцето.
Инженерите споделят няколко етапа във формирането на свойствата на алувиалната почва:
- Уплътняване на строителния материал, което се получава в резултат на гравитационно въздействие върху него. Има и интензивна загуба на вода. Именно през този период протича основният процес на самоуплътняване. Този процес обикновено не отнема повече от година.
- Укрепването на почвата се получава поради компресия на пясък. Между малките частици строителен материал се повишава динамичната стабилност. Този процес отнема от една до три години.години.
- Стабилизирането се формира поради образуването на циментационни връзки, които не се страхуват от водните потоци. На последния етап от този процес алувиалните пясъци значително се укрепват. Продължителността на стабилизиране на конструкцията се постига за десет години или повече.
Изграждане на сгради на техногенна почва
Всички текущи работи по време на засипване и алувия за по-нататъшното изграждане на конструкции трябва да се извършват само при строг геотехнически контрол, който се извършва от опитен инженерен персонал. Строителният материал трябва да бъде оценен наведнъж по няколко показателя, като степента на еднородност на насипа, съдържанието на органични вещества в него, физични и механични свойства и т.н. Освен това геолозите трябва да установят способността на почвата да генерира различни газове, като метан, както и въглероден диоксид. Образуването на тези вещества става в резултат на разлагането на органични вещества.
Ако се окаже, че насипът няма достатъчна здравина, необходима за по-нататъшното изграждане, изграденият обект трябва да бъде финализиран по няколко начина:
- Консолидирайте с тежки машини (валяци, трамбовки, вибратори).
- Укрепете насипа с бетонни пилоти и плочи.
- Укрепете структурата с насочени експлозии.
- Произвеждане на дълбока стабилизация на почвата.
- Изрежете сграда, за да я укрепите с опори.
Ако на строителните обекти периодично има силни валежи, строителите трябва даизвършване на конструктивни мерки, които ще бъдат насочени към повишаване на здравината на цялата конструкция, включително пътища и сгради. Необходимо е да се предприемат мерки за укрепване на основата, за да се предотврати неравномерната деформация на бетона.
