Tehnogena tla su prirodna tla i tla koja su doživjela promjenu i raseljavanje kao rezultat ljudske proizvodnje i gospodarskih aktivnosti. Takav materijal se također naziva umjetno tlo. Napravljen je za industrijske potrebe, kao i za uređenje urbanih sredina.
Namjena umjetnog tla
Tehnogena tla se često koriste kao temelj za stambene, inženjerske i industrijske zgrade. Također, željeznički nasipi i zemljane brane izgrađeni su od ovog materijala.
U pravilu se građevinski obujmi na tehnogenim tlima mjere u stotinama milijardi kubnih metara.
Inženjersko-geološka svojstva tla
Obilježja tla određuju se sastavom njegove matične stijene ili otpadom koji nastaje tijekom njegove obrade. Također, inženjersko-geološka svojstva tehnogenog tla mogu se odrediti prirodom ljudskog utjecaja na njega. Tako da stručnjaci mogu točno odrediti karakteristike miniranoggrađevinski materijal, GOST je stvoren pod brojem 25100-95. Zove se "Tla i njihova klasifikacija". U ovom dokumentu materijal za izgradnju inženjerskih objekata (nasipa i temelja zgrada) izdvojen je u posebnu klasu.
Klasifikacija tehnogenih tala sastoji se od nekoliko skupina:
- 1 grupa: kamenita, smrznuta i raspršena. Možete ih razlikovati po prirodi strukturnih veza.
- 2 grupa: povezana, kamenita, nepovezana, nije kamenita i ledena. Međusobno se razlikuju po snazi.
- 3 skupina: prirodne formacije koje su se promijenile tijekom svog prirodnog pojavljivanja u zemlji, kao i prirodne raseljene formacije koje su promijenjene kao rezultat fizičkog i fizikalno-kemijskog utjecaja. Također, stručnjaci u treću skupinu uključuju rasuta i aluvijalna tla koja su promijenjena uslijed toplinske izloženosti.
Također, klasa tehnogenih tala određuje se podjelom na tipove i vrste. Podijeljeno prema materijalnom sastavu, nazivu, utjecaju, podrijetlu, stanju nastanka i drugim uvjetima. Mnogi stručnjaci smatraju da postojeća klasifikacija tehnogenih rasutih tala ima niz nedostataka i zahtijeva određena pojašnjenja.
Kulturni slojevi
Kulturni slojevi nazivaju se tvorevine osebujnog sastava, zbog geoloških uvjeta područja gdje se materijal nalazi. Ono je određeno prirodom gospodarske djelatnosti. Takvo tehnogeno tlo ima heterogeni sastav po vertikali i površini. NAu modernom svijetu, aktivno se koristi u građevinarstvu.
Za izdvajanje kulturnog sloja, koji leži nekoliko stotina metara duboko u zemlji, potrebno je razviti metodu inženjerskog i geološkog istraživanja. Tijekom takvog rada inženjeri će morati organizirati mjesta za sakupljanje građevinskog otpada, kao i kućnog i industrijskog otpada. Vrijedi uzeti u obzir da je izvođenje takvih radova na području starih groblja i ukopa životinja strogo zabranjeno ruskim zakonom.
Raseljene prirodne formacije
Prirodno pomaknute formacije nazivaju se tla koja su uklonjena iz svoje prirodne pojave, a zatim podvrgnuta djelomičnoj industrijskoj preradi. Ovaj građevinski materijal formiran je od raspršenog kohezivnog i nekohezivnog tla.
Stjenovite i polukamene stijene prvo se drobe na strojevima, a zatim se pomiču već kao raspršena krupnozrna tla. Isto vrijedi i za smrznuto kamenje. Prema načinu polaganja pomaknute formacije se dijele na aluvijalne i nasipne. Zauzvrat, rasuta tla, ovisno o prirodi formacije, podijeljena su na sustavno i neplanski odložena. Također se dijele ovisno o primjeni na građevinske i industrijske.
Zbog karakteristika čvrstoće tehnogenih tla koriste se za izgradnju cestovnih i željezničkih nasipa. Također, ovaj materijal se koristi za izgradnju brana, brana, temelja za zgrade.
Obilježja tla
Inženjerske i geološke značajke tehnogenog tla korištenog u izgradnji nasipa i deponija uključuju:
- Povreda stijenske strukture u tijelu nasipa kao rezultat smanjenja čvrstoće građevinskog materijala.
- Frakcioniranje tla i samo-zaravnavanje padina.
- Promjena trajnosti. Otpor na smicanje povećava se zbog zbijanja ili smanjuje zbog velike vlage.
- Stvaranje pora pritiska u tlima zasićenim vodom, što povećava rizik od klizišta.
Ovisno o litološkom sastavu, stručnjaci dijele nasipe na dvije vrste: homogene i heterogene. Ovaj faktor je promjenjiv i ovisi o prirodnoj frakcionaciji ovog građevinskog materijala u procesu zatrpavanja. U ovom slučaju, fine frakcije su obično koncentrirane u gornjem dijelu nasipa, a velike frakcije - u donjem. To se događa kao rezultat upotrebe građevinskih materijala različitog sastava.
Snaga tla
Karakteristike čvrstoće rasutog umjetnog tla određuju se uzimajući u obzir uvjete za stvaranje nagiba. Prilikom proračuna stabilnosti nasipa, inženjeri moraju uzeti u obzir nepotpunu zbijenost mase tla, koja se ocjenjuje nakon ispitivanja smicanja.
Maksimalna gustoća umjetnog tla, koji se koristi za izgradnju nasipa, postiže se nakon nekoliko godina i ovisi o vrsti upotrijebljenog materijala. Na primjer, pješčana ilovačatla s nečistoćama iz treseta zbijaju se u roku od 2-4 godine od datuma završetka izgradnje. Ilovača i glina dostižu najveću gustoću u roku od 8-12 godina. Nasipi od pješčane ilovače i pijesak srednje i fine frakcije zbijaju se u roku od 2-6 godina.
Aluvijalno tlo
Aluvijalno tehnogeno tlo nastaje uz pomoć hidrauličke mehanizacije pomoću cjevovodnog sustava. Tijekom procesa izgradnje stručnjaci provode organizirane i neorganizirane naplavine. Prvi su potrebni za inženjering i građevinske svrhe. Izgrađeni su već s unaprijed određenim svojstvima. Uz pomoć takvih struktura ispiru se gusti slojevi pijeska, brana i brana, dizajniranih za prosječan pritisak vode.
Neorganizirani aluvij se koristi za pomicanje stijena tla kako bi se oslobodilo zemljište za daljnji rad, kao što je vađenje prirodnih građevinskih materijala i drugih minerala.
Izgradnja zemljanih radova i oslobađanje teritorija hidromehanizacijom uključuje nekoliko faza:
- Hidrauličko rudarenje zemljanih stijena pomoću hidrauličkih monitora i usisnih bagera.
- Hidrotransport rudarskog materijala kroz distribucijske i glavne cjevovode.
- Organizacija aluvija tehnogenog tla u zemljane radove ili slobodne teritorije, koji bi trebali služiti za smještaj izvađenog kamena.
Svojstva aluvijalnog građevinskog materijala
Inženjerska i geološka svojstva aluvijalnog tla određena su njihovim sastavom ifizikalna i kemijska interakcija njegovih pojedinačnih čestica s vodom. Sastav tehnogenog tla korištenog u građevinarstvu ovisi o mjestu njegovog vađenja u prirodnim uvjetima, kao io načinu rada vezanih uz gradnju i naplavine ovog građevinskog materijala.
Svojstva aluvijalnog tla prvenstveno ovise o fizičko-geografskim čimbenicima, kao što su topografija lokaliteta i klima na mjestu gdje se vadi građevinski materijal. Također, stručnjaci uzimaju u obzir stanje i svojstva temelja aluvijalne strukture izgrađene od ove stijene.
Sastav aluvijalnog tla
Sastav organske tvari u aluvijalnom tlu određuje vrijeme stjecanja njegovih fizičkih i mehaničkih svojstava. Tijekom procesa pranja, smjesa se dijeli na frakcije. Velike čestice su koncentrirane najvećim dijelom u blizini izlaza kaše, na mjestu gdje se formira zona nagiba. Sitne čestice pijeska nalaze se u međuzoni, a fine, koje se uglavnom sastoje od gline, formiraju zonu ribnjaka.
Inženjeri dijele nekoliko faza u formiranju svojstava aluvijalnog tla:
- Učvršćivanje građevinskog materijala, koje nastaje kao posljedica gravitacijskog utjecaja na njega. Postoji i intenzivan gubitak vode. U tom se razdoblju odvija glavni proces samozbijanja. Ovaj proces obično ne traje više od godinu dana.
- Ojačanje tla nastaje zbog kompresije pijeska. Između malih čestica građevinskog materijala povećava se dinamička stabilnost. Ovaj proces traje od jedne do tri godine.godine.
- Stabilizacijsko stanje nastaje zbog stvaranja cementnih veza, koje se ne boje protoka vode. U završnoj fazi ovog procesa, aluvijalni pijesci su značajno ojačani. Trajanje stabilizacije konstrukcije postiže se deset godina ili više.
Izgradnja objekata na tehnogenom tlu
Sve tekuće radove tijekom zatrpavanja i naplavina za daljnju izgradnju objekata treba izvoditi samo uz strogu geotehničku kontrolu koju provodi iskusno inženjersko osoblje. Građevinski materijal mora se ocjenjivati odjednom prema nekoliko pokazatelja, kao što su stupanj ujednačenosti nasipa, sadržaj organskih tvari u njemu, fizikalna i mehanička svojstva i tako dalje. Također, geolozi trebaju otkriti sposobnost tla da stvara razne plinove, poput metana, kao i ugljični dioksid. Do stvaranja ovih tvari dolazi kao rezultat razgradnje organskih tvari.
Ukoliko se pokaže da nasip nema dovoljnu čvrstoću, koja je potrebna za daljnju izgradnju, izgrađeni objekt se mora finalizirati na nekoliko načina:
- Konsolidirajte s teškim strojevima (valjci, nabijači, vibratori).
- Ojačajte nasip betonskim pilotima i pločama.
- Ojačajte strukturu usmjerenim eksplozijama.
- Proizvesti duboku stabilizaciju tla.
- Prorežite zgradu kako biste je ojačali osloncima.
Ako na gradilištima povremeno pada obilna kiša, graditelji morajuprovoditi konstruktivne mjere koje će biti usmjerene na povećanje čvrstoće cijele konstrukcije, uključujući ceste i zgrade. Potrebno je provesti mjere za jačanje temelja kako bi se spriječile neravnomjerne deformacije betona.
