Technogenní půda: klasifikace a vlastnosti

Technogenní půdy jsou přírodní půdy a půdy, které prošly změnou a přemístěním v důsledku lidské výrobní a ekonomické činnosti. Takový materiál se také nazývá umělá půda. Vyrábí se pro průmyslové potřeby a také pro zlepšení městských oblastí.

Účel umělé půdy

Technogenní půdy se často používají jako základna obytných, inženýrských a průmyslových budov. Z tohoto materiálu jsou také postaveny železniční násypy a zemní přehrady.

Stavební objemy na umělých půdách se obvykle měří ve stovkách miliard metrů krychlových.

Technické a geologické vlastnosti půdy

Vlastnosti půdy jsou určeny složením její mateřské horniny nebo odpadu získaného během jejího zpracování. Inženýrské a geologické vlastnosti technogenní půdy lze také určit povahou lidského dopadu na ni. Aby odborníci mohli přesně určit vlastnosti vytěženého stavebního materiálu, byl vytvořen GOST pod číslem 25100-95. Říká se tomu "půdy a jejich klasifikace". V tomto dokumentu materiál pro budovy inženýrských staveb (násypy a základy budov) jsou rozděleny do samostatné třídy.

Klasifikace umělých půd se skládá z několika skupin:

• 1 skupina: skalní, zmrzlé a rozptýlené. Lze je odlišit povahou strukturálních vazeb.
• 2 skupina: koherentní, skalní, nesouvislé, ne skalnaté a ledové. Navzájem se vyznačují pevností.
• Skupina 3: přírodní útvary, které se změnily během přirozeného výskytu v zemi, stejně jako přirozeně se vyskytující vysídlené útvary změněné fyzikálními a fyzikálně-chemickými účinky. Také ve třetí skupině odborníci zahrnují sypké a mycí půdy, které byly změněny v důsledku tepelných účinků.

Také třída umělých půd je určena jeho rozdělením na typy a typy. Jsou rozděleny podle skutečného složení, názvu, dopadu, původu, podmínky vzdělávání a dalších podmínek. Mnoho odborníků se domnívá, že stávající klasifikace umělých sypkých půd má řadu nevýhod a vyžaduje určité objasnění.

Kulturní vrstvy

Kulturní vrstvy se nazývají formace zvláštního složení v důsledku geologických podmínek oblasti, kde materiál leží. Je určena povahou hospodářské činnosti. Taková technogenní půda má heterogenní složení ve svislém směru a oblasti. V moderním světě se aktivně používá ve stavebnictví.

K získání kulturní vrstvy, která leží několik set metrů hluboko v zemi, je nutné vyvinout způsob inženýrského a geologického průzkumu. Během těchto prací budou inženýři muset zajistit místa pro sběr stavebního odpadu, jakož i domácího a výrobního odpadu. Stojí za zvážení, že provádění takových prací na území starých hřbitovů a jatek je ruskými právními předpisy přísně zakázáno.

Vysídlené přírodní útvary

Přírodní vysídlené útvary se nazývají takové půdy, které byly odstraněny z míst jeho přirozeného výskytu a poté byly částečně zpracovány. Tento stavební materiál je tvořen z disperzních Spojených a nesouvislých půd.

Skalní a polostátní horniny jsou nejprve rozdrceny na obráběcích strojích a poté jsou již přemístěny jako rozptýlené hrubozrnné půdy. Také přicházejí se zmrzlými skalami. Podle způsobu pokládky jsou přemístěné útvary rozděleny na mycí a hromadné. Na druhé straně, sypké půdy v závislosti na povaze formace jsou rozděleny na systematicky a neplánovaně sypané. Jsou také rozděleny podle použití na stavební a průmyslové.

Díky pevnostním vlastnostem umělých půd se používají k výstavbě silničních a železničních násypů. Tento materiál se také používá pro stavbu přehrad, hrází, důvody pro budov.

Vlastnosti půdy

Mezi technické a geologické vlastnosti umělých půd používaných při stavbě násypů a skládek patří:

1. Porušení struktury horniny v těle mohyly v důsledku snížení pevnosti stavebního materiálu.
2. Frakcionace půdy a samoléčení svahů.
3. Změna síly. Smykový odpor se zvyšuje v důsledku zhutnění nebo se snižuje v důsledku silné hydratace.
4. Tvorba hromady pórového tlaku ve vodě nasycených půdách, v důsledku čehož se zvyšuje riziko sesuvů půdy.

V závislosti na litologickém složení odborníci rozdělují mohyly do dvou typů: homogenní a heterogenní. Tento faktor je proměnlivý a závisí na přirozené frakcionaci tohoto stavebního materiálu během procesu odlévání. V tomto případě se malé frakce obvykle koncentrují v horní části kopce a velké frakce ve spodní části. To se děje v důsledku použití heterogenních stavebních materiálů.

Pevnost půdy

Pevnostní charakteristiky sypkých umělých půd jsou stanoveny s ohledem na podmínky tvorby svahů. Při výpočtech stability nábřeží musí inženýři vzít v úvahu neúplnost zhutnění zemské hmoty, která se odhaduje již po provedení smykových testů.

Maximální hustota technogenní půdy, která se používá pro stavbu násypů, je dosažena po několika letech a závisí na typu použitého materiálu. Například písčitá hlinitá půda s nečistotami z rašeliny se zhutňuje do 2-4 let od dokončení stavby. Hlína a hlína dosahují maximální hustoty během 8-12 let. Hromady písčité hlíny a písky střední a jemné frakce se zhutňují po dobu 2-6 let.

Mycí půda

Promývací technogenní půda je vytvořena hydromechanizací pomocí potrubního systému. Během procesu výstavby odborníci provádějí organizované a neorganizované mytí. První nezbytné pro inženýrské a stavební účely. Jsou postaveny již s předem stanovenými vlastnostmi. S pomocí těchto struktur se promyjí husté vrstvy písku, přehrady a hráze určené pro střední tlak vody.

Neorganizované výplachy slouží k pohybu půdních hornin, aby se uvolnila půda pro další provádění prací, jako je těžba přírodních stavebních materiálů a dalších nerostů.

Stavba polních struktur a osvobození území hydromechanizací zahrnuje několik fází:

1. Hydraulický vývoj půdních hornin pomocí hydromonitorů a zemních projektilů.
2. Hydraulický transport vytěženého materiálu podél distribučních a hlavních potrubí.
3. Organizace namývání technogenní půdy do zemních struktur nebo do volných oblastí, které by měly sloužit k umístění těžené horniny.

Vlastnosti mycího stavebního materiálu

Inženýrské a geologické vlastnosti mycích půd jsou určeny jejich složením a fyzikálně-chemickou interakcí jeho jednotlivých částic s vodou. Složení umělé půdy, která se používá ve stavebnictví, závisí na místě její těžby v přírodních podmínkách, jakož i na způsobech práce spojené se stavbou a mytím tohoto stavebního materiálu.

Vlastnosti mycí půdy závisí především na fyzikálně-geografických faktorech, jako je reliéf místa a podnebí v místě těžby stavebního materiálu. Odborníci také berou v úvahu stav a vlastnosti základny mycí struktury postavené z této horniny.

Složení mycí půdy

Složení organických látek v mycí půdě určuje dobu získávání jeho fyzikálně-mechanických vlastností. Během procesu mytí se směs rozdělí na frakce. Velké soukromé ženy se koncentrují většinou v blízkosti uvolnění hydraulické směsi, v místě, kde je vytvořena pootevřená zóna. Jemné částice jsou umístěny v mezilehlé zóně a tenké, složené převážně z hlíny, tvoří rybníkovou zónu.

Inženýři sdílejí několik fází formování vlastností mycích půd:

1. Zhutnění stavebního materiálu, ke kterému dochází v důsledku gravitačních účinků na něj. Dochází také k intenzivnímu odvodnění vody. Právě v tomto období dochází základní proces sebezapření. Tento proces obvykle netrvá déle než rok.
2. K kalení půdy dochází v důsledku stlačení písku. Mezi malými částicemi stavebního materiálu se zvyšuje dynamická stabilita. Tento proces trvá rok až tři roky.
3. Stabilizační stav je tvořen tvorbou cementačních vazeb, které se nebojí vodních toků. V závěrečné fázi tohoto procesu jsou mycí písky výrazně zpevněny. Trvání stabilizace struktury je dosaženo během deseti let nebo více.

Stavba budov na umělé půdě

Všechny prováděné práce při nalévání a mytí půdy pro další výstavbu struktur by měly být prováděny pouze s přísnou geotechnickou kontrolou, kterou provádí zkušené technické složení. Stavební materiál musí být vyhodnocen na několika ukazatelích najednou, jako je stupeň uniformity nábřeží, obsah organických látek v něm, fyzikálně-mechanické vlastnosti atd. Geologičtí inženýři také potřebují zjistit schopnost půdy generovat různé plyny, například metan, stejně jako oxid uhličitý. Tvorba těchto látek je výsledkem rozkladu organických látek.

Pokud se ukáže, že kopec nemá dostatečnou pevnost, která je nutná pro další výstavbu, je nutné postavit objekt dokončit několika způsoby:

1. Utěsněte těžkými stroji (válce, pěchovací vozy, vibrační stroje).
2. Zpevněte kopec betonovými piloty a deskami.
3. Posílit strukturu pomocí směrových výbuchů.
4. Proveďte hloubkové posílení půdy.
5. Prořízněte budovu, abyste ji posílili pomocí podpěr.

Pokud v místech výstavby pravidelně dochází k silným srážkám, musí stavitelé provádět konstrukční opatření, která budou zaměřena na zvýšení pevnosti celé struktury, včetně silnic, budov. Je nutné provést opatření k posílení základu, aby se zabránilo nerovnoměrné deformaci betonu.