A technogén talajok természetes talajok és olyan talajok, amelyek az emberi termelés és a gazdasági tevékenységek következtében megváltoztak és elmozdultak. Az ilyen anyagot mesterséges talajnak is nevezik. Ipari igényekre, valamint városi területek fejlesztésére készült.
A mesterséges talaj célja
A technogén talajokat gyakran használják lakó-, gépészeti és ipari épületek alapjául. A vasúti töltéseket és a földgátakat is ebből az anyagból építik.
A technogén talajokon az építési mennyiségeket általában több száz milliárd köbméterben mérik.
A talaj műszaki-geológiai tulajdonságai
A talaj tulajdonságait az alapkőzet összetétele vagy a feldolgozás során keletkező hulladék határozza meg. A technogén talaj műszaki-geológiai tulajdonságait az emberi hatás természete is meghatározhatja. Annak érdekében, hogy a szakemberek pontosan meghatározhassák a bányászat jellemzőitépítőanyag, a GOST 25100-95 szám alatt jött létre. Ezt "talajok és osztályozásuk"-nak hívják. Ebben a dokumentumban a mérnöki építmények (töltések és épületalapok) építésének anyagát külön osztályba soroljuk.
A technogén talajok osztályozása több csoportból áll:
- 1 csoport: sziklás, fagyott és szétszórt. Megkülönböztetheti őket a szerkezeti kötések jellege alapján.
- 2 csoport: összefüggő, sziklás, kapcsolat nélküli, nem sziklás és jeges. Erősségükben különböznek egymástól.
- 3 csoport: természetes képződmények, amelyek természetes előfordulásuk során megváltoztak a földön, valamint természetes kiszorított képződmények, amelyek fizikai és fizikai-kémiai hatások következtében megváltoztak. A szakértők között szerepelnek olyan ömlesztett és hordalékos talajok is, amelyek a harmadik csoportba tartozó hőhatás következtében megváltoztak.
A technogén talajok osztályát is típusokra és fajokra való felosztással határozzák meg. Az anyagösszetétel, név, hatás, eredet, képződési állapot és egyéb feltételek szerint felosztva. Sok szakértő úgy véli, hogy a technogén ömlesztett talajok jelenlegi osztályozása számos hiányossággal rendelkezik, és némi pontosítást igényel.
Kulturális rétegek
A kulturális rétegeket sajátos összetételű képződményeknek nevezzük, az anyag előfordulási helyének geológiai adottságai miatt. A gazdasági tevékenység jellege határozza meg. Az ilyen technogén talaj a függőleges és a terület mentén heterogén összetételű. NÁL NÉLa modern világban aktívan használják az építőiparban.
A földben több száz méter mélyen fekvő kultúrréteg kinyeréséhez mérnöki és geológiai felmérési módszer kidolgozása szükséges. Az ilyen munkák során a mérnököknek helyet kell biztosítaniuk az építési törmelék, valamint a háztartási és ipari hulladékok gyűjtésére. Érdemes megfontolni, hogy az ilyen jellegű munkákat a régi temetők és állattemetők területén az orosz törvények szigorúan tiltják.
Kiszorított természetes képződmények
A természetes kiszorított képződményeket olyan talajoknak nevezzük, amelyeket eltávolítottak természetes előfordulásukból, majd részleges ipari feldolgozásnak vetették alá. Ez az építőanyag diszpergált kohéziós és nem összefüggő talajokból készül.
A sziklás és félsziklás kőzeteket először gépeken aprítják, majd már szétszórt durvaszemcsés talajként mozgatják. Ugyanez vonatkozik a fagyott kőzetekre is. A fektetés módja szerint a kiszorított képződményeket hordalékra és ömlesztettre osztják. Az ömlesztett talajokat viszont a formáció természetétől függően szisztematikusan és nem tervezetten lerakottra osztják. Alkalmazástól függően építőiparra és iparira is fel vannak osztva.
A technogén talajok szilárdsági jellemzői miatt út- és vasúti töltések építésére használják. Ezt az anyagot gátak, gátak és épületalapok építésére is használják.
Talaj jellemzői
A töltések és szemétlerakók építésénél használt technogén talajok műszaki és geológiai jellemzői a következők:
- A töltéstestben a kőzetszerkezet megsértése az építőanyag szilárdságának csökkenése következtében.
- Talaj frakcionálása és a lejtők önsimítása.
- Változás a tartósságban. A nyírási ellenállás nő a tömörítés miatt, vagy csökken a nagy nedvesség hatására.
- Pórusnyomású dombok kialakulása vízzel telített talajokban, ami növeli a földcsuszamlások kockázatát.
A kőzettani összetételtől függően a szakértők a töltéseket két típusra osztják: homogén és heterogén. Ez a tényező változó, és az építőanyag természetes frakcionálásától függ a feltöltési folyamat során. Ebben az esetben a finom frakciók általában a töltés felső részében koncentrálódnak, a nagy frakciók pedig az alsóban. Ez a különböző összetételű építőanyagok használatának eredményeképpen történik.
Talajszilárdság
Az ömlesztett mesterséges talajok szilárdsági jellemzőit a rézsűképződés feltételeinek figyelembevételével határozzák meg. A töltés stabilitásának kiszámításakor a mérnököknek figyelembe kell venniük a talaj tömegének nem teljes tömörödését, amelyet nyírási vizsgálat után értékelnek.
A töltések építéséhez használt mesterséges talaj maximális sűrűsége több év elteltével érhető el, és a felhasznált anyag típusától függ. Például homokos vályoga tőzegből származó szennyeződésekkel rendelkező talajokat az építkezés befejezésétől számított 2-4 éven belül tömörítik. A vályog és agyag 8-12 éven belül éri el maximális sűrűségét. A homokos vályog töltések és a közepes és finom frakciójú homok 2-6 év alatt tömörödik.
Alluviális talaj
A hordaléktechnogén talajt hidraulikus gépesítés segítségével, csővezetékrendszer segítségével hozzák létre. Az építési folyamat során a szakemberek szervezett és rendezetlen hordalékokat végeznek. Az elsők mérnöki és építési célokra szükségesek. Már előre meghatározott tulajdonságokkal készülnek. Az ilyen szerkezetek segítségével az átlagos víznyomásra kialakított sűrű homokrétegek, gátak és gátak lemosása történik.
A rendezetlen hordalékanyagot a talajkőzetek mozgatására használják, hogy felszabadítsák a földet további munkákhoz, például természetes építőanyagok és egyéb ásványok kitermeléséhez.
A földmunkák építése és a területek hidromechanizálással történő felszabadítása több szakaszból áll:
- Talajkőzetek hidraulikus bányászata hidraulikus monitorokkal és szívókotrókkal.
- Bányászott anyagok hidrotranszportja elosztó- és fővezetékeken keresztül.
- Technogén talaj hordalékának szervezése földvárakba vagy szabad területekbe, amelyek a kitermelt kőzet elhelyezésére szolgálnak.
A hordalékos építőanyag tulajdonságai
Az alluviális talajok műszaki és geológiai tulajdonságait összetételük ésegyes részecskéinek fizikai és kémiai kölcsönhatása vízzel. Az építőiparban használt technogén talaj összetétele a természetes körülmények között történő kitermelésének helyétől, valamint az építőanyag építéséhez és hordalékához kapcsolódó munkamódszerektől függ.
A hordaléktalaj tulajdonságai elsősorban fizikai és földrajzi tényezőktől függenek, mint például a terület domborzatától és az építőanyag-bányászat helyének éghajlatától. A szakértők figyelembe veszik az ebből a kőzetből épült hordalékszerkezet alapozásának állapotát és tulajdonságait is.
A hordaléktalaj összetétele
A hordaléktalaj szervesanyag-összetétele határozza meg a talaj fizikai és mechanikai tulajdonságainak elsajátításának idejét. A mosási folyamat során a keveréket frakciókra osztják. A nagy részecskék nagyrészt a hígtrágya kivezető nyílása közelében koncentrálódnak, azon a helyen, ahol a lejtőzóna kialakul. Finom homokszemcsék találhatók a közbenső zónában, és finom, főleg agyagból álló finom homokszemcsék alkotják a tózónát.
A mérnökök több szakaszban osztoznak az alluviális talajtulajdonságok kialakulásában:
- Az építőanyag megszilárdulása, amely a rá ható gravitációs hatás eredményeként következik be. Intenzív vízveszteség is jelentkezik. Ebben az időszakban megy végbe az öntömörítés fő folyamata. Ez a folyamat általában nem tart tovább egy évnél.
- A talaj erősödése a homok összenyomódása miatt következik be. Az építőanyag kis részecskéi között megnő a dinamikus stabilitás. Ez a folyamat egy-három évig tart.év.
- A stabilizációs állapot a cementációs kötések képződésének köszönhetően jön létre, amelyek nem félnek a vízáramlástól. Ennek a folyamatnak a végső szakaszában az alluviális homok jelentősen megerősödik. A szerkezet stabilizálásának időtartama legalább tíz év.
Épületek építése technogén talajon
A visszatöltés és hordalék alatti összes, az építmények további építéséhez szükséges munkát csak szigorú geotechnikai ellenőrzés mellett szabad elvégezni, amelyet tapaszt alt mérnöki személyzet végez. Az építőanyagot egyszerre több mutató alapján kell értékelni, mint például a töltés egyenletességének mértéke, a benne lévő szerves anyagok tartalma, fizikai és mechanikai tulajdonságai stb. Ezenkívül a geológusoknak meg kell találniuk a talaj azon képességét, hogy különféle gázokat, például metánt, valamint szén-dioxidot termeljenek. Ezeknek az anyagoknak a képződése a szerves anyagok bomlásának eredményeként megy végbe.
Ha kiderül, hogy a töltésnek nincs kellő szilárdsága, ami a további építkezéshez szükséges, a megépített objektumot többféleképpen kell véglegesíteni:
- Konszolidáció nehézgépekkel (görgők, döngölők, vibrátorok).
- A töltés megerősítése betoncölöpökkel és -lapokkal.
- Erősítse meg a szerkezetet irányított robbantásokkal.
- Mély talajstabilizáció létrehozása.
- Vágja át az épületet, hogy megerősítse tartókkal.
Ha az építkezéseken rendszeresen esik heves esőzés, az építtetőknek ezt kell tenniükkonstruktív intézkedéseket kell végrehajtani, amelyek célja a teljes szerkezet szilárdságának növelése, beleértve az utakat és az épületeket is. Intézkedéseket kell végrehajtani az alap megerősítésére, hogy megakadályozzuk a beton egyenetlen alakváltozását.
