Technogeniniai dirvožemiai – tai natūralūs dirvožemiai ir dirvožemiai, kurie dėl žmogaus gamybos ir ūkinės veiklos pasikeitė ir pasislinko. Tokia medžiaga taip pat vadinama dirbtiniu dirvožemiu. Jis sukurtas pramonės reikmėms, taip pat miestų teritorijų gerinimui.
Dirbtinio dirvožemio paskirtis
Technogeninis gruntas dažnai naudojamas kaip gyvenamųjų, inžinerinių ir pramoninių pastatų pagrindas. Be to, iš šios medžiagos statomi geležinkelio pylimai ir žeminės užtvankos.
Paprastai statybos apimtys technogeniniuose gruntuose matuojamos šimtais milijardų kubinių metrų.
Inžinerinės-geologinės dirvožemio savybės
Dirvožemio charakteristikas lemia jo pradinės uolienos sudėtis arba jį apdorojant susidarančios atliekos. Taip pat technogeninio grunto inžinerines-geologines savybes gali lemti žmogaus poveikio jam pobūdis. Kad specialistai galėtų tiksliai nustatyti iškasamo produkto savybesstatybinė medžiaga, GOST buvo sukurta numeriu 25100-95. Jis vadinamas „Dirvožemiai ir jų klasifikacija“. Šiame dokumente inžinerinių statinių (pylimų ir pastatų pamatų) statybos medžiaga yra išskirta į atskirą klasę.
Technogeninių dirvožemių klasifikaciją sudaro kelios grupės:
- 1 grupė: uolėta, sustingusi ir išsklaidyta. Galite atskirti juos pagal struktūrinių ryšių pobūdį.
- 2 grupė: sujungta, akmenuota, nesusijusi, ne akmenuota ir ledinė. Jie skiriasi vienas nuo kito stiprumu.
- 3 grupė: natūralūs dariniai, kurie pasikeitė natūraliai atsiradus žemėje, taip pat natūralūs perkelti dariniai, kurie pakito dėl fizinio ir fizikinio-cheminio poveikio. Be to, ekspertai apima birius ir aliuvinius dirvožemius, kurie buvo pakeisti dėl terminio poveikio trečiajai grupei.
Taip pat technogeninių dirvožemių klasė nustatoma suskirstant ją į tipus ir rūšis. Suskirstyta pagal medžiagos sudėtį, pavadinimą, poveikį, kilmę, susidarymo būklę ir kitas sąlygas. Daugelis ekspertų mano, kad esama technogeninių birių dirvožemių klasifikacija turi tam tikrų trūkumų ir ją reikia šiek tiek paaiškinti.
Kultūros sluoksniai
Kultūriniai sluoksniai vadinami savitos sudėties dariniais, dėl geologinių vietovės, kurioje medžiaga atsiranda, sąlygų. Ją lemia ekonominės veiklos pobūdis. Toks technogeninis dirvožemis turi nevienalytę sudėtį vertikaliai ir plote. ATšiuolaikiniame pasaulyje jis aktyviai naudojamas statybose.
Norint išgauti kultūrinį sluoksnį, esantį kelių šimtų metrų gylyje žemėje, reikia sukurti inžinerinių ir geologinių tyrimų metodą. Tokių darbų metu inžinieriai turės organizuoti statybinių šiukšlių, taip pat buitinių ir pramoninių atliekų surinkimo vietas. Verta atsižvelgti į tai, kad tokius darbus senųjų kapinių ir gyvūnų laidojimo aikštelėse vykdyti griežtai draudžia Rusijos įstatymai.
Pastumti gamtos dariniai
Natūraliai perkelti dariniai vadinami dirvožemiais, kurie buvo pašalinti iš natūralaus atsiradimo ir vėliau buvo iš dalies apdoroti pramoniniu būdu. Ši statybinė medžiaga yra suformuota iš išsklaidytų vientisų ir nesurištų dirvožemių.
Uolinės ir pusiau uolinės uolienos pirmiausia susmulkinamos mašinomis, o vėliau perkeliamos jau kaip išsklaidytos stambiagrūdės dirvos. Tas pats pasakytina ir apie sušalusias uolienas. Pagal klojimo būdą išstumtieji dariniai skirstomi į aliuvinius ir birius. Savo ruožtu birūs dirvožemiai, priklausomai nuo darinio pobūdžio, skirstomi į sistemingai ir neplanuotai išpilamus. Jie taip pat skirstomi pagal paskirtį į statybines ir pramonines.
Dėl technogeninių gruntų stiprumo charakteristikų jie naudojami kelių ir geležinkelio pylimams tiesti. Taip pat ši medžiaga naudojama užtvankų, užtvankų, pastatų pamatų statybai.
Dirvožemio savybės
Technogeninių gruntų, naudojamų statant pylimus ir sąvartynus, inžinerinės ir geologinės ypatybės apima:
- Uolienų struktūros pažeidimas pylimo korpuse dėl sumažėjusio statybinės medžiagos stiprumo.
- Dirvožemio frakcionavimas ir savaiminis šlaitų išlyginimas.
- Patvarumo pokytis. Atsparumas šlyčiai padidėja dėl tankinimo arba sumažėja dėl didelės drėgmės.
- Vandens prisotintose dirvose susidaro porų slėgio piliakalniai, todėl padidėja nuošliaužų rizika.
Priklausomai nuo litologinės sudėties, ekspertai pylimus skirsto į du tipus: vienarūšius ir nevienalyčius. Šis veiksnys yra kintamas ir priklauso nuo natūralios šios statybinės medžiagos frakcijos užpildymo procese. Šiuo atveju smulkios frakcijos dažniausiai telkiasi viršutinėje pylimo dalyje, o stambios frakcijos – apatinėje. Taip nutinka dėl skirtingos sudėties statybinių medžiagų naudojimo.
Dirvožemio stiprumas
Būrių dirbtinių gruntų stiprumo charakteristikos nustatomos atsižvelgiant į šlaitų susidarymo sąlygas. Skaičiuodami pylimo stabilumą, inžinieriai turi atsižvelgti į nepilną grunto masės sutankinimą, kuris įvertinamas po šlyties bandymo.
Didžiausias dirbtinio grunto, kuris naudojamas pylimams statyti, tankis pasiekiamas po kelerių metų ir priklauso nuo naudojamos medžiagos tipo. Pavyzdžiui, priesmėliodirvožemiai su priemaišomis iš durpių sutankinami per 2-4 metus nuo statybos užbaigimo. Didžiausią tankumą priemoliai ir moliai pasiekia per 8-12 metų. Smėlio priemolio pylimai ir vidutinės bei smulkios frakcijos smėlis sutankinami per 2–6 metus.
Aliuvinis dirvožemis
Aliuvinis technogeninis gruntas sukuriamas hidraulinės mechanizacijos pagalba, naudojant vamzdynų sistemą. Statybos procese specialistai atlieka organizuotus ir neorganizuotas sąnašas. Pirmieji reikalingi inžineriniams ir statybos tikslams. Jie yra pastatyti jau su iš anksto nustatytomis savybėmis. Tokių konstrukcijų pagalba nuplaunami tankūs smėlio sluoksniai, užtvankos ir užtvankos, skirtos vidutiniam vandens slėgiui.
Neorganizuotas sąnašas naudojamas dirvožemio uolienoms perkelti, kad būtų atlaisvinta žemė tolesniam darbui, pvz., natūralių statybinių medžiagų ir kitų mineralų gavybai.
Žemės darbų statyba ir teritorijų išlaisvinimas hidromechanizuojant apima kelis etapus:
- Hidraulinis dirvožemio uolienų kasimas naudojant hidraulinius monitorius ir siurbimo žemsiurbes.
- Kasamos medžiagos hidrotransportas paskirstymo ir magistraliniais vamzdynais.
- Technogeninio dirvožemio sąnašų organizavimas į žemės darbus arba laisvas teritorijas, kurios turėtų būti naudojamos išgaunamoms uolienoms pritaikyti.
Aliuvinės statybinės medžiagos savybės
Aliuvinių dirvožemių inžinerines ir geologines savybes lemia jų sudėtis irfizinė ir cheminė atskirų jo dalelių sąveika su vandeniu. Statyboje naudojamo technogeninio grunto sudėtis priklauso nuo jo gavybos vietos natūraliomis sąlygomis, taip pat nuo darbo metodų, susijusių su šios statybinės medžiagos statyba ir sąnašomis.
Aliuvinio dirvožemio savybės pirmiausia priklauso nuo fizinių ir geografinių veiksnių, tokių kaip vietovės topografija ir statybinių medžiagų gavybos vietos klimatas. Taip pat ekspertai atsižvelgia į aliuvinės struktūros, pastatytos iš šios uolos, pamato būklę ir savybes.
Aliuvinio dirvožemio sudėtis
Organinių medžiagų sudėtis aliuviniame dirvožemyje lemia jo fizinių ir mechaninių savybių įgijimo laiką. Skalbimo proceso metu mišinys padalijamas į frakcijas. Didelės dalelės daugiausia susitelkusios prie srutų išleidimo angos, nuolydžio zonos formavimosi vietoje. Smulkios smėlio dalelės yra tarpinėje zonoje, o smulkios, daugiausia sudarytos iš molio, sudaro tvenkinio zoną.
Inžinieriai dalijasi keliais aliuvinių dirvožemio savybių formavimo etapais:
- Statybinės medžiagos sutvirtinimas, atsirandantis dėl gravitacinio poveikio jai. Taip pat yra intensyvus vandens praradimas. Būtent šiuo laikotarpiu vyksta pagrindinis savęs sutankinimo procesas. Šis procesas paprastai neužtrunka ilgiau nei metus.
- Dirvožemis sutvirtėja dėl smėlio suspaudimo. Tarp mažų statybinės medžiagos dalelių padidėja dinaminis stabilumas. Šis procesas trunka nuo vienerių iki trejų metų.metų.
- Stabilizacijos būsena susidaro susidarius cementinėms jungtims, kurios nebijo vandens srautų. Paskutiniame šio proceso etape aliuviniai smėliai gerokai sustiprėja. Konstrukcijos stabilizavimo trukmė pasiekiama dešimt ar daugiau metų.
Pastatų statyba ant technogeninio grunto
Visi vykstantys darbai užpylimo ir aliuvijos metu tolimesnei konstrukcijų statybai turėtų būti atliekami tik laikantis griežtos geotechninės kontrolės, kurią atlieka patyręs inžinerinis personalas. Statybinė medžiaga turi būti vertinama iš karto keliais rodikliais, tokiais kaip pylimo vienodumo laipsnis, organinių medžiagų kiekis joje, fizikinės ir mechaninės savybės ir pan. Taip pat geologai turi išsiaiškinti dirvožemio gebėjimą generuoti įvairias dujas, tokias kaip metanas, taip pat anglies dvideginį. Šios medžiagos susidaro dėl organinių medžiagų irimo.
Jei paaiškėja, kad pylimas neturi pakankamai tvirtumo, reikalingo tolimesnei statybai, statomas objektas turi būti baigtas keliais būdais:
- Sujunkite su sunkia technika (voltais, plaktuvais, vibratoriais).
- Sutvirtinti pylimą betoniniais poliais ir plokštėmis.
- Sustiprinkite konstrukciją nukreiptais sprogimais.
- Sukurkite gilų dirvožemio stabilizavimą.
- Perpjaukite pastatą, kad sustiprintumėte jį atramomis.
Jei statybvietėse periodiškai iškrenta stiprūs krituliai, statybininkai turi tai padarytiatlikti konstruktyvias priemones, kuriomis bus siekiama padidinti visos konstrukcijos, įskaitant kelius ir pastatus, stiprumą. Būtina atlikti pagrindo stiprinimo priemones, kad būtų išvengta netolygios betono deformacijos.
