Tehnogena tla su prirodna tla i tla koja su pretrpjela promjene i raseljavanje kao rezultat ljudske proizvodnje i ekonomskih aktivnosti. Takav materijal se još naziva i vještačko tlo. Napravljen je za industrijske potrebe, kao i za unapređenje urbanih sredina.
Namjena vještačkog tla
Tehnogena tla se često koriste kao temelj za stambene, inženjerske i industrijske zgrade. Takođe, od ovog materijala su izgrađeni željeznički nasipi i zemljane brane.
U pravilu se građevinske zapremine na tehnogenim tlima mjere u stotinama milijardi kubnih metara.
Inženjersko-geološka svojstva tla
Karakteristike tla određuju sastav njegove matične stijene ili otpad koji nastaje tokom njegove obrade. Takođe, inženjersko-geološka svojstva tehnogenog tla mogu se odrediti prirodom ljudskog uticaja na njega. Tako da stručnjaci mogu precizno odrediti karakteristike miniranoggrađevinski materijal, GOST je kreiran pod brojem 25100-95. Zove se "Tla i njihova klasifikacija". U ovom dokumentu materijal za izgradnju inženjerskih objekata (nasipa i temelja zgrada) je izdvojen u posebnu klasu.
Klasifikacija tehnogenih tla sastoji se od nekoliko grupa:
- 1 grupa: kamenita, smrznuta i raspršena. Možete ih razlikovati po prirodi strukturnih veza.
- 2 grupa: povezana, kamenita, nepovezana, ne kamenita i ledena. Međusobno se razlikuju po snazi.
- 3 grupa: prirodne formacije koje su se promijenile tokom svog prirodnog pojavljivanja u zemlji, kao i prirodne raseljene formacije koje su promijenjene kao rezultat fizičkog i fizičko-hemijskog uticaja. Također, stručnjaci u treću grupu ubrajaju nasipna i aluvijalna tla koja su promijenjena kao rezultat termičkog izlaganja.
Također, klasa tehnogenih tla se određuje podjelom na tipove i vrste. Deli se prema materijalnom sastavu, nazivu, uticaju, poreklu, stanju formiranja i drugim uslovima. Mnogi stručnjaci smatraju da postojeća klasifikacija tehnogenih rasutog tla ima niz nedostataka i zahtijeva određena pojašnjenja.
Kulturni slojevi
Kulturni slojevi se nazivaju tvorevine osobenog sastava, zbog geoloških uslova područja na kojem se materijal nalazi. Ono je određeno prirodom ekonomske aktivnosti. Takvo tehnogeno tlo ima heterogen sastav po vertikali i površini. ATu modernom svijetu, aktivno se koristi u građevinarstvu.
Za izdvajanje kulturnog sloja, koji leži nekoliko stotina metara duboko u zemlji, potrebno je razviti metod inženjerskog i geološkog istraživanja. Prilikom takvih radova, inženjeri će biti u obavezi da organizuju mesta za sakupljanje građevinskog otpada, kao i kućnog i industrijskog otpada. Vrijedi uzeti u obzir da je izvođenje takvih radova na teritoriji starih groblja i životinjskih grobnica strogo zabranjeno ruskim zakonom.
Raseljene prirodne formacije
Prirodno raseljene formacije nazivaju se tla koja su uklonjena iz svoje prirodne pojave, a zatim podvrgnuta djelimičnoj industrijskoj preradi. Ovaj građevinski materijal je formiran od dispergovanog kohezivnog i nekohezivnog tla.
Stjenovite i polukamene stijene se prvo drobe na mašinama, a zatim se pomiču već kao raspršena grubo zrnasta tla. Isto važi i za smrznuto kamenje. Prema načinu polaganja, raseljene formacije se dijele na aluvijalne i nasipne. Zauzvrat, nasipna tla, ovisno o prirodi formacije, dijele se na sistematski i neplanski odložena. Također se dijele ovisno o primjeni na građevinske i industrijske.
Zbog karakteristika čvrstoće tehnogenih tla koriste se za izgradnju putnih i željezničkih nasipa. Takođe, ovaj materijal se koristi za izgradnju brana, brana, temelja za zgrade.
Obilježja tla
Inženjerske i geološke karakteristike tehnogenog tla koje se koristi u izgradnji nasipa i deponija uključuju:
- Narušavanje strukture stijena u tijelu nasipa kao rezultat smanjenja čvrstoće građevinskog materijala.
- Frakcioniranje tla i samo-zaravnavanje kosina.
- Promena izdržljivosti. Otpornost na smicanje se povećava zbog zbijanja ili smanjuje zbog velike vlage.
- Formiranje pora pritiska u zemljištu zasićenom vodom, što povećava rizik od klizišta.
U zavisnosti od litološkog sastava, stručnjaci dijele nasipe na dva tipa: 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. Ovo se dešava kao rezultat upotrebe građevinskih materijala različitog sastava.
Jačina tla
Karakteristike čvrstoće rasutog umjetnog tla određuju se uzimajući u obzir uslove za formiranje kosina. Prilikom proračuna stabilnosti nasipa, inženjeri moraju uzeti u obzir nepotpunu zbijenost mase tla, koja se procjenjuje nakon ispitivanja smicanja.
Maksimalna gustina umjetnog tla, koji se koristi za izgradnju nasipa, postiže se nakon nekoliko godina i zavisi od vrste materijala koji se koristi. Na primjer, pješčana ilovačatla sa nečistoćama od treseta se zbijaju u roku od 2-4 godine od datuma završetka izgradnje. Ilovača i glina dostižu svoju maksimalnu gustinu u roku od 8-12 godina. Nasipi od pješčane ilovače i pijesak srednje i fine frakcije se zbijaju u roku od 2-6 godina.
Aluvijalno tlo
Aluvijalno tehnogeno tlo nastaje uz pomoć hidraulične mehanizacije pomoću cevovodnog sistema. Tokom procesa izgradnje, stručnjaci izvode organizovane i neorganizovane naplavine. Prvi su neophodni za inženjerske i građevinske svrhe. Oni su već izgrađeni sa unaprijed određenim svojstvima. Uz pomoć ovakvih konstrukcija ispiru se gusti slojevi pijeska, brana i brana, dizajniranih za prosječan pritisak vode.
Neorganizovani aluvijum se koristi za pomeranje stena tla kako bi se oslobodilo zemljište za dalji rad, kao što je vađenje prirodnog građevinskog materijala i drugih minerala.
Izgradnja zemljanih radova i oslobađanje teritorija hidromehanizacijom obuhvata nekoliko faza:
- Hidraulično iskopavanje zemljanih stijena pomoću hidrauličnih monitora i usisnih bagera.
- Hidrotransport miniranih materijala kroz distributivne i glavne cjevovode.
- Organizacija aluvijuma tehnogenog tla u zemljane radove ili slobodne teritorije, koje treba da služe za smještaj izvađenog kamena.
Svojstva aluvijalnog građevinskog materijala
Inženjerska i geološka svojstva aluvijalnog tla određena su njihovim sastavom ifizička i hemijska interakcija njegovih pojedinačnih čestica sa vodom. Sastav tehnogenog zemljišta koje se koristi u građevinarstvu zavisi od mesta njegovog vađenja u prirodnim uslovima, kao i od načina rada vezanih za izgradnju i naplavine ovog građevinskog materijala.
Svojstva aluvijalnog tla prvenstveno zavise od fizičko-geografskih faktora, kao što su topografija lokaliteta i klima na mjestu gdje se vadi građevinski materijal. Također, stručnjaci uzimaju u obzir stanje i svojstva temelja aluvijalne konstrukcije izgrađene od ove stijene.
Sastav aluvijalnog tla
Sastav organske materije u aluvijalnom tlu određuje vrijeme sticanja njegovih fizičko-mehaničkih svojstava. Tokom procesa pranja, smjesa se dijeli na frakcije. Krupne čestice su koncentrisane najvećim dijelom u blizini izlaznog otvora tečnosti, 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 rezultat gravitacionog uticaja na njega. Postoji i intenzivan gubitak vode. U tom periodu se odvija glavni proces samosabijanja. 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 formiranja 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 tokom zasipanja i nasipanja za dalju izgradnju objekata treba izvoditi samo uz strogu geotehničku kontrolu, koju vrši iskusno inženjersko osoblje. Građevinski materijal se mora ocijeniti odjednom prema nekoliko pokazatelja, kao što su stupanj jednoličnosti nasipa, sadržaj organskih tvari u njemu, fizička i mehanička svojstva i tako dalje. Također, geolozi moraju otkriti sposobnost tla da stvara različite plinove, poput metana, kao i ugljičnog dioksida. Formiranje ovih supstanci nastaje kao rezultat razgradnje organskih supstanci.
Ukoliko se ispostavi da nasip nema dovoljnu čvrstoću, koja je potrebna za dalju izgradnju, izgrađeni objekat se mora finalizirati na nekoliko načina:
- Konsolidirajte sa teškim mašinama (valjci, nabijači, vibratori).
- Ojačajte nasip betonskim šipovima i pločama.
- Ojačajte strukturu usmjerenim eksplozijama.
- Proizvesti duboku stabilizaciju tla.
- Prorežite zgradu kako biste je ojačali osloncima.
Ako se na gradilištima periodično javljaju jake padavine, građevinari morajusprovesti konstruktivne mjere koje će imati za cilj povećanje čvrstoće cijele konstrukcije, uključujući puteve i zgrade. Potrebno je izvršiti mjere za jačanje temelja kako bi se spriječile neravnomjerne deformacije betona.
