Teknogeeniset maaperät ovat luonnollisia maaperää ja maaperää, joka on muuttunut ja siirtynyt ihmisen tuotannon ja taloudellisen toiminnan seurauksena. Tällaista materiaalia kutsutaan myös keinotekoiseksi maaperäksi. Se on tehty teollisuuden tarpeisiin sekä kaupunkialueiden parantamiseen.
Keinomaan käyttötarkoitus
Teknogeenistä maaperää käytetään usein asuin-, konepaja- ja teollisuusrakennusten perustana. Tästä materiaalista rakennetaan myös rautatien pengerreitä ja savipatoja.
Teknogeenisten maiden rakennusmäärät mitataan pääsääntöisesti satoissa miljardeissa kuutiometreissä.
Maaperän teknis-geologiset ominaisuudet
Maan ominaisuudet määräytyvät sen peruskiven koostumuksen tai sen käsittelyn aikana syntyvän jätteen mukaan. Myös teknogeenisen maaperän teknis-geologiset ominaisuudet voidaan määrittää ihmisen siihen kohdistuvan vaikutuksen luonteen perusteella. Jotta asiantuntijat voivat määrittää tarkasti louhitun tuotteen ominaisuudetrakennusmateriaali, GOST luotiin numerolla 25100-95. Sitä kutsutaan "Maaperät ja niiden luokittelu". Tässä asiakirjassa teknisten rakenteiden (penkereiden ja rakennusten perustusten) rakentamisen materiaali on erotettu omaan luokkaan.
Teknogeenisen maaperän luokitus koostuu useista ryhmistä:
- 1 ryhmä: kivinen, jäätynyt ja hajallaan. Voit erottaa ne rakenteellisten sidosten luonteen perusteella.
- 2 ryhmä: yhdistetty, kivinen, ei yhteyttä, ei kivinen ja jäinen. Ne eroavat vahvuudeltaan toisistaan.
- 3 ryhmä: luonnonmuodostelmat, jotka ovat muuttuneet luonnollisen esiintymisensä aikana maan pinnalla, sekä luonnolliset siirtyneet muodostelmat, jotka ovat muuttuneet fysikaalisten ja fysikaalis-kemiallisten vaikutusten seurauksena. Asiantuntijoiden joukossa on myös irtotavaraa ja tulvamaata, jotka ovat muuttuneet kolmannen ryhmän lämpö altistuksen seurauksena.
Myös teknogeenisten maaperän luokka määritetään jakamalla se tyyppeihin ja lajeihin. Jaoteltu materiaalikoostumuksen, nimen, vaikutuksen, alkuperän, muodostumistilan ja muiden olosuhteiden mukaan. Monet asiantuntijat uskovat, että nykyisessä teknogeenisen bulkkimaan luokituksessa on useita puutteita ja se vaatii selvennystä.
Kulttuuritasot
Kulttuurikerroksia kutsutaan omituisen koostumuksen muodostaviksi muodostelmiksi materiaalin esiintymisalueen geologisten olosuhteiden vuoksi. Se määräytyy taloudellisen toiminnan luonteen mukaan. Tällaisella teknogeenisellä maaperällä on heterogeeninen koostumus pystysuoralla ja alueella. ATnykymaailmassa sitä käytetään aktiivisesti rakentamisessa.
Maan useiden satojen metrien syvyydessä sijaitsevan kulttuurikerroksen poistamiseksi on kehitettävä tekninen ja geologinen tutkimusmenetelmä. Tällaisten töiden aikana insinöörejä vaaditaan järjestämään paikat rakennusjätteiden sekä kotitalous- ja teollisuusjätteiden keräämiseen. On syytä ottaa huomioon, että tällaisten töiden suorittaminen vanhojen hautausmaiden ja eläinten hautausmaiden alueella on ehdottomasti kielletty Venäjän laissa.
Syrjäytyneet luonnonmuodostelmat
Luonnollisia syrjäytyneitä muodostumia kutsutaan maaperäksi, joka on poistettu niiden luonnollisesta esiintymisestä ja sitten alistettu osittain teolliseen käsittelyyn. Tämä rakennusmateriaali muodostuu hajallaan olevasta koheesio- ja ei-kohesio-maista.
Kivelliset ja puolikiveiset kivet murskataan ensin koneilla, minkä jälkeen ne siirretään jo hajallaan karkearakeina. Sama koskee jäätyneitä kiviä. Asennusmenetelmän mukaan siirtyneet muodostelmat jaetaan tulva- ja irtotavaraksi. Irtotavarat puolestaan jaetaan muodostuman luonteesta riippuen systemaattisesti ja suunnittelematta upotetuiksi. Ne jaetaan myös sovelluksen mukaan rakentamiseen ja teollisuuteen.
Teknogeenisen maaperän lujuusominaisuuksien vuoksi niitä käytetään tie- ja rautatiepenkereiden rakentamiseen. Tätä materiaalia käytetään myös patojen, patojen ja rakennusten perustusten rakentamiseen.
Maaperän ominaisuudet
Penkereiden ja kaatopaikkojen rakentamisessa käytetyn teknogeenisen maaperän tekniset ja geologiset ominaisuudet sisältävät:
- Kivirakenteen rikkoutuminen penkereen rungossa rakennusmateriaalin lujuuden heikkenemisen seurauksena.
- Maaperän fraktiointi ja rinteiden itsetasoituminen.
- Muutos kestävyydessä. Leikkauskestävyys kasvaa tiivistymisen vuoksi tai pienenee raskaan kosteuden vuoksi.
- Huokospainekukkulien muodostuminen vedellä kyllästettyyn maaperään, mikä lisää maanvyörymien riskiä.
Litologisesta koostumuksesta riippuen asiantuntijat jakavat pengerrykset kahteen tyyppiin: homogeenisiin ja heterogeenisiin. Tämä tekijä on vaihteleva ja riippuu tämän rakennusmateriaalin luonnollisesta fraktioitumisesta täyttöprosessissa. Tässä tapauksessa hienot fraktiot keskittyvät yleensä penkereen yläosaan ja suuret fraktiot - alempaan. Tämä johtuu eri koostumusten rakennusmateriaalien käytöstä.
Maaperän lujuus
Maksuvanan tekomaan lujuusominaisuudet määritetään ottaen huomioon rinteiden muodostumisolosuhteet. Penkereen vakautta laskettaessa insinöörien tulee ottaa huomioon maaperän epätäydellinen tiivistyminen, joka arvioidaan leikkauskokeen jälkeen.
Penkereiden rakentamiseen käytettävän ihmisen aiheuttaman maan enimmäistiheys saavutetaan useiden vuosien kuluttua ja riippuu käytetystä materiaalista. Esimerkiksi hiekkasaviturpeesta saatavat epäpuhtaudet tiivistyvät 2-4 vuoden kuluessa rakentamisen valmistumisesta. Savet ja savet saavuttavat maksimitiheytensä 8-12 vuodessa. Keski- ja hienojakeiset hiekkapenkereet ja hiekka tiivistyvät 2-6 vuodessa.
Alluviaalinen maaperä
Alluviaalinen teknogeeninen maaperä syntyy hydraulisella mekanisaatiolla putkistojärjestelmän avulla. Rakennusprosessin aikana asiantuntijat suorittavat organisoituja ja järjestämättömiä tuloksia. Ensimmäiset ovat välttämättömiä suunnittelu- ja rakennustarkoituksiin. Ne on rakennettu jo enn alta määrätyillä ominaisuuksilla. Tällaisten rakenteiden avulla pestään tiheät hiekkakerrokset, padot ja padot, jotka on suunniteltu keskimääräiseen vedenpaineeseen.
Järjestämätöntä tulvaa käytetään maaperän kivien siirtämiseen maan vapauttamiseksi jatkotyötä varten, kuten luonnollisten rakennusmateriaalien ja muiden mineraalien louhintaan.
Maanrakennustöiden rakentaminen ja alueiden vapauttaminen hydromekanisoinnilla sisältää useita vaiheita:
- Maakivien hydraulinen louhinta hydraulisten monitorien ja imuruoppauslaitteiden avulla.
- Louhitun materiaalin vesikuljetus jakelu- ja pääputkistojen kautta.
- Teknogeenisen maaperän tulvien järjestäminen maanrakennustöihin tai vapaille alueille, joiden pitäisi palvella louhitun kiven sijoittamista.
Aluviaalisen rakennusmateriaalin ominaisuudet
Aluviaalisen maaperän tekniset ja geologiset ominaisuudet määräytyvät niiden koostumuksen jayksittäisten hiukkasten fysikaalinen ja kemiallinen vuorovaikutus veden kanssa. Rakentamisessa käytetyn teknogeenisen maaperän koostumus riippuu sen louhintapaikasta luonnollisissa olosuhteissa sekä tämän rakennusmateriaalin rakentamiseen ja tulvaan liittyvistä työmenetelmistä.
Aluviaalimaan ominaisuudet riippuvat ensisijaisesti fysikaalisista ja maantieteellisistä tekijöistä, kuten alueen topografiasta ja rakennusmateriaalien louhintapaikan ilmastosta. Asiantuntijat ottavat myös huomioon tästä kalliosta rakennetun tulvarakenteen perustuksen kunnon ja ominaisuudet.
Aluviaalisen maaperän koostumus
Orgaanisen aineen koostumus tulvamaassa määrää sen fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien saavuttamisajan. Pesuprosessin aikana seos jaetaan fraktioihin. Suuret hiukkaset keskittyvät suurimmaksi osaksi lietteen poistoaukon lähelle, paikkaan, jossa k altevuusalue muodostuu. Hienojakoiset hiekkahiukkaset sijaitsevat välivyöhykkeellä, ja hienojakoiset, pääasiassa savesta koostuvat, muodostavat lampialueen.
Insinööreillä on useita yhteisiä vaiheita maaperän tulvaominaisuuksien muodostumisessa:
- Rakennusmateriaalin tiivistyminen, joka tapahtuu painovoiman vaikutuksesta siihen. On myös voimakasta veden menetystä. Juuri tänä aikana tapahtuu tärkein itsetiivistymisprosessi. Tämä prosessi kestää yleensä enintään vuoden.
- Maaperä vahvistuu hiekan puristumisesta johtuen. Rakennusmateriaalin pienten hiukkasten välillä dynaaminen vakaus kasvaa. Tämä prosessi kestää yhdestä kolmeen vuotta.vuotta.
- Stabilointitila muodostuu sementointisidosten muodostumisen ansiosta, jotka eivät pelkää veden virtausta. Tämän prosessin viimeisessä vaiheessa tulvahiekka vahvistuu merkittävästi. Rakenteen stabiloitumisaika saavutetaan kymmenen vuoden ajan tai kauemmin.
Rakennusten rakentaminen teknogeeniselle maaperälle
Kaikki käynnissä olevat työt täytön ja alluvion aikana rakenteiden jatkorakentamiseksi tulee suorittaa vain tiukassa geoteknisessä valvonnassa, jonka suorittaa kokenut insinöörihenkilöstö. Rakennusmateriaalia on arvioitava kerralla useilla mittareilla, kuten penkereen tasaisuusasteella, siinä olevien orgaanisten aineiden pitoisuudella, fysikaalisilla ja mekaanisilla ominaisuuksilla ja niin edelleen. Geologien on myös selvitettävä maaperän kyky tuottaa erilaisia kaasuja, kuten metaania, sekä hiilidioksidia. Näiden aineiden muodostuminen tapahtuu orgaanisten aineiden hajoamisen seurauksena.
Jos käy ilmi, että penkereellä ei ole jatkorakentamiseen tarvittavaa riittävää lujuutta, rakennettava kohde on viimeisteltävä useilla tavoilla:
- Yhdistä raskaalla koneella (telat, junttaimet, täryttimet).
- Vahvista pengerrystä betonipaaluilla ja -laatoilla.
- Vahvista rakennetta suunnatuilla räjähdyksillä.
- Tuottaa syvän maaperän stabilointia.
- Leikkaa rakennus läpi vahvistaaksesi sitä tuilla.
Jos rakennustyömailla sataa ajoittain rankkoja sateita, rakentajien on tehtävä setoteuttaa rakentavia toimenpiteitä, joilla pyritään lisäämään koko rakenteen lujuutta, mukaan lukien tiet ja rakennukset. On tarpeen suorittaa toimenpiteitä perustan vahvistamiseksi betonin epätasaisten muodonmuutosten estämiseksi.
