Tehnogena tla so naravna tla in tla, ki so se spremenila in premaknila kot posledica človeške proizvodnje in gospodarskih dejavnosti. Tak material imenujemo tudi umetna tla. Narejen je za industrijske potrebe, pa tudi za izboljšanje urbanih območij.
Namen umetne zemlje
Tehnogena tla se pogosto uporabljajo kot podlaga za stanovanjske, inženirske in industrijske zgradbe. Iz tega materiala so zgrajeni tudi železniški nasipi in zemeljski jezovi.
Obseg gradnje na tehnogenih tleh se praviloma meri v sto milijardah kubičnih metrov.
Inženirsko-geološke lastnosti tal
Lastnosti tal določa sestava matične kamnine ali odpadki, ki nastanejo pri njeni predelavi. Tudi inženirsko-geološke lastnosti tehnogenih tal je mogoče določiti z naravo človekovega vpliva nanjo. Tako da lahko strokovnjaki natančno določijo značilnosti miniranegagradbeni material, GOST je bil ustvarjen pod številko 25100-95. Imenuje se "Tla in njihova klasifikacija". V tem dokumentu je material za gradnjo inženirskih objektov (nasipov in temeljev stavb) ločen v ločen razred.
Klasifikacija tehnogenih tal je sestavljena iz več skupin:
- 1 skupina: kamnita, zamrznjena in razpršena. Razlikujete jih po naravi strukturnih vezi.
- 2 skupina: povezana, kamnita, nepovezana, ne kamnita in ledena. Med seboj se razlikujejo po moči.
- 3 skupina: naravne tvorbe, ki so se spremenile v času njihovega naravnega pojava v zemlji, kot tudi naravne razseljene formacije, ki so bile spremenjene zaradi fizikalnih in fizikalno-kemijskih vplivov. Strokovnjaki v tretjo skupino uvrščajo tudi nasipna in aluvialna tla, ki so bila spremenjena zaradi toplotne izpostavljenosti.
Prav tako se razred tehnogenih tal določi z razdelitvijo na tipe in vrste. Razdeljen glede na materialno sestavo, ime, vpliv, izvor, stanje nastanka in druge pogoje. Mnogi strokovnjaki menijo, da ima obstoječa klasifikacija tehnogenih razsutih tal številne pomanjkljivosti in zahteva nekaj pojasnil.
Kulturne plasti
Kulturne plasti se imenujejo tvorbe posebne sestave zaradi geoloških razmer na območju, kjer se material nahaja. Določa ga narava gospodarske dejavnosti. Takšna tehnogena tla imajo heterogeno sestavo vzdolž vertikale in površine. ATv sodobnem svetu se aktivno uporablja v gradbeništvu.
Za pridobivanje kulturne plasti, ki leži nekaj sto metrov globoko v zemlji, je treba razviti metodo inženirsko-geološkega raziskovanja. Med takšnim delom bodo inženirji morali organizirati prostore za zbiranje gradbenih odpadkov, pa tudi gospodinjskih in industrijskih odpadkov. Upoštevati je treba, da je izvajanje takšnih del na ozemlju starih pokopališč in živalskih grobišč strogo prepovedano z ruskim zakonom.
Razseljene naravne formacije
Naravno razseljene formacije se imenujejo prsti, ki so bila odstranjena iz njihovega naravnega pojava in nato podvržena delni industrijski predelavi. Ta gradbeni material je sestavljen iz razpršenih kohezivnih in nekohezivnih tal.
Kamnite in polskalne kamnine se najprej drobijo na strojih, nato pa se premikajo že kot razpršena grobozrnata tla. Enako velja za zamrznjene kamnine. Po načinu polaganja se razseljene tvorbe delijo na aluvialne in razsute. Po drugi strani so razsuta tla, odvisno od narave tvorbe, razdeljena na sistematično in nenačrtovano odložena. Glede na uporabo jih delimo tudi na gradbene in industrijske.
Zaradi trdnosti tehnogenih tal se uporabljajo za gradnjo cestnih in železniških nasipov. Prav tako se ta material uporablja za gradnjo jezov, jezov, temeljev za zgradbe.
Lastnosti tal
Inženirske in geološke značilnosti tehnogenih tal, ki se uporabljajo pri gradnji nasipov in odlagališč, vključujejo:
- Kršitev skalne strukture v telesu nasipa kot posledica zmanjšanja trdnosti gradbenega materiala.
- Frakcioniranje tal in samo-izravnavanje pobočij.
- Sprememba vzdržljivosti. Strižna odpornost se poveča zaradi zbijanja ali zmanjša zaradi močne vlage.
- Nastajanje nasipov zaradi pornega tlaka v tleh, nasičenih z vodo, kar poveča tveganje za zemeljske plazove.
Odvisno od litološke sestave strokovnjaki delijo nasipe na dve vrsti: homogene in heterogene. Ta faktor je spremenljiv in je odvisen od naravne frakcionacije tega gradbenega materiala v procesu zasipanja. V tem primeru so drobne frakcije običajno koncentrirane v zgornjem delu nasipa, velike frakcije pa v spodnjem. To se zgodi zaradi uporabe gradbenih materialov različnih sestav.
Moč tal
Možnosti trdnosti množice umetnih tal so določene ob upoštevanju pogojev za nastanek pobočij. Pri izračunu stabilnosti nasipa morajo inženirji upoštevati nepopolno zbitost talne mase, ki se oceni po strižnem testiranju.
Maksimalna gostota umetne zemlje, ki se uporablja za gradnjo nasipov, je dosežena po več letih in je odvisna od vrste uporabljenega materiala. Na primer peščena ilovicatla z nečistočami iz šote se stisnejo v 2-4 letih od datuma zaključka gradnje. Ilovice in gline dosežejo največjo gostoto v 8-12 letih. Peščeni nasipi in pesek srednje in fine frakcije se zbijejo v 2-6 letih.
Aluvialna tla
Aluvialna tehnogena tla nastajajo s pomočjo hidravlične mehanizacije s pomočjo cevovodnega sistema. Med gradnjo strokovnjaki izvajajo organizirane in neorganizirane naplavine. Prvi so potrebni za inženirske in gradbene namene. Zgrajeni so že z vnaprej določenimi lastnostmi. S pomočjo takšnih struktur se sperejo goste plasti peska, jezov in jezov, zasnovanih za povprečen vodni tlak.
Neorganiziran aluvij se uporablja za premikanje zemeljskih kamnin, da se sprosti zemljišče za nadaljnje delo, kot je pridobivanje naravnih gradbenih materialov in drugih mineralov.
Izgradnja zemeljskih del in sprostitev ozemelj s hidromehanizacijo vključuje več faz:
- Hidravlično rudarjenje zemeljskih kamnin z uporabo hidravličnih monitorjev in sesalnih bagrov.
- Hidrotransport izkopanega materiala po distribucijskih in glavnih cevovodih.
- Organizacija naplavin tehnogene zemlje v zemeljska dela ali prosta ozemlja, ki naj bi služila za namestitev izkopane kamnine.
Lastnosti aluvialnega gradbenega materiala
Inženirske in geološke lastnosti aluvialnih tal so določene z njihovo sestavo infizikalna in kemična interakcija njegovih posameznih delcev z vodo. Sestava tehnogenih tal, ki se uporabljajo v gradbeništvu, je odvisna od kraja pridobivanja v naravnih razmerah, pa tudi od načinov dela, povezanih z gradnjo in naplavin tega gradbenega materiala.
Lastnosti aluvialnih tal so odvisne predvsem od fizikalnih in geografskih dejavnikov, kot sta topografija najdišča in podnebje na mestu, kjer se pridobiva gradbeni material. Strokovnjaki upoštevajo tudi stanje in lastnosti temeljev aluvialne strukture, zgrajene iz te kamnine.
Sestava aluvialnih tal
Sestava organske snovi v aluvialni zemlji določa čas pridobitve njenih fizikalnih in mehanskih lastnosti. Med postopkom pranja se mešanica razdeli na frakcije. Veliki delci so zgoščeni večinoma v bližini iztoka gnojevke, na mestu, kjer nastane pobočje. Drobni delci peska se nahajajo v vmesnem območju, fini, sestavljeni predvsem iz gline, pa tvorijo ribniško območje.
Inženirji si delijo več stopenj pri oblikovanju lastnosti aluvialnih tal:
- Utrjevanje gradbenega materiala, ki nastane kot posledica gravitacijskega vpliva nanj. Obstaja tudi intenzivna izguba vode. V tem obdobju poteka glavni proces samostiskanja. Ta postopek običajno ne traja več kot eno leto.
- Okrepitev tal nastane zaradi stiskanja peska. Med majhnimi delci gradbenega materiala se poveča dinamična stabilnost. Ta postopek traja od enega do treh let.let.
- Stabilizacijsko stanje nastane zaradi nastanka cementnih vezi, ki se ne bojijo vodnih tokov. Na zadnji stopnji tega procesa se aluvialni peski znatno okrepijo. Trajanje stabilizacije konstrukcije je doseženo deset let ali več.
Gradnja objektov na tehnogenih tleh
Vsa tekoča dela med zasipanjem in naplavljanjem za nadaljnjo gradnjo objektov je treba izvajati le pod strogim geotehničnim nadzorom, ki ga izvaja izkušeno inženirsko osebje. Gradbeni material je treba naenkrat oceniti z več kazalniki, kot so stopnja enakomernosti nasipa, vsebnost organskih snovi v njem, fizikalne in mehanske lastnosti itd. Prav tako morajo geologi ugotoviti sposobnost tal za ustvarjanje različnih plinov, kot je metan, pa tudi ogljikov dioksid. Nastajanje teh snovi nastane kot posledica razgradnje organskih snovi.
Če se izkaže, da nasip nima zadostne trdnosti, ki je potrebna za nadaljnjo gradnjo, je treba zgrajeni objekt dokončati na več načinov:
- Konsolidirajte s težkimi stroji (valjniki, nabijalci, vibratorji).
- Okrepite nasip z betonskimi piloti in ploščami.
- Okrepite strukturo z usmerjenimi eksplozijami.
- Zagotovite globoko stabilizacijo tal.
- Prerežite zgradbo, da jo okrepite s podporami.
Če na gradbiščih občasno prihaja do močnih padavin, morajo gradbenikiizvajati konstruktivne ukrepe, ki bodo usmerjeni v povečanje trdnosti celotne konstrukcije, vključno s cestami in zgradbami. Potrebno je izvesti ukrepe za krepitev temeljev, da preprečimo neenakomerno deformacijo betona.
