Teknogen jord är naturliga jordar och jordar som har genomgått förändring och förskjutning som ett resultat av mänsklig produktion och ekonomiska aktiviteter. Sådant material kallas också konstgjord jord. Den är gjord för industriella behov, såväl som för förbättring av stadsområden.
Syfte med konstgjord jord
Teknogen jord används ofta som grund för bostads-, verkstads- och industribyggnader. Järnvägsvallar och jorddammar är också konstruerade av detta material.
Som regel mäts byggvolymer på teknogen mark i hundratals miljarder kubikmeter.
Markens ingenjörsgeologiska egenskaper
Markens egenskaper bestäms av sammansättningen av dess moderberg eller det avfall som genereras under dess bearbetning. Dessutom kan de tekniska-geologiska egenskaperna hos teknogen jord bestämmas av arten av mänsklig påverkan på den. Så att specialister exakt kan bestämma egenskaperna hos den mineradebyggmaterial, GOST skapades under numret 25100-95. Det kallas "Jordar och deras klassificering". I detta dokument är materialet för konstruktion av tekniska strukturer (vallar och byggnadsfundament) uppdelat i en separat klass.
Klassificering av teknogen jord består av flera grupper:
- 1 grupp: stenig, frusen och spridd. Du kan skilja dem åt genom de strukturella bindningarnas natur.
- 2 grupp: ansluten, stenig, oansluten, inte stenig och isig. De skiljer sig i styrka från varandra.
- 3 grupp: naturliga formationer som har förändrats under sin naturliga förekomst i jorden, såväl som naturliga förskjutna formationer som har förändrats som ett resultat av fysisk och fysikalisk-kemisk påverkan. Experterna inkluderar även bulk- och alluvialjordar som har förändrats som ett resultat av termisk exponering för den tredje gruppen.
Också klassen av teknogena jordar bestäms genom att dela in den i typer och arter. Indelas efter materialsammansättning, namn, påverkan, ursprung, bildningsskick och andra förhållanden. Många experter anser att den befintliga klassificeringen av teknogena bulkjordar har ett antal brister och kräver ett visst förtydligande.
Kulturella lager
Kulturella lager kallas formationer med en speciell sammansättning, på grund av de geologiska förhållandena i området där materialet förekommer. Det bestäms av typen av ekonomisk verksamhet. Sådan teknogen jord har en heterogen sammansättning längs vertikalen och området. PÅi den moderna världen används det aktivt i byggandet.
För att utvinna kulturlagret, som ligger flera hundra meter djupt i jorden, krävs det att man utvecklar en metod för ingenjörskonst och geologisk undersökning. Under sådant arbete kommer ingenjörer att vara skyldiga att organisera platser för insamling av byggskräp, såväl som hushålls- och industriavfall. Det är värt att tänka på att det är strängt förbjudet enligt rysk lag att utföra sådant arbete på gamla kyrkogårdar och djurbegravningsplatser.
Förskjutna naturliga formationer
Naturliga fördrivna formationer kallas jordar som togs bort från sin naturliga förekomst och sedan utsatts för partiell industriell bearbetning. Detta byggnadsmaterial är bildat av spridda sammanhängande och icke-sammanhängande jordar.
Steniga och halvsteniga stenar krossas först på maskiner och sedan flyttas de redan som spridda grovkorniga jordar. Detsamma gäller frusna stenar. Enligt läggningsmetoden är de förskjutna formationerna uppdelade i alluvial och bulk. I sin tur delas bulkjordar, beroende på formationens karaktär, in i systematiskt och oplanerat dumpade. De är också uppdelade beroende på applikationen i konstruktion och industri.
På grund av hållfasthetsegenskaperna hos teknogena jordar används de för konstruktion av väg- och järnvägsvallar. Detta material används också för konstruktion av dammar, dammar, fundament för byggnader.
Markegenskaper
De tekniska och geologiska egenskaperna hos teknogen jord som används vid konstruktion av vallar och soptippar inkluderar:
- Brott mot bergstrukturen i banvallens kropp till följd av minskad hållfasthet hos byggmaterialet.
- Markfraktionering och självutplaning av sluttningar.
- Förändring i hållbarhet. Skjuvmotståndet ökar på grund av packning eller minskar på grund av kraftig fukt.
- Bildandet av portryckshögar i vattenmättade jordar, vilket ökar risken för skred.
Beroende på den litologiska sammansättningen delar experter in vallar i två typer: homogena och heterogena. Denna faktor är variabel och beror på den naturliga fraktioneringen av detta byggmaterial under återfyllningsprocessen. I det här fallet är fina fraktioner vanligtvis koncentrerade i den övre delen av vallen och stora fraktioner - i den nedre. Detta sker som ett resultat av användningen av byggmaterial med olika sammansättning.
Markstyrka
Hållfastheten hos bulkjordar som skapats av människan bestäms med hänsyn till förutsättningarna för bildandet av sluttningar. Vid beräkning av stabiliteten hos en invallning måste ingenjörerna ta hänsyn till den ofullständiga packningen av jordmassan, som bedöms efter skjuvprovning.
Den maximala tätheten av konstgjord jord, som används för att bygga vallar, uppnås efter flera år och beror på vilken typ av material som används. Till exempel sandig lerjordjordar med föroreningar från torv komprimeras inom 2-4 år från datumet för slutförandet av konstruktionen. Lerar och leror når sin maximala täthet inom 8-12 år. Sandiga lervallar och sand av medelstora och fina fraktioner komprimeras inom 2-6 år.
Alluvial jord
Alluvial teknogen jord skapas med hjälp av hydraulisk mekanisering med hjälp av ett rörledningssystem. Under byggprocessen utför specialister organiserade och oorganiserade alluvium. De första är nödvändiga för ingenjörs- och konstruktionsändamål. De är byggda redan med förutbestämda egenskaper. Med hjälp av sådana strukturer tvättas täta lager av sand, dammar och dammar, utformade för ett medelvattentryck.
Oorganiserat alluvium används för att flytta jordstenar för att frigöra mark för vidare arbete, såsom utvinning av naturliga byggmaterial och andra mineraler.
Byggandet av markarbeten och frigörandet av territorier genom hydromekanisering omfattar flera steg:
- Hydraulisk brytning av jordstenar med hjälp av hydrauliska monitorer och sugmudderverk.
- Hydrotransport av gruvmaterial genom distribution och huvudledningar.
- Organisering av alluvium av teknogen jord till markarbeten eller fria territorier, som bör tjäna till att hysa den utvunna stenen.
Egenskaper för alluvi alt byggnadsmaterial
Alluvialjordars tekniska och geologiska egenskaper bestäms av deras sammansättning ochfysisk och kemisk interaktion mellan dess individuella partiklar och vatten. Sammansättningen av den teknogena jord som används i byggandet beror på platsen för dess utvinning under naturliga förhållanden, såväl som de arbetsmetoder som är förknippade med konstruktionen och alluvium av detta byggnadsmaterial.
Egenskaperna hos alluvial jord beror främst på fysiska och geografiska faktorer, som platsens topografi och klimatet på den plats där byggmaterial bryts. Experter tar också hänsyn till tillståndet och egenskaperna hos grunden för den alluviala strukturen byggd av denna bergart.
Komposition av alluvial jord
Sammansättningen av organiskt material i alluvialjorden avgör tidpunkten för förvärvet av dess fysikaliska och mekaniska egenskaper. Under tvättprocessen delas blandningen upp i fraktioner. Stora partiklar koncentreras till största delen nära slurryns utlopp, på den plats där sluttningszonen bildas. Fina sandpartiklar finns i den mellanliggande zonen och fina, huvudsakligen bestående av lera, bildar dammzonen.
Ingenjörer delar flera steg i bildandet av alluviala jordegenskaper:
- Konsolidering av byggnadsmaterial, som sker som ett resultat av gravitationspåverkan på det. Det finns också en intensiv vattenförlust. Det är under denna period som huvudprocessen för självkomprimering äger rum. Denna process tar vanligtvis inte mer än ett år.
- Markförstärkning uppstår på grund av sandkompression. Mellan små partiklar av byggmaterial ökar dynamisk stabilitet. Denna process tar från ett till tre år.år.
- Stabiliseringstillståndet bildas på grund av bildandet av cementeringsbindningar, som inte är rädda för vattenflöden. I slutskedet av denna process förstärks alluvial sand avsevärt. Varaktigheten av stabiliseringen av strukturen uppnås i tio år eller mer.
Konstruktion av byggnader på teknogen mark
Allt pågående arbete under återfyllning och alluvium för vidare konstruktion av konstruktioner bör endast utföras med strikt geoteknisk kontroll, som utförs av en erfaren ingenjörspersonal. Byggmaterialet måste utvärderas på en gång av flera indikatorer, såsom graden av likformighet hos vallen, innehållet av organiska ämnen i den, fysiska och mekaniska egenskaper och så vidare. Geologer måste också ta reda på jordens förmåga att generera olika gaser, såsom metan, såväl som koldioxid. Bildningen av dessa ämnen sker som ett resultat av nedbrytning av organiska ämnen.
Om det visar sig att vallen inte har tillräcklig hållfasthet, vilket krävs för vidare konstruktion, måste det konstruerade objektet färdigställas på flera sätt:
- Konsolidera med tunga maskiner (rullar, stampar, vibratorer).
- Förstärk vallen med betongpålar och plattor.
- Förstärk strukturen med riktade explosioner.
- Producera djup jordstabilisering.
- Skär genom en byggnad för att förstärka den med stöd.
Om det periodvis kommer kraftiga regn på byggarbetsplatser måste byggare göra detgenomföra konstruktiva åtgärder som ska syfta till att öka styrkan i hela strukturen, inklusive vägar och byggnader. Det är nödvändigt att vidta åtgärder för att stärka grunden för att förhindra ojämn deformation av betongen.
