קרקעות טכנוגניות הן קרקעות וקרקעות טבעיות שעברו שינוי ועקירה כתוצאה מייצור אנושי ופעילות כלכלית. חומר כזה נקרא גם אדמה מלאכותית. הוא מיועד לצרכים תעשייתיים, כמו גם לשיפור אזורים עירוניים.
מטרה של אדמה מלאכותית
קרקעות טכנוגניות משמשות לעתים קרובות כבסיס למבני מגורים, הנדסה ותעשייה. כמו כן, סוללות רכבת וסכרי עפר בנויים מחומר זה.
ככלל, נפחי בנייה על קרקעות טכנוגניות נמדדים במאות מיליארדי מטרים מעוקבים.
מאפיינים הנדסיים-גיאולוגיים של הקרקע
מאפייני הקרקע נקבעים על פי הרכב הסלע האם שלה או הפסולת שנוצרת במהלך עיבודה. כמו כן, ניתן לקבוע את המאפיינים ההנדסיים-גיאולוגיים של קרקע טכנוגנית לפי אופי ההשפעה האנושית עליה. כך שמומחים יכולים לקבוע במדויק את המאפיינים של הממוקשחומר בניין, GOST נוצר תחת המספר 25100-95. זה נקרא "קרקעות וסיווגם". במסמך זה, החומר לבניית מבנים הנדסיים (סוללות ויסודות מבנים) מופרד למחלקה נפרדת.
סיווג קרקעות טכנוגניות מורכב ממספר קבוצות:
- 1 קבוצה: סלעית, קפואה ומפוזרת. אתה יכול להבחין ביניהם לפי אופי האג"ח המבניות.
- 2 קבוצה: מחוברת, סלעי, לא מחוברת, לא סלעי וקרח. הם נבדלים זה מזה בעוצמתם.
- 3 group: תצורות טבעיות שהשתנו במהלך התרחשותן הטבעית בכדור הארץ, כמו גם תצורות עקורות טבעיות שהשתנו כתוצאה מהשפעה פיזיקלית ופיזית-כימית. כמו כן, המומחים כוללים קרקעות בתפזורת וסחף אשר שונו כתוצאה מחשיפה תרמית לקבוצה השלישית.
כמו כן, המעמד של קרקעות טכנוגניות נקבע על ידי חלוקתו לסוגים ומינים. מחולקים לפי הרכב החומר, שם, השפעה, מקור, מצב היווצרות ותנאים נוספים. מומחים רבים מאמינים כי לסיווג הקיים של קרקעות בתפזורת טכנוגניים יש מספר חסרונות ודורש הבהרה מסוימת.
שכבות תרבות
שכבות תרבות נקראות תצורות בעלות קומפוזיציה מוזרה, בשל התנאים הגיאולוגיים של האזור שבו החומר מתרחש. זה נקבע על פי אופי הפעילות הכלכלית. לאדמה טכנוגנית כזו יש הרכב הטרוגני לאורך האנכי והשטח. בְּבעולם המודרני משתמשים בו באופן פעיל בבנייה.
כדי לחלץ את השכבה התרבותית, השוכנת בעומק של כמה מאות מטרים באדמה, נדרש לפתח שיטה של סקר הנדסי וגיאולוגי. במהלך עבודה כזו יידרשו מהנדסים לארגן מקומות לאיסוף פסולת בניין וכן פסולת ביתית ותעשייתית. כדאי לקחת בחשבון שביצוע עבודות כאלה בשטח של בתי קברות ישנים ושטחי קבורה של בעלי חיים אסור בהחלט על פי החוק הרוסי.
תצורות טבעיות שנעקרו
תצורות עקורות טבעיות נקראות קרקעות שהוצאו מההתרחשות הטבעית שלהן, ולאחר מכן עברו עיבוד תעשייתי חלקי. חומר בנייה זה נוצר מקרקעות מלוכדות ולא מלוכדות מפוזרות.
סלעים סלעיים וסלעיים למחצה נכתשים תחילה במכונות, ולאחר מכן הם מועברים כבר כקרקעות גסות גרגירים מפוזרות. כך גם לגבי סלעים קפואים. על פי שיטת ההנחה, התצורות העקורות מחולקות לסחף ולתפזורת. בתורו, קרקעות בתפזורת, בהתאם לאופי היווצרות, מחולקות לזרימה שיטתית ולא מתוכננת. הם גם מחולקים בהתאם ליישום לבנייה ותעשייה.
בשל מאפייני החוזק של קרקעות טכנוגניות, הן משמשות לבניית סוללות כבישים ומסילות רכבת. כמו כן, חומר זה משמש לבניית סכרים, סכרים, יסודות למבנים.
תכונות קרקע
המאפיינים ההנדסיים והגיאולוגיים של קרקעות טכנוגניות המשמשות לבניית סוללות ומזבלות כוללות:
- הפרת מבנה הסלע בגוף הסוללה כתוצאה מירידה בחוזק חומר הבניין.
- חלקיקי קרקע ורידוד עצמי של מדרונות.
- שינוי בעמידות. עמידות הגזירה עולה עקב דחיסה או יורדת עקב לחות כבדה.
- היווצרות תלוליות לחץ נקבוביות בקרקעות רוויות מים, מה שמגביר את הסיכון למפולות.
בהתאם להרכב הליתולוגי, מומחים מחלקים סוללות לשני סוגים: הומוגניים והטרוגניים. גורם זה משתנה ותלוי בחלוקה הטבעית של חומר בניין זה בתהליך המילוי. במקרה זה, שברים עדינים מרוכזים בדרך כלל בחלק העליון של הסוללה, ושברים גדולים - בחלק התחתון. זה קורה כתוצאה משימוש בחומרי בניין בעלי הרכב שונה.
חוזק הקרקע
מאפייני החוזק של קרקעות מעשה ידי אדם בתפזורת נקבעים תוך התחשבות בתנאים להיווצרות מדרונות. בעת חישוב היציבות של סוללה, על המהנדסים לקחת בחשבון את הדחיסה הלא מלאה של מסת הקרקע, אשר מוערכת לאחר בדיקת גזירה.
הצפיפות המקסימלית של אדמה מעשה ידי אדם, המשמשת לבניית סוללות, מגיעה לאחר מספר שנים ותלויה בסוג החומר המשמש. לדוגמא, אדמה חוליתקרקעות עם זיהומים מכבול נדחסות תוך 2-4 שנים ממועד השלמת הבנייה. לולאות וחרסיות מגיעות לצפיפות המרבית שלהן תוך 8-12 שנים. סוללות טיט חוליות וחולות של חלקים בינוניים ועדינים נדחסים תוך 2-6 שנים.
אדמת סחף
אדמה טכנוגנית סחף נוצרת בעזרת מיכון הידראולי באמצעות מערכת צינורות. במהלך תהליך הבנייה, מומחים מבצעים סחף מאורגן ולא מאורגן. הראשונים נחוצים למטרות הנדסה ובנייה. הם בנויים כבר עם מאפיינים שנקבעו מראש. בעזרת מבנים כאלה נשטפות שכבות צפופות של חול, סכרים וסכרים, המיועדים ללחץ מים ממוצע.
סחף לא מאורגן משמש להזזת סלעי אדמה כדי לפנות קרקע לעבודה נוספת, כגון מיצוי חומרי בניין טבעיים ומינרלים אחרים.
בניית עבודות עפר ושחרור שטחים באמצעות הידרומיכון כולל מספר שלבים:
- כרייה הידראולית של סלעי אדמה באמצעות מוניטורים הידראוליים ומחפירי שאיבה.
- הובלה הידרו של חומר ממוקש דרך הפצה וצינורות ראשיים.
- ארגון סחף של אדמה טכנוגנית לעבודות עפר או לשטחים חופשיים, אשר אמורים לשרת את הסלע שחולץ.
מאפיינים של חומרי בניין סחף
תכונות הנדסיות וגיאולוגיות של קרקעות סחף נקבעות על פי הרכבן ואינטראקציה פיזית וכימית של חלקיקים בודדים שלו עם מים. הרכב הקרקע הטכנוגנית המשמשת בבנייה תלוי במקום הוצאתה בתנאים טבעיים, וכן בשיטות העבודה הקשורות לבנייה וסחף של חומר בניין זה.
התכונות של אדמת סחף תלויות בעיקר בגורמים פיזיקליים וגיאוגרפיים, כמו הטופוגרפיה של האתר והאקלים במקום בו מכורים חומרי בניין. כמו כן, מומחים לוקחים בחשבון את המצב והמאפיינים של היסוד של מבנה הסחף שנבנה מסלע זה.
הרכב אדמת סחף
הרכב החומר האורגני באדמת הסחף קובע את זמן הרכישה של תכונותיו הפיזיקליות והמכניות. במהלך תהליך הכביסה, התערובת מחולקת לשברים. חלקיקים גדולים מרוכזים ברובם ליד יציאת התרחיץ, במקום שבו נוצר אזור המדרון. חלקיקי חול דק ממוקמים באזור הביניים, ועדינים, המורכבים בעיקר מחימר, יוצרים את אזור הבריכה.
מהנדסים חולקים כמה שלבים בהיווצרות תכונות אדמת סחף:
- קונסולידציה של חומר בניין, המתרחש כתוצאה מהשפעה כבידה עליו. יש גם איבוד מים אינטנסיבי. בתקופה זו מתרחש התהליך העיקרי של דחיסה עצמית. תהליך זה בדרך כלל לא לוקח יותר משנה.
- חיזוק הקרקע מתרחש עקב דחיסת חול. בין חלקיקים קטנים של חומר בניין, היציבות הדינמית עולה. תהליך זה נמשך בין שנה לשלוש שנים.שנים.
- מצב הייצוב נוצר עקב יצירת קשרי צמנטציה, שאינם מפחדים מזרימות מים. בשלב הסופי של תהליך זה, חולות סחף מתחזקים משמעותית. משך הייצוב של המבנה מושג לעשר שנים או יותר.
בניית מבנים על קרקע טכנוגנית
כל העבודה השוטפת במהלך מילוי וסחף להמשך בניית מבנים צריכה להתבצע רק עם בקרה גיאוטכנית קפדנית, המתבצעת על ידי צוות הנדסה מנוסה. יש להעריך את חומר הבניין בבת אחת לפי מספר אינדיקטורים, כגון מידת אחידות הסוללה, תכולת החומרים האורגניים בה, תכונות פיזיקליות ומכניות וכדומה. כמו כן, גיאולוגים צריכים לברר את יכולתה של הקרקע לייצר גזים שונים, כמו מתאן, וכן פחמן דו חמצני. היווצרותם של חומרים אלו מתרחשת כתוצאה מפירוק של חומרים אורגניים.
אם יתברר שלסוללה אין חוזק מספיק, שנדרש להמשך בנייה, יש לסיים את החפץ הבנוי בכמה דרכים:
- איחוד עם מכונות כבדות (רולים, רולים, ויברטורים).
- חזק את הסוללה עם כלונסאות ולוחות בטון.
- חזק את המבנה עם פיצוצים מכוונים.
- ליצור ייצוב קרקע עמוק.
- חתוך דרך בניין כדי לחזק אותו בתומכים.
אם יורד גשם כבד מדי פעם באתרי בנייה, בונים צריכים לעשות זאתלבצע צעדים קונסטרוקטיביים שמטרתם להגביר את חוזק המבנה כולו, לרבות כבישים ומבנים. יש צורך לבצע אמצעים לחיזוק הבסיס כדי למנוע עיוות לא אחיד של הבטון.
