Los suelos tecnogénicos son suelos naturales y suelos que han sufrido cambios y desplazamientos como resultado de la producción humana y las actividades económicas. Tal material también se llama suelo artificial. Está hecho para necesidades industriales, así como para la mejora de áreas urbanas.
Propósito del suelo artificial
Los suelos tecnogénicos se utilizan a menudo como base para edificios residenciales, de ingeniería e industriales. Además, los terraplenes ferroviarios y las presas de tierra se construyen con este material.
Por regla general, los volúmenes de construcción en suelos tecnogénicos se miden en cientos de miles de millones de metros cúbicos.
Ingeniería-propiedades geológicas del suelo
Las características del suelo están determinadas por la composición de su roca madre o los desechos generados durante su procesamiento. Además, las propiedades geológicas de ingeniería del suelo tecnogénico pueden determinarse por la naturaleza del impacto humano sobre él. Para que los especialistas puedan determinar con precisión las características de los minados.material de construcción, GOST se creó con el número 25100-95. Se llama "Suelos y su clasificación". En este documento, el material para la construcción de estructuras de ingeniería (terraplenes y cimientos de edificios) se separa en una clase separada.
La clasificación de los suelos tecnogénicos consta de varios grupos:
- Grupo 1: rocoso, congelado y disperso. Puede distinguirlos por la naturaleza de los enlaces estructurales.
- Grupo 2: conectado, rocoso, desconectado, no rocoso y helado. Difieren en fuerza entre sí.
- Grupo 3: formaciones naturales que han cambiado durante su ocurrencia natural en la tierra, así como formaciones naturales desplazadas que han cambiado como resultado del impacto físico y físico-químico. Además, los expertos incluyen suelos a granel y aluviales que se han modificado como resultado de la exposición térmica al tercer grupo.
Además, la clase de suelos tecnogénicos se determina dividiéndolos en tipos y especies. Subdividido según la composición material, nombre, impacto, origen, condición de formación y otras condiciones. Muchos expertos creen que la clasificación existente de suelos a granel tecnogénicos tiene una serie de deficiencias y requiere alguna aclaración.
Capas culturales
Las capas culturales se denominan formaciones de composición peculiar, debido a las condiciones geológicas del área donde se presenta el material. Está determinada por la naturaleza de la actividad económica. Tal suelo tecnogénico tiene una composición heterogénea a lo largo de la vertical y el área. ENen el mundo moderno, se utiliza activamente en la construcción.
Para extraer la capa cultural, que se encuentra a varios cientos de metros de profundidad en la tierra, se requiere desarrollar un método de ingeniería y estudio geológico. Durante dicho trabajo, los ingenieros deberán organizar lugares para la recolección de escombros de construcción, así como desechos domésticos e industriales. Vale la pena considerar que la realización de dicho trabajo en el territorio de antiguos cementerios y cementerios de animales está estrictamente prohibido por la ley rusa.
Formaciones naturales desplazadas
Las formaciones naturales desplazadas se denominan suelos que se extrajeron de su presencia natural y luego se sometieron a un procesamiento industrial parcial. Este material de construcción se forma a partir de suelos cohesivos y no cohesivos dispersos.
Las rocas rocosas y semirrocosas primero se trituran en máquinas y luego se mueven ya como suelos de grano grueso dispersos. Lo mismo se aplica a las rocas congeladas. Según el método de colocación, las formaciones desplazadas se dividen en aluviales y masivas. A su vez, los suelos a granel, según la naturaleza de la formación, se dividen en vertidos sistemáticos y no planificados. También se dividen según la aplicación en construcción e industrial.
Debido a las características de resistencia de los suelos tecnogénicos, se utilizan para la construcción de terraplenes de carreteras y vías férreas. Además, este material se utiliza para la construcción de presas, represas, cimientos para edificios.
Características del suelo
Las características de ingeniería y geológicas de los suelos tecnogénicos utilizados en la construcción de terraplenes y vertederos incluyen:
- Violación de la estructura rocosa en el cuerpo del terraplén como consecuencia de una disminución de la resistencia del material de construcción.
- Fraccionamiento de suelos y autoaplanamiento de taludes.
- Cambio en la durabilidad. La resistencia al corte aumenta debido a la compactación o disminuye debido a la humedad intensa.
- La formación de montículos de presión intersticial en suelos saturados de agua, lo que aumenta el riesgo de deslizamientos de tierra.
Dependiendo de la composición litológica, los expertos dividen los terraplenes en dos tipos: homogéneos y heterogéneos. Este factor es variable y depende del fraccionamiento natural de este material de construcción en el proceso de relleno. En este caso, las fracciones finas generalmente se concentran en la parte superior del terraplén y las fracciones grandes, en la parte inferior. Esto sucede como resultado del uso de materiales de construcción de diferente composición.
Resistencia del suelo
Las características de resistencia de los suelos artificiales a granel se determinan teniendo en cuenta las condiciones para la formación de pendientes. Al calcular la estabilidad de un terraplén, los ingenieros deben tener en cuenta la compactación incompleta de la masa del suelo, que se evalúa después de la prueba de corte.
La densidad máxima del suelo artificial, que se utiliza para la construcción de terraplenes, se alcanza después de varios años y depende del tipo de material utilizado. Por ejemplo, franco arenosolos suelos con impurezas de turba se compactan dentro de los 2 a 4 años a partir de la fecha de finalización de la construcción. Las margas y arcillas alcanzan su máxima densidad en 8-12 años. Los terraplenes de marga arenosa y las arenas de fracciones medias y finas se compactan en un plazo de 2 a 6 años.
Suelo aluvial
El suelo tecnogénico aluvial se crea con la ayuda de la mecanización hidráulica mediante un sistema de tuberías. Durante el proceso de construcción, los especialistas realizan aluviones organizados y no organizados. Los primeros son necesarios para fines de ingeniería y construcción. Ya están construidos con propiedades predeterminadas. Con la ayuda de tales estructuras, se lavan densas capas de arena, diques y diques, diseñados para una presión de agua promedio.
El aluvión no organizado se usa para mover las rocas del suelo y liberar terreno para más trabajo, como la extracción de materiales de construcción naturales y otros minerales.
La construcción de movimientos de tierra y liberación de territorios por hidromecanización comprende varias etapas:
- Extracción hidráulica de rocas del suelo utilizando monitores hidráulicos y dragas de succión.
- Hidrotransporte de material minado a través de distribución y ductos principales.
- Organización de aluviones de suelo tecnogénico en movimientos de tierra o territorios libres, que deben servir para albergar la roca extraída.
Propiedades del material de construcción aluvial
Las propiedades geológicas y de ingeniería de los suelos aluviales están determinadas por su composición yinteracción física y química de sus partículas individuales con el agua. La composición del suelo tecnogénico utilizado en la construcción depende del lugar de su extracción en condiciones naturales, así como de los métodos de trabajo asociados a la construcción y aluvión de este material de construcción.
Las propiedades del suelo aluvial dependen principalmente de factores físicos y geográficos, como la topografía del sitio y el clima en el lugar donde se extraen los materiales de construcción. Además, los expertos tienen en cuenta el estado y las propiedades de los cimientos de la estructura aluvial construida a partir de esta roca.
Composición del suelo aluvial
La composición de la materia orgánica en el suelo aluvial determina el tiempo de adquisición de sus propiedades físicas y mecánicas. Durante el proceso de lavado, la mezcla se divide en fracciones. Las partículas grandes se concentran en su mayor parte cerca de la salida del lodo, en el lugar donde se forma la zona de pendiente. Las partículas de arena fina se encuentran en la zona intermedia, y las finas, que consisten principalmente en arcilla, forman la zona del estanque.
Los ingenieros comparten varias etapas en la formación de las propiedades del suelo aluvial:
- Consolidación del material de construcción, que ocurre como resultado de la influencia gravitatoria sobre él. También hay una intensa pérdida de agua. Es durante este período que tiene lugar el principal proceso de autocompactación. Este proceso no suele tardar más de un año.
- El fortalecimiento del suelo ocurre debido a la compresión de la arena. Entre pequeñas partículas de material de construcción, aumenta la estabilidad dinámica. Este proceso toma de uno a tres años.años.
- El estado de estabilización se forma debido a la formación de enlaces de cementación, que no temen a los flujos de agua. En la etapa final de este proceso, las arenas aluviales se fortalecen significativamente. La duración de la estabilización de la estructura se logra durante diez años o más.
Construcción de edificios sobre suelo tecnogénico
Todo el trabajo en curso durante el relleno y aluvión para la construcción posterior de estructuras debe llevarse a cabo solo con un estricto control geotécnico, que es llevado a cabo por un personal de ingeniería experimentado. El material de construcción debe evaluarse a la vez por varios indicadores, como el grado de uniformidad del terraplén, el contenido de sustancias orgánicas en él, las propiedades físicas y mecánicas, etc. Además, los geólogos deben averiguar la capacidad del suelo para generar varios gases, como el metano y el dióxido de carbono. La formación de estas sustancias se produce como resultado de la descomposición de sustancias orgánicas.
Si resulta que el terraplén no tiene la resistencia suficiente, que se requiere para la construcción posterior, el objeto construido debe finalizarse de varias maneras:
- Consolide con maquinaria pesada (rodillos, apisonadores, vibradores).
- Reforzar el terraplén con pilotes y losas de hormigón.
- Reforzar la estructura con explosiones dirigidas.
- Produce una estabilización profunda del suelo.
- Corta un edificio para reforzarlo con soportes.
Si periódicamente caen fuertes lluvias en los sitios de construcción, los constructores debenllevar a cabo medidas constructivas que tendrán como objetivo aumentar la resistencia de toda la estructura, incluidas las carreteras y los edificios. Es necesario llevar a cabo medidas para fortalecer la base para evitar la deformación desigual del hormigón.
