Suelos eluviales: características constructivas e indicadores de clasificación

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Suelos eluviales: características constructivas e indicadores de clasificación
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Los depósitos eluviales se denominan conjuntos de escombros formados como resultado de la destrucción física y química de las rocas. Tales capas se encuentran en casi todas partes en Rusia. La construcción de varios tipos de edificios y estructuras en suelos eluviales, por supuesto, tiene algunas características propias.

Qué son

En geología y construcción, los suelos de este tipo se clasifican en su mayoría como de baja resistencia. Solo algunos de ellos, que tienen una estructura especial, pueden considerarse costuras de resistencia media o fuerte. En nuestro país, incluso los comerciantes privados, sin mencionar las grandes empresas, a menudo tienen que construir varios edificios precisamente en suelos eluviales. ¿Qué son estas capas y qué aspecto tienen?

suelos eluviales
suelos eluviales

Tales suelos se forman debido a la descompactación, agrietamiento, trituración y rotura de rocas. Los procesos geológicos de este tipo suelen durar mucho tiempo. Al mismo tiempo, de hecho, la propia capa eluvial durante la meteorizaciónforman, por supuesto, sólo fragmentos que quedan en su lugar, por encima de la roca madre. Es decir, los macizos de este tipo están formados por fragmentos que no fueron arrastrados por el agua ni por los vientos a lo largo del tiempo. En términos generales, los suelos de este tipo pueden denominarse costra de meteorización.

Las capas eluviales de espesor pueden tener desde una hasta varias decenas de metros. Muy a menudo, los suelos de este tipo ocurren:

  • en pendientes suaves;
  • cuencas planas y bajas;
  • en los valles de los ríos.

La estructura de tales depósitos es compleja y consiste principalmente en arcilla suelta y suelta, por ejemplo, arena, piedra triturada, gruss, rocas. En la foto de la página se puede ver cómo se vería el suelo eluvial. Hay muchos ejemplos de este tipo de sitios en nuestro país. En Rusia, los suelos de esta variedad se encuentran con mayor frecuencia en Siberia, los Urales y Karelia.

meteorización de rocas
meteorización de rocas

Características

La construcción en tales suelos es un procedimiento bastante complicado y requiere el enfoque correcto. Una violación de las tecnologías para erigir edificios y estructuras sobre cimientos de este tipo puede resultar en distorsiones, grietas en las estructuras circundantes o incluso su colapso.

Las características de los suelos eluviales que complican la construcción en ellos son:

  • heterogeneidad en profundidad;
  • diferencias marcadas en las características de resistencia y deformación en diferentes lugares;
  • posibilidad de reducción de resistencia e incluso transición a un estado flotante en el área de pozos de cimentación y zanjas excavadas debajo de la cimentación;
  • tendencia ahinchazón e hinchazón;
  • presencia de zonas con mucha acidez.

Cómo se hace una evaluación

Antes de la construcción de un edificio o estructura en dichas capas, por supuesto, los estudios geológicos son obligatorios. En primer lugar, los especialistas identifican la composición petrográfica de la roca madre y su apariencia genética. Además, al realizar investigaciones, los geólogos determinan en tales áreas:

  • perfil y estructura de la corteza meteorizada;
  • fracturación, estratificación y esquistosidad de la capa;
  • presencia de bolsillos y lengüetas desgastadas;
  • número, tamaño y forma de desechos grandes;
  • presencia y ubicación de elementos de golpe y caída;
  • cambiar las propiedades y la composición verticalmente.
Estudios geológicos
Estudios geológicos

Qué signos puede tener

Los suelos eluviales son capas, al momento de evaluar la condición y grado de idoneidad para la construcción, suelen prestar atención:

  • sobre el coeficiente de meteorización (Kwr);
  • coeficiente de tasa de meteorización (Kcb);
  • resistencia a la compresión uniaxial (Rc);
  • Coeficiente de ablandamiento en agua (Ksop).

El primer indicador se define como la relación entre la densidad del eluvium y la densidad de la roca madre. Al determinar Kcb, el volumen de roca meteorizada se divide por el área de la capa. Ksop se define como la relación de la resistencia a la tracción del suelo para la compresión uniaxial de especímenes en estados secos al aire y saturados de agua. En este sentido, a su vez, se distinguen los suelos:

  • ablandado con Ksop inferior a 0,75;
  • sin suavizar con Ksop superior a 0,75.

Además, al evaluar el estado de tales suelos, los geólogos identifican zonas con diferentes propiedades y composición en ellos, y también hacen predicciones de la intensidad y velocidad de los procesos de meteorización al cavar pozos y excavaciones.

Zonas de suelo

Dependiendo de las características de la roca madre, la composición mineralógica y los procesos geoquímicos, la capa eluvial de arriba a abajo se puede representar mediante las siguientes zonas:

  • arcilla arcillosa, arenosa o limosa dispersa;
  • clástico con gruss, gruss-cruss piedra triturada o grandes formaciones clásticas con relleno de limo-arcilla o arena;
  • en bloques, que se presenta en forma de matriz con grietas ubicadas al azar y, a veces, con agregados de grano fino;
  • fisurada, que es un macizo rocoso sólido en etapa de meteorización inicial.

En muchos casos, los suelos eluviales se conocen como suelos de baja resistencia. Sin embargo, en algunas zonas, por ejemplo, en los Urales, su sección ingenieril-geológica puede contener capas que pueden clasificarse por sus características formales como semirrocosas o incluso rocosas, pero con una compresibilidad apreciable.

Estructura de eluvio
Estructura de eluvio

Tipos por grado de meteorización

Los suelos eluviales difieren en este indicador:

  • sin degradar;
  • ligeramente desgastado;
  • desgastado;
  • muy desgastado o friable.

Clasificación de eluvium según esteEl indicador corresponde a la división de suelos rocosos en términos de compresión uniaxial en estado saturado de agua según GOST 25100-82:

  • eluvium no meteorizado se puede clasificar como suelos fuertes y muy fuertes (500 kgf/cm2);
  • ligeramente desgastado - a bases de resistencia media (150 kgf/cm2);
  • desgastado - a baja resistencia (50 kgf/cm2);
  • losersers - para suelos con resistencia reducida y baja (10 kgf/cm2).

Por supuesto, los suelos eluviales, dependiendo del grado de meteorización, tienen diferentes características físicas. Se pueden encontrar en la tabla.

Características de los suelos eluviales de diversos grados de meteorización

Variedad Propiedades físicas
Densidad al ocurrir (y) (g/cm3) Factor de porosidad (e) Resistencia máxima en estado saturado de agua MPa (kgf/cm2) Características de la interacción con el agua
Viento ligero (0.9≦dom<1) Más de 2, 7 Menos de 0, 1 Más de 15 (150) Sin suavizar
Resistido (0.8≦Qus<0.9) 2, 5≦γ≦2, 7 0, 1≦e≦0, 2 50≦Rc≦150 Prácticamente sin suavizar
Muy desgastado (Qus<0, 8) 2,2≦γ≦2, 5 Más de 0, 2 Menos de 50 (50) Suavizar

Cómo se comporta el suelo en el pozo

Todos los edificios, incluidos los que se encuentran en suelos eluviales arcillosos o con grava, se levantan, por supuesto, sobre cimientos. Se pueden utilizar varios tipos de soportes de este tipo para la construcción de envolventes:

  • cinta;
  • losa;
  • columnar;
  • pila.

La mayoría de las veces, los cimientos de pilotes se construyen sobre tales suelos, perforando una capa inestable. Además, los edificios en tales áreas se pueden erigir sobre una losa sólida. En este caso, la estructura se deforma posteriormente en su conjunto y, en consecuencia, no aparecen grietas en sus estructuras circundantes.

Los cimientos sobre suelos eluviales se pueden colocar en algunos casos y cinta o columnar con enrejado. Tales cimientos de apoyo, cuando se erigen en sitios de este tipo, se refuerzan cuidadosamente, de conformidad con todas las tecnologías requeridas.

En cualquier caso, los pozos de cimentación o las zanjas se cavan de antemano para las cimentaciones, incluidas las de eluvium. Además, en el encofrado, de hecho, se vierte la estructura de soporte.

Las propiedades mecánicas del eluvium, como ya se mencionó, en un tajo abierto durante la construcción pueden cambiar significativamente. Al realizar trabajos de construcción en suelos de este tipo:

  • aumentan la dispersión y la deformabilidad;
  • la fuerza se reduce a una profundidad de 1 m.

Se acerca la estabilización de eluviumpor lo general, solo entre 1 y 2 meses después de cavar el pozo de cimentación y verter la base del edificio.

Sobre todo, al excavar hoyos y zanjas, se debilitan la arcilla de estructura fuerte y las áreas de grano grueso. En particular, las arcillas petrificadas y los suelos limosos cambian mucho sus propiedades. Bajo la influencia de las fluctuaciones del agua y la temperatura, tales macizos pasan de un estado estable a un estado fluido, sin pasar por el plástico.

Evaluación de durabilidad en pits

escombros y rocas).

Durante el período esperado, la evaluación de la resistencia del eluvium en el sitio de construcción a la intemperie atmosférica adicional durante la apertura se realiza determinando:

  • tasa de disminución del parámetro de grado de meteorización deseado A durante un período de tiempo t: (A1 - A2)/t;
  • grados de reducción del parámetro A: (A1 - A2)/A1;
  • disminución cuantitativa total del parámetro A para todo el período t: (A1 - A2).

Los valores cuantitativos del parámetro A se determinan en intervalos de tiempo específicos t, establecidos teniendo en cuenta el tiempo de construcción, así como las características específicas del área. Los mismos factores también influyen en la elección del tiempo máximo permitido para que el suelo eluvial permanezca en estado abierto.

investigación de laboratorio
investigación de laboratorio

Medidas para evitar la destrucción durante la excavaciónhoyos

Para que las características del eluvium no se deterioren, por supuesto, se deben tomar ciertas medidas al comienzo de la construcción de un edificio o estructura. De acuerdo con las reglas, por ejemplo, al organizar los cimientos en este caso, los estándares no permiten descansos. Además, se deben llevar a cabo medidas de protección contra el agua en el sitio antes de cavar el pozo.

El espesor de los déficits en el eluvium, según las reglas de GOST y SNiP, no debe ser menor:

  • 0, 3 m - en formaciones polvorientas y arcillosas;
  • 0, 1-0, 2 m - en otros.

A veces en suelos de este tipo hay áreas bastante grandes de capas intermedias carbonáceas o comprimidas que se extienden hasta el nivel de la base de la cimentación. En este caso, la cantidad de f altante debe ser de al menos 0,8 m La capa protectora durante el desarrollo del pozo hasta la profundidad de diseño en el futuro, de acuerdo con los estándares existentes, se puede realizar con suelo con una estructura perturbada al compactarlo. con apisonadores o rodillos.

Inestabilidad en los pits
Inestabilidad en los pits

Qué medidas se pueden tomar al construir edificios

La construcción en suelos eluviales de varios tipos de estructuras debe llevarse a cabo de acuerdo con ciertas reglas. Para que la estructura erigida sea posteriormente segura en funcionamiento y tenga una larga vida útil, las medidas en este caso generalmente se llevan a cabo de la siguiente manera:

  • Dispositivo bajo los cimientos de las almohadillas de distribución y amortiguación hechas de arena, grava, piedra triturada y otras rocas similares.
  • Fijación de los propios suelos eluviales, por ejemplo, porcementación, betún o arcilla.
  • Reemplazo de bolsillos y nidos de intemperie en el sitio con suelo grueso o arenoso.
  • Colocación profunda de cimientos con corte del suelo eluvial a toda su profundidad.

Medidas adicionales

Además, para mejorar la capacidad de carga de dichas capas, el sitio de construcción se protege por todos los medios posibles del agua atmosférica. Una característica de la construcción de edificios y estructuras en suelos eluviales es también el hecho de que, en este caso, generalmente se usa una gran cantidad de materiales impermeabilizantes en los pozos de cimentación. Colocar las paredes y el fondo de pozos y zanjas en dichas áreas le permite proteger la parte subterránea de los soportes del edificio de los efectos del ambiente ácido del suelo.

Muestras para investigación de laboratorio
Muestras para investigación de laboratorio

Las áreas ciegas de las estructuras durante la construcción en suelos de este tipo generalmente se hacen lo más anchas posible. Al mismo tiempo, al verter tales cintas protectoras, también es obligatorio usar materiales impermeabilizantes, colocándolos en una capa gruesa (arcilla) o en varias láminas (material para techos).

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