خاکهای فن‌آور، خاک‌ها و خاکهایی طبیعی هستند که در اثر تولیدات انسانی و فعالیت‌های اقتصادی دستخوش تغییر و جابجایی شده‌اند. به چنین موادی خاک مصنوعی نیز می گویند. این برای نیازهای صنعتی و همچنین برای بهبود مناطق شهری ساخته شده است.
هدف از خاک مصنوعی
خاک های فناورانه اغلب به عنوان پایه ای برای ساختمان های مسکونی، مهندسی و صنعتی استفاده می شوند. همچنین از این ماده خاکریزهای راه آهن و سدهای خاکی ساخته می شود.
به عنوان یک قاعده، حجم ساخت و ساز در خاک های تکنولوژیک در صدها میلیارد متر مکعب اندازه گیری می شود.
خواص مهندسی - زمین شناسی خاک
ویژگی های خاک با ترکیب سنگ مادر یا ضایعات تولید شده در طی فرآوری آن تعیین می شود. همچنین ویژگی های مهندسی- زمین شناسی خاک تکنوزا را می توان بر اساس ماهیت تأثیر انسان بر آن تعیین کرد. به طوری که متخصصان می توانند به طور دقیق ویژگی های استخراج شده را تعیین کنندمصالح ساختمانی، GOST با شماره 25100-95 ایجاد شد. به آن "خاک و طبقه بندی آنها" می گویند. در این سند، مصالح برای ساخت سازه های مهندسی (خاکریز و پی ساختمان) به یک کلاس جداگانه تفکیک شده است.
طبقه‌بندی خاکهای فن‌آور از چند گروه تشکیل شده است:
- گروه 1: سنگی، یخ زده و پراکنده. شما می توانید آنها را با ماهیت پیوندهای ساختاری تشخیص دهید.
- گروه 2: متصل، صخره ای، غیر مرتبط، نه سنگی و یخی. آنها از نظر قدرت با یکدیگر متفاوت هستند.
- گروه 3: سازندهای طبیعی که در طول وقوع طبیعی خود در زمین تغییر کرده اند و همچنین سازندهای جابجا شده طبیعی که در نتیجه تأثیر فیزیکی و فیزیکی و شیمیایی تغییر کرده اند. همچنین، کارشناسان شامل خاک های حجیم و آبرفتی هستند که در اثر تماس حرارتی با گروه سوم تغییر یافته اند.
همچنین کلاس خاکهای تکنوزا با تقسیم آن به انواع و گونه ها مشخص می شود. بر اساس ترکیب مواد، نام، ضربه، منشاء، شرایط تشکیل و سایر شرایط تقسیم می شود. بسیاری از کارشناسان بر این باورند که طبقه‌بندی موجود خاکهای حجیم فن‌آور دارای کاستی‌هایی است و نیاز به توضیح دارد.
لایه های فرهنگی
لایه های فرهنگی به تشکیلات ترکیبی خاص گفته می شود که به دلیل شرایط زمین شناسی منطقه ای است که ماده در آن رخ می دهد. بر اساس ماهیت فعالیت اقتصادی تعیین می شود. چنین خاک تکنوزایی دارای ترکیبی ناهمگن در امتداد عمودی و مساحت است. ATدر دنیای مدرن، به طور فعال در ساخت و ساز استفاده می شود.
برای استخراج لایه فرهنگی که در عمق چند صد متری زمین قرار دارد، باید روشی برای بررسی مهندسی و زمین شناسی ایجاد شود. در طول چنین کاری، مهندسان ملزم به سازماندهی مکان هایی برای جمع آوری نخاله های ساختمانی و همچنین زباله های خانگی و صنعتی خواهند بود. شایان ذکر است که انجام چنین کارهایی در قلمرو گورستان های قدیمی و محل دفن حیوانات توسط قانون روسیه به شدت ممنوع است.
سازمان های طبیعی جابجا شده
سازندهای جابجا شده طبیعی به خاکهایی گفته می شود که از حالت طبیعی خود حذف شده و سپس تحت عمل آوری جزئی صنعتی قرار می گیرند. این مصالح ساختمانی از خاک های پراکنده چسبنده و غیر چسبنده تشکیل شده است.
سنگ های سنگی و نیمه سنگی ابتدا روی ماشین ها خرد می شوند و سپس به صورت خاک های درشت دانه پراکنده منتقل می شوند. همین امر در مورد سنگ های یخ زده نیز صدق می کند. با توجه به روش تخمگذار، سازندهای جابجا شده به آبرفتی و حجیم تقسیم می شوند. به نوبه خود، خاک های حجیم، بسته به ماهیت سازند، به طور سیستماتیک و بدون برنامه ریزی تقسیم می شوند. آنها همچنین بسته به کاربرد به ساختمان و صنعتی تقسیم می شوند.
به دلیل ویژگی های مقاومتی خاک های تکنوزا از آنها برای احداث خاکریزهای جاده ای و راه آهن استفاده می شود. همچنین از این ماده برای ساخت سدها، سدها، پی ساختمان ها استفاده می شود.
ویژگی های خاک
ویژگی‌های مهندسی و زمین‌شناسی خاکهای فن‌آور مورد استفاده در ساخت خاکریزها و خاکریزها عبارتند از:
- تخطی از ساختار سنگی در بدنه خاکریز در نتیجه کاهش مقاومت مصالح ساختمانی.
- تجزیه خاک و خود مسطح شدن شیبها.
- تغییر در دوام. مقاومت برشی در اثر تراکم افزایش می یابد یا در اثر رطوبت زیاد کاهش می یابد.
- تشکیل تپه های فشار منفذی در خاک های اشباع از آب که خطر زمین لغزش را افزایش می دهد.
بسته به ترکیب سنگ شناسی، کارشناسان خاکریزها را به دو نوع همگن و ناهمگن تقسیم می کنند. این عامل متغیر است و به شکنش طبیعی این مصالح ساختمانی در فرآیند پس‌پر کردن بستگی دارد. در این مورد، بخش های ریز معمولاً در قسمت بالایی خاکریز متمرکز می شوند و بخش های بزرگ - در قسمت پایین. این در نتیجه استفاده از مصالح ساختمانی با ترکیبات مختلف اتفاق می افتد.
استحکام خاک
ویژگی های مقاومتی خاک های حجیم ساخته شده توسط انسان با در نظر گرفتن شرایط تشکیل شیب ها تعیین می شود. هنگام محاسبه پایداری یک خاکریز، مهندسان باید فشردگی ناقص توده خاک را که پس از آزمایش برشی ارزیابی می شود، در نظر بگیرند.
حداکثر چگالی خاک دست ساز که برای ساخت خاکریزها استفاده می شود، پس از چندین سال به دست می آید و بستگی به نوع مصالح مصرفی دارد. به عنوان مثال، لوم شنیخاک های دارای ناخالصی از ذغال سنگ نارس طی 2-4 سال از تاریخ اتمام ساخت و ساز متراکم می شوند. لوم ها و رس ها در عرض 12-8 سال به حداکثر چگالی خود می رسند. خاکریزهای لومی شنی و ماسه های کسری متوسط و ریز طی 2 تا 6 سال متراکم می شوند.
خاک آبرفتی
خاک تکنولوژیک آبرفتی با کمک مکانیزاسیون هیدرولیک با استفاده از سیستم خط لوله ایجاد می شود. در طول فرآیند ساخت و ساز، متخصصان آبرفت های سازمان یافته و سازماندهی نشده را انجام می دهند. اولین مورد برای اهداف مهندسی و ساخت و ساز ضروری است. آنها از قبل با خواص از پیش تعیین شده ساخته شده اند. با کمک چنین سازه هایی، لایه های متراکم ماسه، سدها و سدها که برای فشار متوسط آب طراحی شده اند، شسته می شوند.
آلوویوم غیر سازماندهی شده برای جابجایی سنگهای خاک به منظور آزادسازی زمین برای کارهای بیشتر، مانند استخراج مصالح ساختمانی طبیعی و سایر مواد معدنی استفاده می شود.
ساخت عملیات خاکی و آزادسازی مناطق با مکانیزاسیون هیدرولیکی شامل چند مرحله است:
- استخراج هیدرولیک سنگهای خاکی با استفاده از مانیتورهای هیدرولیک و لایروبی مکش.
- حمل و نقل آب مواد معدنی از طریق توزیع و خطوط لوله اصلی.
- ساماندهی آبرفت خاک تکنوزا به خاکی یا سرزمین های آزاد که باید در خدمت قرار دادن سنگ استخراج شده باشد.
خواص مصالح ساختمانی آبرفتی
خواص مهندسی و زمین شناسی خاک های آبرفتی بر اساس ترکیب و ترکیب آنها تعیین می شود.برهمکنش فیزیکی و شیمیایی تک تک ذرات آن با آب. ترکیب خاک تکنولوژیک مورد استفاده در ساختمان سازی به محل استخراج آن در شرایط طبیعی و همچنین روش های کار مرتبط با ساخت و آبرفت این مصالح ساختمانی بستگی دارد.
خواص خاک آبرفتی در درجه اول به عوامل فیزیکی و جغرافیایی مانند توپوگرافی سایت و آب و هوای محل استخراج مصالح ساختمانی بستگی دارد. همچنین کارشناسان وضعیت و خواص پی سازه آبرفتی ساخته شده از این سنگ را در نظر می گیرند.
ترکیب خاک آبرفتی
ترکیب مواد آلی در خاک آبرفتی زمان کسب خواص فیزیکی و مکانیکی آن را تعیین می کند. در طول فرآیند شستشو، مخلوط به کسری تقسیم می شود. ذرات بزرگ بیشتر در نزدیکی خروجی دوغاب، در محلی که ناحیه شیب تشکیل می شود، متمرکز می شوند. ذرات ریز ماسه در ناحیه میانی قرار دارند و ریز که عمدتاً از خاک رس تشکیل شده است، منطقه حوضچه را تشکیل می دهد.
مهندسان در چند مرحله در شکل گیری خواص آبرفتی خاک سهیم هستند:
- تجمیع مصالح ساختمانی که در نتیجه تأثیر گرانش روی آن رخ می دهد. از دست دادن آب شدید نیز وجود دارد. در این دوره است که فرآیند اصلی تراکم خود اتفاق می افتد. این فرآیند معمولا بیش از یک سال طول نمی کشد.
- تقویت خاک به دلیل فشرده سازی ماسه اتفاق می افتد. بین ذرات کوچک مصالح ساختمانی، پایداری دینامیکی افزایش می یابد. این روند از یک تا سه سال طول می کشد.سال.
- حالت تثبیت به دلیل تشکیل پیوندهای سیمانی شکل می گیرد که از جریان آب ترسی ندارند. در مرحله نهایی این فرآیند، ماسه های آبرفتی به طور قابل توجهی تقویت می شوند. مدت تثبیت سازه ده سال یا بیشتر به دست می آید.
ساخت ساختمانها در خاک تکنوزا
کلیه کارهای جاری در حین پرکردن و آبرفت ها برای ساخت بیشتر سازه ها باید فقط با کنترل دقیق ژئوتکنیکی انجام شود که توسط کادر مهندسی مجرب انجام می شود. مصالح ساختمانی باید به طور همزمان با چندین شاخص از جمله درجه یکنواختی خاکریز، محتوای مواد آلی موجود در آن، خواص فیزیکی و مکانیکی و غیره ارزیابی شود. همچنین زمین شناسان باید توانایی خاک برای تولید گازهای مختلف مانند متان و همچنین دی اکسید کربن را دریابند. تشکیل این مواد در نتیجه تجزیه مواد آلی رخ می دهد.
اگر معلوم شود که خاکریز از استحکام کافی برخوردار نیست که برای ساخت و ساز بیشتر لازم است، شی ساخته شده باید به چند طریق نهایی شود:
- ادغام با ماشین آلات سنگین (غلتک، چکش، ویبراتور).
- تقویت خاکریزی با شمع و دال بتنی.
- سازه را با انفجارهای هدایت شده تقویت کنید.
- تثبیت خاک عمیق ایجاد کنید.
- یک ساختمان را برش دهید تا با تکیه گاه ها آن را تقویت کنید.
اگر بارندگی های شدید به طور دوره ای در کارگاه های ساختمانی رخ می دهد، سازندگان بایداقدامات سازنده ای را انجام دهید که با هدف افزایش استحکام کل سازه از جمله جاده ها و ساختمان ها انجام می شود. برای جلوگیری از تغییر شکل ناهموار بتن باید اقداماتی برای تقویت فونداسیون انجام داد.
