ტექნოგენური ნიადაგები არის ბუნებრივი ნიადაგები და ნიადაგები, რომლებმაც განიცადეს ცვლილება და გადაადგილება ადამიანის წარმოებისა და ეკონომიკური საქმიანობის შედეგად. ასეთ მასალას ხელოვნურ ნიადაგსაც უწოდებენ. დამზადებულია სამრეწველო საჭიროებებისთვის, ასევე ურბანული ტერიტორიების კეთილმოწყობისთვის.
ხელოვნური ნიადაგის დანიშნულება
ტექნოგენური ნიადაგები ხშირად გამოიყენება როგორც საცხოვრებელი, საინჟინრო და სამრეწველო შენობების საფუძველი. ასევე, ამ მასალისგან შენდება რკინიგზის სანაპიროები და თიხის კაშხლები.
როგორც წესი, ტექნოგენურ ნიადაგებზე სამშენებლო მოცულობები იზომება ასობით მილიარდი კუბური მეტრით.
ნიადაგის საინჟინრო-გეოლოგიური თვისებები
ნიადაგის მახასიათებლებს განსაზღვრავს მისი ძირითადი ქანების შემადგენლობა ან მისი დამუშავების დროს წარმოქმნილი ნარჩენები. ასევე, ტექნოგენური ნიადაგის საინჟინრო-გეოლოგიური თვისებები შეიძლება განისაზღვროს მასზე ადამიანის ზემოქმედების ბუნებით. ასე რომ, სპეციალისტებს შეუძლიათ ზუსტად განსაზღვრონ დანაღმული მახასიათებლებისამშენებლო მასალა, GOST შეიქმნა ნომრით 25100-95. მას ჰქვია „ნიადაგები და მათი კლასიფიკაცია“. ამ დოკუმენტში საინჟინრო ნაგებობების (ნაპირანგები და შენობების საძირკველი) ასაშენებელი მასალა გამოყოფილია ცალკე კლასად.
ტექნოგენური ნიადაგების კლასიფიკაცია შედგება რამდენიმე ჯგუფისგან:
- 1 ჯგუფი: კლდოვანი, გაყინული და დაშლილი. თქვენ შეგიძლიათ განასხვავოთ ისინი სტრუქტურული ბმების ბუნებით.
- 2 ჯგუფი: დაკავშირებული, კლდოვანი, შეუერთებელი, არა კლდოვანი და ყინულოვანი. ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან სიძლიერით.
- 3 ჯგუფი: ბუნებრივი წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცვალა დედამიწაზე მათი ბუნებრივი წარმოშობის დროს, აგრეთვე ბუნებრივი გადაადგილებული წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცვალა ფიზიკური და ფიზიკურ-ქიმიური ზემოქმედების შედეგად. ასევე, ექსპერტები მოიცავს ნაყარი და ალუვიურ ნიადაგებს, რომლებიც შეიცვალა მესამე ჯგუფის თერმული ზემოქმედების შედეგად.
ასევე, ტექნოგენური ნიადაგების კლასი განისაზღვრება მისი ტიპებად და სახეობებად დაყოფით. იყოფა მასალის შემადგენლობის, დასახელების, ზემოქმედების, წარმოშობის, ფორმირების მდგომარეობისა და სხვა პირობების მიხედვით. ბევრი ექსპერტი თვლის, რომ ტექნოგენური ნაყარი ნიადაგების არსებულ კლასიფიკაციას აქვს მთელი რიგი ნაკლოვანებები და საჭიროებს გარკვეულ დაზუსტებას.
კულტურული ფენები
კულტურულ ფენებს უწოდებენ თავისებური შემადგენლობის წარმონაქმნებს, იმ ტერიტორიის გეოლოგიური პირობების გამო, სადაც მასალა გვხვდება. იგი განისაზღვრება ეკონომიკური საქმიანობის ბუნებით. ასეთ ტექნოგენურ ნიადაგს აქვს ჰეტეროგენული შემადგენლობა ვერტიკალური და ფართობის გასწვრივ. ATთანამედროვე სამყაროში მას აქტიურად იყენებენ მშენებლობაში.
კულტურული ფენის ამოსაღებად, რომელიც რამდენიმე ასეული მეტრის სიღრმეზე მდებარეობს დედამიწაზე, საჭიროა საინჟინრო და გეოლოგიური კვლევის მეთოდის შემუშავება. ასეთი სამუშაოების დროს ინჟინრებს მოეთხოვებათ მოაწყონ ადგილები სამშენებლო ნარჩენების, ასევე საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო ნარჩენების შესაგროვებლად. გასათვალისწინებელია, რომ ძველი სასაფლაოების და ცხოველების სამარხების ტერიტორიაზე მსგავსი სამუშაოების ჩატარება რუსეთის კანონმდებლობით კატეგორიულად აკრძალულია.
გადაადგილებული ბუნებრივი წარმონაქმნები
ბუნებრივად გადაადგილებულ წარმონაქმნებს უწოდებენ ნიადაგებს, რომლებიც ამოღებულ იქნა მათი ბუნებრივი წარმოშობიდან და შემდეგ დაექვემდებარა ნაწილობრივ სამრეწველო დამუშავებას. ეს სამშენებლო მასალა წარმოიქმნება დისპერსიული შეკრული და არაშეკრული ნიადაგებისგან.
კლდოვან და ნახევრად კლდოვან ქანებს ჯერ აჭედებენ მანქანებზე, შემდეგ კი გადაადგილდებიან უკვე გაფანტული მსხვილმარცვლოვანი ნიადაგების სახით. იგივე ეხება გაყინულ ქანებს. დაგების მეთოდის მიხედვით გადაადგილებული წარმონაქმნები იყოფა ალუვიურ და ნაყარად. თავის მხრივ, ნაყარი ნიადაგები, წარმონაქმნის ბუნებიდან გამომდინარე, იყოფა სისტემატურ და დაუგეგმავად გადაყრად. ისინი ასევე იყოფა აპლიკაციის მიხედვით სამშენებლო და სამრეწველო.
ტექნოგენური ნიადაგების სიმტკიცის მახასიათებლების გამო, ისინი გამოიყენება საგზაო და სარკინიგზო სანაპიროების მშენებლობისთვის. ასევე, ეს მასალა გამოიყენება კაშხლების, კაშხლების, შენობების საძირკვლის ასაგებად.
ნიადაგის თვისებები
ტექნოგენური ნიადაგების საინჟინრო და გეოლოგიური მახასიათებლები, რომლებიც გამოიყენება სანაპიროების და ნაგავსაყრელის მშენებლობაში, მოიცავს:
- სამშენებლო მასალის სიმაგრის დაქვეითების შედეგად კლდის სტრუქტურის დარღვევა.
- ნიადაგის ფრაქციები და ფერდობების თვითგაბრტყელება.
- გამძლეობის შეცვლა. ათვლის წინააღმდეგობა იზრდება დატკეპნის გამო ან მცირდება ძლიერი ტენიანობის გამო.
- წყლით გაჯერებულ ნიადაგებში ფორების წნევის ბორცვების წარმოქმნა, რაც ზრდის მეწყრების რისკს.
ლითოლოგიური შემადგენლობის მიხედვით, ექსპერტები ყოფენ სანაპიროებს ორ ტიპად: ერთგვაროვან და ჰეტეროგენებად. ეს ფაქტორი ცვალებადია და დამოკიდებულია ამ სამშენებლო მასალის ბუნებრივ დანაწილებაზე შევსების პროცესში. ამ შემთხვევაში, წვრილი ფრაქციები, როგორც წესი, კონცენტრირებულია სანაპიროს ზედა ნაწილში, ხოლო დიდი ფრაქციები - ქვედა ნაწილში. ეს ხდება სხვადასხვა შემადგენლობის სამშენებლო მასალების გამოყენების შედეგად.
ნიადაგის სიმტკიცე
ნაყარი ხელოვნური ნიადაგების სიმტკიცის მახასიათებლები განისაზღვრება ფერდობების ფორმირების პირობების გათვალისწინებით. სანაპიროს მდგრადობის გაანგარიშებისას ინჟინერებმა უნდა გაითვალისწინონ ნიადაგის მასის არასრული დატკეპნა, რომელიც ფასდება ათვლის გამოცდის შემდეგ.
ადამიანის მიერ შექმნილი ნიადაგის მაქსიმალური სიმკვრივე, რომელიც გამოიყენება სანაპიროების ასაგებად, მიიღწევა რამდენიმე წლის შემდეგ და დამოკიდებულია გამოყენებული მასალის ტიპზე. მაგალითად, ქვიშიანი თიხნარიტორფის მინარევებით ნიადაგები იტკეპნება მშენებლობის დასრულების დღიდან 2-4 წლის განმავლობაში. თიხნარი და თიხა მაქსიმალურ სიმკვრივეს 8-12 წელიწადში აღწევს. ქვიშიანი თიხნარი ნაპირები და საშუალო და წვრილი ფრაქციების ქვიშა იკუმშება 2-6 წლის განმავლობაში.
ალუვიური ნიადაგი
ალუვიური ტექნოგენური ნიადაგი იქმნება ჰიდრავლიკური მექანიზაციის დახმარებით მილსადენის სისტემის გამოყენებით. მშენებლობის პროცესში სპეციალისტები ახორციელებენ ორგანიზებულ და არაორგანიზებულ ალუვიებს. პირველი აუცილებელია საინჟინრო და სამშენებლო მიზნებისთვის. ისინი აშენებულია უკვე წინასწარ განსაზღვრული თვისებებით. ასეთი სტრუქტურების დახმარებით ირეცხება ქვიშის მკვრივი ფენები, კაშხლები და კაშხლები, რომლებიც განკუთვნილია წყლის საშუალო წნევისთვის.
არაორგანიზებული ალუვიუმი გამოიყენება ნიადაგის ქანების გადასაადგილებლად, რათა გაათავისუფლოს მიწა შემდგომი სამუშაოებისთვის, როგორიცაა ბუნებრივი სამშენებლო მასალების და სხვა მინერალების მოპოვება.
მიწის სამუშაოების მშენებლობა და ტერიტორიების ჰიდრომექანიზაციით გათავისუფლება რამდენიმე ეტაპს მოიცავს:
- ნიადაგის ქანების ჰიდრავლიკური მოპოვება ჰიდრავლიკური მონიტორებისა და შემწოვი დრეჯერების გამოყენებით.
- მოპოვებული მასალის ჰიდროტრანსპორტირება განაწილებისა და მაგისტრალური მილსადენებით.
- ტექნოგენური ნიადაგის ალუვიუმის ორგანიზება მიწის სამუშაოებში ან თავისუფალ ტერიტორიებზე, რომელიც უნდა ემსახურებოდეს მოპოვებული ქანების განთავსებას.
ალუვიური სამშენებლო მასალის თვისებები
ალუვიური ნიადაგების საინჟინრო და გეოლოგიური თვისებები განისაზღვრება მათი შემადგენლობით დამისი ცალკეული ნაწილაკების ფიზიკური და ქიმიური ურთიერთქმედება წყალთან. მშენებლობაში გამოყენებული ტექნოგენური ნიადაგის შემადგენლობა დამოკიდებულია ბუნებრივ პირობებში მისი მოპოვების ადგილს, ასევე ამ სამშენებლო მასალის აგებასა და ალუვიასთან დაკავშირებულ სამუშაო მეთოდებზე.
ალუვიური ნიადაგის თვისებები ძირითადად დამოკიდებულია ფიზიკურ და გეოგრაფიულ ფაქტორებზე, როგორიცაა უბნის ტოპოგრაფია და კლიმატი იმ ადგილის, სადაც სამშენებლო მასალების მოპოვება ხდება. ასევე, ექსპერტები ითვალისწინებენ ამ კლდეზე აგებული ალუვიური სტრუქტურის საძირკვლის მდგომარეობასა და თვისებებს.
ალუვიური ნიადაგის შემადგენლობა
ორგანული ნივთიერებების შემადგენლობა ალუვიურ ნიადაგში განსაზღვრავს მისი ფიზიკური და მექანიკური თვისებების შეძენის დროს. სარეცხი პროცესის დროს ნარევი იყოფა ფრაქციებად. დიდი ნაწილაკები კონცენტრირებულია უმეტესწილად ნალექის გამოსასვლელთან, იმ ადგილას, სადაც ყალიბდება ფერდობის ზონა. ქვიშის წვრილი ნაწილაკები განლაგებულია შუა ზონაში, ხოლო წვრილი, რომელიც ძირითადად თიხისგან შედგება, ქმნის აუზის ზონას.
ინჟინრები იზიარებენ რამდენიმე ეტაპს ალუვიური ნიადაგის თვისებების ფორმირებაში:
- სამშენებლო მასალის კონსოლიდაცია, რომელიც ხდება მასზე გრავიტაციული ზემოქმედების შედეგად. ასევე არსებობს წყლის მკვეთრი დანაკარგი. სწორედ ამ პერიოდში ხდება თვითშეკუმშვის ძირითადი პროცესი. ეს პროცესი ჩვეულებრივ ერთ წელზე მეტს არ იღებს.
- ნიადაგის გამაგრება ხდება ქვიშის შეკუმშვის გამო. სამშენებლო მასალის მცირე ნაწილაკებს შორის იზრდება დინამიური სტაბილურობა. ამ პროცესს ერთიდან სამ წლამდე სჭირდება.წლები.
- სტაბილიზაციის მდგომარეობა იქმნება ცემენტაციის ბმების წარმოქმნით, რომლებსაც არ ეშინიათ წყლის ნაკადების. ამ პროცესის დასკვნით ეტაპზე საგრძნობლად ძლიერდება ალუვიური ქვიშა. სტრუქტურის სტაბილიზაციის ხანგრძლივობა მიიღწევა ათი ან მეტი წლის განმავლობაში.
შენობების მშენებლობა ტექნოგენურ ნიადაგზე
კონსტრუქციების შემდგომი კონსტრუქციისთვის ჩაყრის და ალუვიის დროს მიმდინარე სამუშაოები უნდა განხორციელდეს მხოლოდ მკაცრი გეოტექნიკური კონტროლით, რომელსაც ახორციელებს გამოცდილი საინჟინრო პერსონალი. სამშენებლო მასალა ერთდროულად უნდა შეფასდეს რამდენიმე ინდიკატორით, როგორიცაა სანაპიროს ერთგვაროვნების ხარისხი, მასში ორგანული ნივთიერებების შემცველობა, ფიზიკური და მექანიკური თვისებები და ა.შ. ასევე, გეოლოგებმა უნდა გაარკვიონ ნიადაგის უნარი წარმოქმნას სხვადასხვა აირები, როგორიცაა მეთანი, ასევე ნახშირორჟანგი. ამ ნივთიერებების წარმოქმნა ხდება ორგანული ნივთიერებების დაშლის შედეგად.
თუ აღმოჩნდება, რომ სანაპიროს არ გააჩნია საკმარისი სიმტკიცე, რაც საჭიროა შემდგომი მშენებლობისთვის, აშენებული ობიექტი უნდა დასრულდეს რამდენიმე გზით:
- კონსოლიდაცია მძიმე ტექნიკით (ლილვაკები, ღორები, ვიბრატორები).
- ბეტონის გროვებითა და ფილებით სანაპიროს გამაგრება.
- გაამაგრეთ სტრუქტურა მიმართული აფეთქებებით.
- მიაღწიეთ ნიადაგის ღრმა სტაბილიზაციას.
- გაჭრა შენობა, რათა გააძლიერო იგი საყრდენებით.
თუ სამშენებლო ობიექტებზე პერიოდულად მოდის ძლიერი ნალექი, მშენებლებს სჭირდებათგანახორციელოს კონსტრუქციული ღონისძიებები, რომლებიც მიმართული იქნება მთელი სტრუქტურის, გზებისა და შენობების ჩათვლით, სიმტკიცის გაზრდაზე. ბეტონის არათანაბარი დეფორმაციის თავიდან ასაცილებლად საჭიროა საძირკვლის გამაგრების ღონისძიებების გატარება.
