Les sols technogéniques sont des sols naturels et des sols qui ont subi des modifications et des déplacements en raison de la production humaine et des activités économiques. Un tel matériau est également appelé sol artificiel. Il est fait pour les besoins industriels, ainsi que pour l'amélioration des zones urbaines.
Fonction du sol artificiel
Les sols technogéniques sont souvent utilisés comme fondation pour les bâtiments résidentiels, techniques et industriels. En outre, les remblais ferroviaires et les barrages en terre sont construits à partir de ce matériau.
En règle générale, les volumes de construction sur des sols technogéniques se mesurent en centaines de milliards de mètres cubes.
Propriétés géotechniques du sol
Les caractéristiques d'un sol sont déterminées par la composition de sa roche mère ou des déchets générés lors de son traitement. En outre, les propriétés géotechniques du sol technogène peuvent être déterminées par la nature de l'impact humain sur celui-ci. Afin que les spécialistes puissent déterminer avec précision les caractéristiques de la minematériau de construction, GOST a été créé sous le numéro 25100-95. Il s'intitule "Les sols et leur classification". Dans ce document, le matériau pour la construction d'ouvrages d'art (remblais et fondations de bâtiments) est séparé dans une classe distincte.
La classification des sols technogéniques se compose de plusieurs groupes:
- Groupe 1: rocheux, gelé et dispersé. Vous pouvez les distinguer par la nature des liaisons structurelles.
- Groupe 2: connecté, rocheux, non connecté, non rocheux et glacé. Ils diffèrent en force les uns des autres.
- 3 groupe: formations naturelles qui ont changé au cours de leur apparition naturelle dans la terre, ainsi que les formations naturelles déplacées qui ont été modifiées à la suite d'impacts physiques et physico-chimiques. En outre, les experts incluent les sols en vrac et alluviaux qui ont été modifiés à la suite d'une exposition thermique au troisième groupe.
En outre, la classe des sols technogéniques est déterminée en la divisant en types et espèces. Subdivisé selon la composition du matériau, le nom, l'impact, l'origine, l'état de formation et d'autres conditions. De nombreux experts estiment que la classification actuelle des sols en vrac technogéniques présente un certain nombre de lacunes et nécessite quelques éclaircissements.
Couches culturelles
Les couches culturelles sont appelées formations d'une composition particulière, en raison des conditions géologiques de la zone où se trouve le matériau. Elle est déterminée par la nature de l'activité économique. Un tel sol technogène a une composition hétérogène le long de la verticale et de la zone. Àdans le monde moderne, il est activement utilisé dans la construction.
Pour extraire la couche culturelle, qui se trouve à plusieurs centaines de mètres de profondeur dans la terre, il est nécessaire de développer une méthode d'ingénierie et de prospection géologique. Lors de tels travaux, les ingénieurs seront amenés à aménager des lieux de collecte des débris de construction, ainsi que des déchets domestiques et industriels. Il convient de noter que la réalisation de tels travaux sur le territoire d'anciens cimetières et de lieux de sépulture d'animaux est strictement interdite par la loi russe.
Formations naturelles déplacées
Les formations déplacées naturelles sont appelées des sols qui ont été retirés de leur occurrence naturelle, puis soumis à un traitement industriel partiel. Ce matériau de construction est formé de sols cohésifs et non cohésifs dispersés.
Les roches rocheuses et semi-rocheuses sont d'abord broyées sur des machines, puis elles sont déjà déplacées sous forme de sols dispersés à gros grains. Il en va de même pour les rochers gelés. Selon la méthode de pose, les formations déplacées sont divisées en alluvions et en vrac. À leur tour, les sols en vrac, en fonction de la nature de la formation, sont divisés en déversements systématiques et non planifiés. Ils sont également divisés en fonction de l'application en construction et industrie.
En raison des caractéristiques de résistance des sols technogéniques, ils sont utilisés pour la construction de remblais routiers et ferroviaires. En outre, ce matériau est utilisé pour la construction de barrages, barrages, fondations pour bâtiments.
Caractéristiques du sol
Les caractéristiques techniques et géologiques des sols technogéniques utilisés dans la construction de remblais et de décharges comprennent:
- Violation de la structure rocheuse dans le corps du remblai à la suite d'une diminution de la résistance du matériau de construction.
- Fractionnement du sol et auto-aplanissement des pentes.
- Changement de durabilité. La résistance au cisaillement augmente en raison du compactage ou diminue en raison d'une forte humidité.
- La formation de monticules de pression interstitielle dans les sols saturés d'eau, ce qui augmente le risque de glissements de terrain.
Selon la composition lithologique, les experts divisent les remblais en deux types: homogènes et hétérogènes. Ce facteur est variable et dépend du fractionnement naturel de ce matériau de construction lors du processus de remblayage. Dans ce cas, les fractions fines sont généralement concentrées dans la partie supérieure du remblai et les grandes fractions - dans la partie inférieure. Cela se produit à la suite de l'utilisation de matériaux de construction de composition différente.
Résistance du sol
Les caractéristiques de résistance des sols artificiels en vrac sont déterminées en tenant compte des conditions de formation des pentes. Lors du calcul de la stabilité d'un remblai, les ingénieurs doivent tenir compte du compactage incomplet de la masse de sol, qui est évalué après des essais de cisaillement.
La densité maximale du sol artificiel, qui est utilisé pour la construction de remblais, est atteinte après plusieurs années et dépend du type de matériau utilisé. Par exemple, le loam sableuxles sols contenant des impuretés de tourbe sont compactés dans les 2 à 4 ans suivant la date d'achèvement de la construction. Les limons et les argiles atteignent leur densité maximale en 8 à 12 ans. Les remblais de loam sableux et les sables de fractions moyennes et fines sont compactés en 2 à 6 ans.
Sol alluvial
Le sol technogénique alluvial est créé à l'aide de la mécanisation hydraulique à l'aide d'un système de canalisations. Pendant le processus de construction, des spécialistes réalisent des alluvions organisées et non organisées. Les premiers sont nécessaires à des fins d'ingénierie et de construction. Ils sont déjà construits avec des propriétés prédéterminées. À l'aide de telles structures, des couches denses de sable, des barrages et des barrages, conçus pour une pression d'eau moyenne, sont lavés.
Les alluvions non organisées sont utilisées pour déplacer les roches du sol afin de libérer des terres pour d'autres travaux, tels que l'extraction de matériaux de construction naturels et d'autres minéraux.
La construction des terrassements et la libération des territoires par hydromécanisation comprend plusieurs étapes:
- Exploitation hydraulique des roches du sol à l'aide de moniteurs hydrauliques et de dragues suceuses.
- Hydrotransport de matériaux extraits par distribution et canalisations principales.
- Organisation des alluvions de sol technogénique en terrassements ou territoires libres, qui doivent servir à accueillir la roche extraite.
Propriétés des matériaux de construction alluviaux
Les propriétés techniques et géologiques des sols alluviaux sont déterminées par leur composition etinteraction physique et chimique de ses particules individuelles avec l'eau. La composition du sol technogène utilisé dans la construction dépend du lieu de son extraction dans des conditions naturelles, ainsi que des méthodes de travail associées à la construction et des alluvions de ce matériau de construction.
Les propriétés des sols alluviaux dépendent principalement de facteurs physiques et géographiques, tels que la topographie du site et le climat à l'endroit où les matériaux de construction sont extraits. De plus, les experts tiennent compte de l'état et des propriétés de la fondation de la structure alluviale construite à partir de cette roche.
Composition du sol alluvial
La composition de la matière organique dans le sol alluvial détermine le temps d'acquisition de ses propriétés physiques et mécaniques. Pendant le processus de lavage, le mélange est divisé en fractions. Les grosses particules se concentrent pour la plupart près de la sortie du lisier, à l'endroit où se forme la zone de talus. Les fines particules de sable sont situées dans la zone intermédiaire, et les fines, composées principalement d'argile, forment la zone de l'étang.
Les ingénieurs partagent plusieurs étapes dans la formation des propriétés des sols alluviaux:
- Consolidation des matériaux de construction, qui se produit à la suite de l'influence gravitationnelle sur ceux-ci. Il y a aussi une perte d'eau intense. C'est pendant cette période que se déroule le processus principal d'auto-compactage. Ce processus ne prend généralement pas plus d'un an.
- Le renforcement du sol se produit en raison de la compression du sable. Entre les petites particules de matériau de construction, la stabilité dynamique augmente. Ce processus prend de un à trois ans.ans.
- L'état de stabilisation est formé en raison de la formation de liaisons de cimentation, qui n'ont pas peur des écoulements d'eau. Au stade final de ce processus, les sables alluviaux sont considérablement renforcés. La durée de stabilisation de la structure est atteinte pendant dix ans ou plus.
Construction de bâtiments sur sol technogène
Tous les travaux en cours lors du remblayage et des alluvions pour la construction ultérieure de structures ne doivent être effectués qu'avec un contrôle géotechnique strict, qui est effectué par un personnel d'ingénierie expérimenté. Le matériau de construction doit être évalué à la fois par plusieurs indicateurs, tels que le degré d'uniformité du remblai, sa teneur en substances organiques, ses propriétés physiques et mécaniques, etc. De plus, les géologues doivent découvrir la capacité du sol à générer divers gaz, tels que le méthane, ainsi que le dioxyde de carbone. La formation de ces substances résulte de la décomposition de substances organiques.
S'il s'avère que le remblai n'a pas la résistance suffisante, ce qui est nécessaire pour la poursuite de la construction, l'objet construit doit être finalisé de plusieurs manières:
- Consolider avec de la machinerie lourde (rouleaux, pilonneuses, vibrateurs).
- Renforcer le remblai avec des pieux et des dalles en béton.
- Renforcer la structure avec des explosions dirigées.
- Produire une stabilisation profonde du sol.
- Découper un bâtiment pour le renforcer avec des supports.
Si de fortes pluies se produisent périodiquement sur les chantiers de construction, les constructeurs doiventeffectuer des mesures constructives qui viseront à augmenter la résistance de l'ensemble de la structure, y compris les routes et les bâtiments. Il est nécessaire de prendre des mesures pour renforcer la fondation afin d'éviter une déformation inégale du béton.
