Tanah teknogenik adalah tanah alami dan tanah yang telah mengalami perubahan dan perpindahan sebagai akibat dari produksi manusia dan kegiatan ekonomi. Bahan semacam itu disebut juga tanah buatan. Dibuat untuk kebutuhan industri, serta untuk peningkatan kawasan perkotaan.
Tujuan dari tanah buatan
Tanah teknogenik sering digunakan sebagai fondasi untuk bangunan perumahan, teknik, dan industri. Selain itu, tanggul rel kereta api dan bendungan tanah dibuat dari bahan ini.
Sebagai aturan, volume konstruksi pada tanah teknogenik diukur dalam ratusan miliar meter kubik.
Rekayasa-sifat geologis tanah
Karakteristik tanah ditentukan oleh komposisi batuan induknya atau limbah yang dihasilkan selama pengolahannya. Juga, sifat rekayasa-geologis tanah teknogenik dapat ditentukan oleh sifat dampak manusia terhadapnya. Sehingga spesialis dapat secara akurat menentukan karakteristik yang ditambangbahan bangunan, GOST dibuat dengan nomor 25100-95. Ini disebut "Tanah dan klasifikasinya". Dalam dokumen ini, bahan untuk konstruksi struktur teknik (tanggul dan pondasi bangunan) dipisahkan ke dalam kelas tersendiri.
Klasifikasi tanah teknogenik terdiri dari beberapa kelompok:
- Grup 1: berbatu, beku, dan tersebar. Anda dapat membedakannya berdasarkan sifat ikatan strukturalnya.
- Grup 2: terhubung, berbatu, tidak terhubung, tidak berbatu dan sedingin es. Mereka berbeda dalam kekuatan satu sama lain.
- Kelompok 3: formasi alami yang berubah selama terjadinya secara alami di bumi, serta formasi terlantar alami yang telah berubah sebagai akibat dari dampak fisik dan fisika-kimia. Juga, para ahli memasukkan tanah curah dan aluvial yang telah berubah akibat paparan termal ke kelompok ketiga.
Juga, kelas tanah teknogenik ditentukan dengan membaginya menjadi jenis dan spesies. Dibagi lagi menurut komposisi bahan, nama, dampak, asal, kondisi pembentukan dan kondisi lainnya. Banyak ahli percaya bahwa klasifikasi tanah curah teknogenik yang ada memiliki sejumlah kekurangan dan memerlukan beberapa klarifikasi.
Lapisan budaya
Lapisan budaya disebut formasi dengan komposisi khusus, karena kondisi geologis daerah tempat terjadinya material tersebut. Hal ini ditentukan oleh sifat kegiatan ekonomi. Tanah teknogenik tersebut memiliki komposisi yang heterogen sepanjang vertikal dan luas. PADAdi dunia modern, ini secara aktif digunakan dalam konstruksi.
Untuk mengekstrak lapisan budaya, yang terletak beberapa ratus meter di dalam bumi, diperlukan pengembangan metode rekayasa dan survei geologi. Selama pekerjaan tersebut, insinyur akan diminta untuk mengatur tempat untuk pengumpulan puing-puing konstruksi, serta limbah domestik dan industri. Perlu dipertimbangkan bahwa melakukan pekerjaan seperti itu di wilayah kuburan tua dan tempat pemakaman hewan dilarang keras oleh hukum Rusia.
Formasi alam terlantar
Formasi yang dipindahkan secara alami disebut tanah yang dihilangkan dari kejadian alaminya, dan kemudian mengalami pemrosesan industri parsial. Bahan bangunan ini terbentuk dari tanah kohesif dan non-kohesif yang tersebar.
Batu berbatu dan semi-berbatu pertama-tama dihancurkan dengan mesin, dan kemudian dipindahkan sebagai tanah berbutir kasar yang tersebar. Hal yang sama berlaku untuk batuan beku. Menurut metode peletakan, formasi yang dipindahkan dibagi menjadi aluvial dan curah. Pada gilirannya, tanah curah, tergantung pada sifat formasi, dibagi menjadi pembuangan yang sistematis dan tidak terencana. Mereka juga dibagi tergantung pada aplikasi menjadi konstruksi dan industri.
Karena karakteristik kekuatan tanah teknogenik, tanah tersebut digunakan untuk konstruksi tanggul jalan dan rel kereta api. Selain itu, bahan ini juga digunakan untuk konstruksi bendungan, bendungan, pondasi bangunan.
Fitur tanah
Fitur teknik dan geologi tanah teknogenik yang digunakan dalam konstruksi tanggul dan timbunan meliputi:
- Pelanggaran struktur batuan pada badan tanggul akibat penurunan kekuatan material bangunan.
- Fraksionasi tanah dan perataan lereng.
- Perubahan daya tahan. Ketahanan geser meningkat karena pemadatan atau menurun karena kelembaban tinggi.
- Pembentukan gundukan tekanan pori di tanah jenuh air, yang meningkatkan risiko tanah longsor.
Bergantung pada komposisi litologinya, para ahli membagi tanggul menjadi dua jenis: homogen dan heterogen. Faktor ini bervariasi dan tergantung pada fraksinasi alami bahan bangunan ini dalam proses penimbunan kembali. Dalam hal ini, fraksi halus biasanya terkonsentrasi di bagian atas tanggul, dan fraksi besar - di bagian bawah. Hal ini terjadi akibat penggunaan bahan bangunan dengan komposisi yang berbeda.
Kekuatan tanah
Karakteristik kekuatan tanah curah buatan ditentukan dengan mempertimbangkan kondisi pembentukan lereng. Saat menghitung stabilitas timbunan, insinyur harus memperhitungkan pemadatan yang tidak sempurna dari massa tanah, yang dinilai setelah pengujian geser.
Kepadatan maksimum tanah buatan, yang digunakan untuk konstruksi tanggul, dicapai setelah beberapa tahun dan tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Misalnya lempung berpasirtanah dengan kotoran dari gambut dipadatkan dalam waktu 2-4 tahun sejak tanggal penyelesaian konstruksi. Lempung dan lempung mencapai kepadatan maksimumnya dalam waktu 8-12 tahun. Tanggul lempung berpasir dan pasir fraksi sedang dan halus dipadatkan dalam waktu 2-6 tahun.
tanah aluvial
Tanah teknogenik aluvial dibuat dengan bantuan mekanisasi hidrolik menggunakan sistem perpipaan. Selama proses konstruksi, spesialis melakukan alluvium terorganisir dan tidak terorganisir. Yang pertama diperlukan untuk tujuan rekayasa dan konstruksi. Mereka sudah dibangun dengan properti yang telah ditentukan. Dengan bantuan struktur seperti itu, lapisan pasir yang padat, bendungan dan bendungan, yang dirancang untuk tekanan air rata-rata, tersapu.
Aluvium yang tidak terorganisir digunakan untuk memindahkan batuan tanah untuk membebaskan lahan untuk pekerjaan lebih lanjut, seperti ekstraksi bahan bangunan alami dan mineral lainnya.
Pembangunan pekerjaan tanah dan pelepasan wilayah dengan hidromekanisasi meliputi beberapa tahap:
- Penambangan batuan tanah secara hidrolik menggunakan monitor hidrolik dan kapal keruk hisap.
- Hidrotransportasi bahan tambang melalui distribusi dan pipa utama.
- Pengaturan aluvium tanah teknogenik ke dalam pekerjaan tanah atau wilayah bebas, yang seharusnya berfungsi untuk menampung batuan yang diekstraksi.
Sifat Bahan Bangunan Aluvial
Teknik dan sifat geologi tanah aluvial ditentukan oleh komposisinya daninteraksi fisik dan kimia partikel individu dengan air. Komposisi tanah teknogenik yang digunakan dalam konstruksi tergantung pada tempat ekstraksi dalam kondisi alami, serta metode pekerjaan yang terkait dengan konstruksi dan alluvium bahan bangunan ini.
Sifat tanah aluvial terutama bergantung pada faktor fisik dan geografis, seperti topografi lokasi dan iklim di tempat penambangan bahan bangunan. Selain itu, para ahli juga memperhitungkan kondisi dan sifat pondasi dari struktur aluvial yang dibangun dari batuan ini.
Komposisi tanah aluvial
Komposisi bahan organik pada tanah aluvial menentukan waktu perolehan sifat fisik dan mekaniknya. Selama proses pencucian, campuran dibagi menjadi fraksi. Partikel besar terkonsentrasi sebagian besar di dekat outlet bubur, di tempat di mana zona kemiringan terbentuk. Partikel pasir halus terletak di zona perantara, dan halus, terutama terdiri dari tanah liat, membentuk zona kolam.
Insinyur berbagi beberapa tahap dalam pembentukan sifat tanah aluvial:
- Konsolidasi bahan bangunan, yang terjadi sebagai akibat pengaruh gravitasi padanya. Ada juga kehilangan air yang intens. Selama periode inilah proses utama pemadatan diri terjadi. Proses ini biasanya tidak memakan waktu lebih dari satu tahun.
- Penguatan tanah terjadi karena kompresi pasir. Di antara partikel kecil bahan bangunan, stabilitas dinamis meningkat. Proses ini memakan waktu satu hingga tiga tahun.tahun.
- Status stabilisasi terbentuk karena pembentukan ikatan sementasi, yang tidak takut aliran air. Pada tahap akhir dari proses ini, pasir aluvial diperkuat secara signifikan. Durasi stabilisasi struktur dicapai selama sepuluh tahun atau lebih.
Konstruksi bangunan di atas tanah teknogenik
Semua pekerjaan yang sedang berlangsung selama penimbunan dan alluvium untuk konstruksi struktur lebih lanjut harus dilakukan hanya dengan kontrol geoteknik yang ketat, yang dilakukan oleh staf teknik yang berpengalaman. Bahan bangunan harus dievaluasi sekaligus dengan beberapa indikator, seperti derajat keseragaman timbunan, kandungan zat organik di dalamnya, sifat fisik dan mekanik, dan sebagainya. Selain itu, ahli geologi perlu mengetahui kemampuan tanah untuk menghasilkan berbagai gas, seperti metana, serta karbon dioksida. Pembentukan zat-zat tersebut terjadi sebagai akibat dari penguraian zat-zat organik.
Jika ternyata timbunan tersebut tidak memiliki kekuatan yang cukup, yang diperlukan untuk konstruksi lebih lanjut, objek yang dibangun harus diselesaikan dengan beberapa cara:
- Konsolidasi dengan alat berat (roller, rammers, vibrator).
- Perkuat tanggul dengan tiang pancang dan pelat beton.
- Memperkuat struktur dengan ledakan terarah.
- Menghasilkan stabilisasi tanah dalam.
- Potong bangunan untuk memperkuatnya dengan penyangga.
Jika hujan lebat secara berkala terjadi di lokasi konstruksi, pembangun perlumelakukan tindakan konstruktif yang ditujukan untuk meningkatkan kekuatan seluruh struktur, termasuk jalan dan bangunan. Perlu dilakukan tindakan untuk memperkuat pondasi untuk mencegah deformasi beton yang tidak merata.
