Eluviální půdy: konstrukční prvky a klasifikační ukazatele

Obsah:

Eluviální půdy: konstrukční prvky a klasifikační ukazatele
Eluviální půdy: konstrukční prvky a klasifikační ukazatele

Video: Eluviální půdy: konstrukční prvky a klasifikační ukazatele

Video: Eluviální půdy: konstrukční prvky a klasifikační ukazatele
Video: Indicators of Soil Health 2024, Březen
Anonim

Eluviální usazeniny se nazývají pole trosek vytvořená jako výsledek fyzické a chemické destrukce hornin. Takové vrstvy se nacházejí téměř všude v Rusku. Stavba různých druhů budov a staveb na eluviálních půdách má samozřejmě některé své vlastní charakteristiky.

Co jsou

V geologii a stavebnictví jsou půdy tohoto typu většinou klasifikovány jako málo pevné. Pouze některé z nich, které mají speciální strukturu, lze považovat za středně pevné nebo silné švy. U nás musí i soukromí obchodníci, nemluvě o velkých firmách, často stavět různé stavby právě na eluviálních půdách. Jaké jsou tyto vrstvy a jak vypadají?

Eluviální půdy
Eluviální půdy

Takové půdy vznikají v důsledku dekompakce, praskání, drcení a lámání hornin. Geologické procesy tohoto typu obvykle trvají velmi dlouho. Přitom vlastně samotná eluviální vrstva při zvětrávánítvoří samozřejmě pouze úlomky ponechané na místě, nad mateřskou horninou. To znamená, že masivy tohoto typu jsou tvořeny úlomky, které časem neodnesla voda ani vítr. Zhruba řečeno, půdy tohoto typu lze nazvat zvětrávající kůrou.

Tloušťka eluviálních vrstev může mít od jednoho do několika desítek metrů. Nejčastěji se vyskytují půdy tohoto typu:

  • na mírných svazích;
  • ploché a nízké povodí;
  • v údolích řek.

Struktura těchto ložisek je složitá a skládá se převážně z nevázaných jílů a sypkých materiálů, např. písek, drcený kámen, trávy, skály. Na fotografii na stránce můžete vidět, jak by mohla vypadat eluviální půda. Příkladů takových stránek je u nás mnoho. V Rusku se půdy této odrůdy nejčastěji vyskytují na Sibiři, Uralu a Karélii.

Zvětrávání hornin
Zvětrávání hornin

Funkce

Výstavba na takových půdách je poměrně komplikovaný postup a vyžaduje správný přístup. Porušení technologií pro stavbu budov a staveb na základech tohoto typu může mít za následek deformace, praskání uzavřených konstrukcí nebo dokonce jejich zřícení.

Funkce eluviálních půd, které na nich komplikují výstavbu, jsou:

  • heterogenita do hloubky;
  • ostré rozdíly v pevnostních a deformačních charakteristikách na různých místech;
  • možnost snížení pevnosti a rovnoměrného přechodu do plovoucího stavu v oblasti základových jam a příkopů vyhloubených pod základem;
  • sklon kotok a otok;
  • přítomnost oblastí s vysokou kyselostí.

Jak se provádí hodnocení

Před stavbou budovy nebo stavby na takových vrstvách je samozřejmě povinný geologický průzkum. Specialisté nejprve identifikují petrografické složení matečné horniny a její genetický vzhled. Geologové také při provádění výzkumu v těchto oblastech určují:

  • profil a struktura zvětrávající kůry;
  • lámání, vrstvení a břidlicovitost vrstvy;
  • přítomnost kapes a zvětrávacích jazyků;
  • počet, velikost a tvar velkých nečistot;
  • přítomnost a umístění prvků úderu a pádu;
  • vertikální změna vlastností a složení.
Geologické průzkumy
Geologické průzkumy

Jaké mohou mít znaky

Eluviální zeminy jsou vrstvy, při posuzování stavu a stupně vhodnosti pro stavbu obvykle věnují pozornost:

  • na koeficientu zvětrávání (Kwr);
  • koeficient míry zvětrávání (Kcb);
  • jednoosý kompresní odpor (Rc);
  • Koeficient změkčení ve vodě (Ksop).

První indikátor je definován jako poměr hustoty eluvia k hustotě mateřské horniny. Při stanovení Kcb se objem zvětralé horniny vydělí plochou vrstvy. Ksop je definován jako poměr pevnosti zeminy v tahu pro jednoosé stlačení vzorků ve stavu suchého vzduchu a nasyceného vodou. V tomto ohledu se zase rozlišují půdy:

  • změkčené s Ksop méně než 0,75;
  • nezměkčené s Ksop větším než 0,75.

Při posuzování stavu takových půd geologové identifikují zóny s různými vlastnostmi a složením v nich a také předpovídají intenzitu a rychlost procesů zvětrávání při hloubení jam a výkopů.

Půdní zóny

V závislosti na charakteristikách mateřské horniny, mineralogickém složení a geochemických procesech může být eluviální vrstva shora dolů reprezentována následujícími zónami:

  • dispergovaný jílovitý, písčitý nebo prachovitý jíl;
  • klastické s drsným, drceným kamenem nebo velkoklassickými útvary s hlinitým nebo písčitým plnivem;
  • blokový, vyskytující se ve formě pole s náhodně umístěnými trhlinami a někdy s jemnozrnným kamenivem;
  • rozpukaný, což je pevný skalní masiv ve fázi počátečního zvětrávání.

V mnoha případech se eluviální půdy označují jako půdy s nízkou pevností. V některých oblastech, například na Uralu, však může jejich inženýrsko-geologická část obsahovat vrstvy, které lze podle jejich formálních vlastností klasifikovat jako poloskalnaté nebo dokonce skalnaté, avšak se znatelnou stlačitelností.

Struktura eluvia
Struktura eluvia

Typy podle stupně zvětrávání

Eluviální půdy se liší v tomto ukazateli:

  • unweathered;
  • mírně zvětralé;
  • zvětralý;
  • velmi zvětralé nebo drobivé.

Klasifikace eluvia podle tohotoindikátor odpovídá rozdělení skalnatých půd z hlediska jednoosého stlačení ve stavu nasyceném vodou podle GOST 25100-82:

  • nezvětralé eluvium lze klasifikovat jako silné a velmi silné půdy (500 kgf/cm2);
  • mírně zvětralé – na základny střední pevnosti (150 kgf/cm2);
  • zvětralý – do nízké pevnosti (50 kgf/cm2);
  • sypače - na půdy se sníženou a nízkou pevností (10 kgf/cm2).

Eluviální půdy mají samozřejmě v závislosti na stupni zvětrávání různé fyzikální vlastnosti. Najdete je v tabulce.

Charakteristiky eluviálních půd různého stupně zvětrávání

Rozmanitost Fyzikální vlastnosti
Hustota při výskytu (y) (g/cm3) Faktor pórovitosti (e) Maximální pevnost ve stavu nasyceném vodou MPa (kgf/cm2) Funkce interakce s vodou
Silný vítr (0,9≦Ne<1) Více než 2, 7 Méně než 0, 1 nad 15 (150) Nezměkčené
Zvětralé (0,8≦Qus<0,9) 2, 5≦γ≦2, 7 0, 1≦e≦0, 2 50≦Rc≦150 Prakticky nezměkčené
Silně zvětralé (Qus<0, 8) 2,2≦γ≦2, 5 Více než 0, 2 Do 50 let (50) Změkčit

Jak se chová půda v jámě

Všechny budovy, včetně těch na jílovitých nebo štěrkovitých eluviálních půdách, jsou samozřejmě postaveny na základech. Pro obálky budov lze použít několik typů takových podpěr:

  • tape;
  • slab;
  • columnar;
  • hromada.

Na takových půdách se nejčastěji staví pilotové základy, které prorážejí nestabilní vrstvu. Také budovy v takových oblastech mohou být postaveny na pevné desce. V tomto případě se konstrukce následně deformuje jako celek a v jejích obvodových strukturách se následně neobjeví žádné trhliny.

Základy na eluviálních půdách lze v některých případech položit páskou nebo sloupcově s mřížkou. Takové nosné základy, když se staví na místech tohoto typu, jsou pečlivě vyztuženy v souladu se všemi požadovanými technologiemi.

V každém případě jsou předem vykopány základové jámy nebo příkopy pro základy, včetně těch na eluviu. Dále je v bednění ve skutečnosti nalita samotná nosná konstrukce.

Mechanické vlastnosti eluvia, jak již bylo zmíněno, v otevřené jámě během výstavby se mohou výrazně změnit. Při provádění stavebních prací na půdách tohoto typu:

  • zvýšení disperze a deformovatelnosti;
  • pevnost je snížena na hloubku 1 m.

Stabilizace eluvia se blížíobvykle jen asi 1-2 měsíce po vykopání základové jámy a zalití základny budovy.

Při hloubení děr a příkopů dochází především k zeslabení silně strukturované hlíny a hrubozrnných ploch. Zejména zkamenělé jíly a bahnité půdy velmi mění své vlastnosti. Vlivem vody a kolísání teploty přecházejí takové masivy ze stabilního stavu do tekutého a obcházejí plastický.

Hodnocení trvanlivosti v jámách

trosky a balvany).

Posouzení odolnosti eluvia na staveništi vůči dalšímu atmosférickému zvětrávání během otevírání se pro očekávané období provádí stanovením:

  • rychlost poklesu požadovaného parametru stupně zvětrávání A za časové období t: (A1 - A2)/t;
  • stupně snížení parametru A: (A1 - A2)/A1;
  • celkový kvantitativní pokles parametru A za celé období t: (A1 - A2).

Kvantitativní hodnoty parametru A se určují ve specifikovaných časových intervalech t, stanovených s ohledem na dobu výstavby a také na specifické vlastnosti oblasti. Stejné faktory ovlivňují také volbu maximální dovolené doby, po kterou eluviální půda zůstane v otevřeném stavu.

Laboratorní výzkum
Laboratorní výzkum

Opatření k zabránění zničení během kopáníjámy

Aby se vlastnosti eluvia nezhoršovaly, musí být samozřejmě na začátku stavby budovy nebo stavby přijata určitá opatření. Podle pravidel například při uspořádání základů v tomto případě normy neumožňují přestávky. Před kopáním jámy by měla být na místě také provedena opatření na ochranu před vodou.

Tloušťka nedostatků v eluviu by podle pravidel GOST a SNiP neměla být menší:

  • 0, 3 m - v prašných a jílovitých útvarech;
  • 0, 1-0, 2 m – v ostatních.

Někdy v půdách tohoto typu existují poměrně velké oblasti uhlíkatých nebo stlačených mezivrstev, které zasahují až k úrovni základny základů. V tomto případě by výše výpadku měla být minimálně 0,8 m. Ochrannou vrstvu při vývoji jámy do projektové hloubky v budoucnu dle stávajících norem provést zeminou s narušenou strukturou jejím zhutněním. s pěchy nebo válečky.

Nestabilita v boxech
Nestabilita v boxech

Jaká opatření lze přijmout při stavbě budov

Výstavba na eluviálních půdách různých druhů struktur musí být provedena v souladu s určitými pravidly. Aby byla vztyčená konstrukce následně bezpečná v provozu a měla dlouhou životnost, provádějí se v tomto případě opatření obvykle následovně:

  • Zařízení pod základy rozvodných a tlumicích podložek z písku, štěrku, drceného kamene a jiných podobných hornin.
  • Fixace samotných eluviálních půd, napřcementování, bitumenace nebo jílování.
  • Náhrada kapes a zvětrávacích hnízd na místě s hrubou nebo písčitou půdou.
  • Hluboké položení základů s proříznutím eluviální půdy do celé hloubky.

Dodatečná opatření

Pro zlepšení únosnosti takových vrstev je staveniště chráněno všemi možnými prostředky před atmosférickou vodou. Charakteristickým rysem výstavby budov a staveb na eluviálních půdách je také skutečnost, že v tomto případě se v základových jámách obvykle používá velké množství hydroizolačních materiálů. Položení stěn a dna jam a příkopů v takových oblastech umožňuje chránit podzemní část podpěr budovy před účinky půdního kyselého prostředí.

Vzorky pro laboratorní výzkum
Vzorky pro laboratorní výzkum

Slepé oblasti konstrukcí při výstavbě na zeminách tohoto typu se obvykle dělají co nejširší. Současně je při nalévání takových ochranných pásek také povinné použít hydroizolační materiály, které se pokládají buď v silné vrstvě (hlína) nebo v několika vrstvách (střešní materiál).

Doporučuje: