3 Класс дисперсных грунтов
3.1 Дисперсные несвязные грунты
3.1.1 Дисперсные несвязные грунты
Среди техногенно измененных несвязных грунтов, полученных из природных несвязных образований методами технической мелиорации, можно выделить несколько основных типов. Прежде всего, это уплотненные несвязные грунты. Механическое уплотнение несвязных грунтов не приводит к принципиальному изменению их структурных связей.
Методы уплотнения грунтов подразделяются на поверхностные, когда уплотняющее воздействие прикладывается на поверхности массива и приводит к уплотнению толщи грунтов сравнительно небольшой мощности, и глубинные – при передаче уплотняющего воздействия на значительную глубину. Поверхностное уплотнение производится укаткой, трамбованием, вибрационными механизмами, подводными взрывами, методом вытрамбовывания котлованов.
Уплотнение грунтов водопонижением эффективно для мелких пылеватых песков.
Существенное уменьшение пористости и водопроницаемости несвязных грунтов достигается также при кольматации, в основе которой лежит механическое и физическое поглощение тонкодисперсных частиц из фильтрующейся через грунт суспензии.
Техногенно измененные несвязные грунты, возникшие как побочные продукты хозяйственной деятельности человека, образуются: 1) в результате разуплотнения и дренирования в бортах карьеров и котлованов; 2) при обводнении массивов несвязных грунтов в результате техногенного подтопления территорий, вследствие чего снижается устойчивость грунтов; 3) при засолении зон в аридных зонах в результате неправильно организованного орошения и на территориях нефтегазовых месторождений при разливах минерализованных вод глубоких водоносных горизонтов; 4) в основании отвалов и гидроотвалов вскрышных пород, зол, шлаков, шламов, полигонов бытовых и промышленных отходов за счет уплотнения, а также изменения состава и свойств под влиянием фильтрующихся вод из техногенного водоносного горизонта и диффузионного привноса солей; 5) при загрязнении грунтов разливами сырой нефти, нефтепродуктами на территориях нефтегазовых месторождений и нефтеперерабатывающих предприятий, по трассам нефте- и газопровода; 6) при техногенном оттаивании многолетнемерзлых несвязных грунтов в результате отепляющего воздействия сооружений и водохранилищ в криолитозоне.
3.1.2 Техногенно переотложенные несвязные грунты
Среди них выделяются две подгруппы.
Насыпные техногенные несвязные грунты формируются в процессе строительства как необходимый элемент строительных конструкций, земляных сооружений или в процессе складирования строительных материалов или промышленных отходов. Толщи насыпных грунтов обычно неоднородны по составу, часто обладают неравномерной сжимаемостью и способны к самоуплотнению под весом вышележащих толщ, при вибрации и водопонижении.
По условиям образования насыпные несвязные грунты можно подразделить на планомерно возведенные насыпи и отвалы.
Планомерно возведенные насыпи обычно устраиваются из однородных природных грунтов для планировки территорий, устройство оснований под фундаменты, обратных засыпок котлованов, подушек на слабых грунтах.
Отвалы грунтов и отходов промышленных производств устраиваются в виде отсыпки отдельных видов грунтов при вскрытии котлованов, планировании территорий, проходке горных выработок.
Намывные несвязные техногенные грунты создаются в понижениях рельефа при подготовке территории к строительству, как намывные сооружения из грунтовых материалов, как запасы строительного материала для устройства насыпей при последующем освоении территорий и гидроотвалы горного производства.
Массивы намывных грунтов созданы во многих крупных породах. Для намыва обычно используются пески русловой фации аллювия. Гидронамыв применяется при строительстве плотин на равнинных реках, а также оградительных дамб разного назначения. Своеобразные намывные грунты образуются при работе ирригационных систем.
Улучшение грунтов методом составления оптимальных гранулометрических смесей заключается в добавлении частиц заданной крупности в грунт определенного гранулометрического состава, чтобы получить материал с наибольшей плотностью.
Несвязные техногенные грунты гидроотвалов формируются при использовании гидромеханизации земляных работ в горно-техническом производстве.
3.1.3 Антропогенно образованные несвязные грунты
Антропогенно образованные несвязные грунты, вещественный состав которых не имеет аналогов в природе, представляющих собой промышленные отходы. По механизму образования их можно подразделить на насыпные и намывные. Несвязные антропогенные образования представлены отвалами и гидроотвалами шлаков металлургического производства, золошлаков, а также шламами хвостохранилищ горно-обогатительных производств.
Шлаки черной металлургии (доменные, мартеновские, ферромарганцевые) представляют собой побочный продукт выплавки чугуна и стали из железных руд. Выход шлаков составляет 0.4-0.65т на 1т чугуна. В состав шлаков входит до 30 различных химических элементов, преимущественно в виде оксидов. Состав шлака зависит от состава кокса и пустой породы. Доменные шлаки используются в цементной промышленности. Очень много шлаков скапливается в отвалах, где происходит их постепенный распад и химическое преобразование.
Золы и шлаки тепловых электростанций – минеральный остаток, получаемый при сжигании твердого топлива – угля, торфа, горючих сланцев. По химическому составу топливные золы и шлаки состоят из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и др., а также содержат несгоревшее топливо. Размер зерен шлака колеблется от 0.3 до 50мм. Зола представляет собой тонкодисперсный порошок, образующийся из минеральной части твердого топлива, уносится из топки с дымовыми газами и увеличивается при их очистке в циклонах и электрофильтрах. Зола состоит из частиц сферической формы размером от нескольких до 50-60мкм, имеющих гладкую остеклованную поверхность. Золы и шлаки ТЭС широко используются при изготовлении тяжелых бетонов и строительных растворов, в дорожном строительстве, а также при закреплении дисперсных грунтов.
Шламы образуются при получении цветных металлов по ряду
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
