Техногенні ґрунти

Техногенні ґрунти терикону. Один з частково озеленених териконів у Німеччині. Саар.

Техногенні ґрунти (рос. техногенные почвы, англ. technogenous earth, technogenous soil; нім. technogene Böden m pl) — узагальнена назва штучних ґрунтів, які утворилися в результаті гірничотехнічних, інженерно-будівельних, сільськогосподарських та інших видів людської діяльності.

Штучні ґрунти створюються в процесі рекультивації земель з порушеним ґрунтовим покривом, а також органо-мінеральні суміші, які використовуються в теплицях, парниках, оранжереях.

Розрізняють насипні, намивні і змінені на місці техногенні ґрунти. Загальний обсяг техногенних ґрунтів у світі досягає понад 2 тис. км³. Найбільша кількість техногенних ґрунтів утворюється в районах великих гірничодобувних комплексів, урбанізованих аґломерацій, великих і старих міст.

Інтенсивність їх утворення в Україні досягає понад 1000 м³/км² на рік. Потужність відкладів досягає десятків і сотень метрів. Техногенні ґрунти використовують як основний матеріал для різних споруд, як закладальний матеріал при гірничих роботах, в дорожньому будівництві і для рекультивації земель.

Техногенні ґрунти можуть бути природного походження зі зруйнованою первинною структурою, мінеральними відходами промислового виробництва, твердими побутовими відходами, а також утвореними в процесі гідронамиву чи відсипання.

До основних специфічних особливостей техногенних ґрунтів, що ускладнюють їх інженерно-геологічну оцінку, відносяться:

• Значна неоднорідність за складом і нерівномірна стискальність.

• Можливість самоущільнення під власною вагою, особливо при вібраційних впливах.

• Підвищений вміст органічних речовин у смітниках, що може спричиняти утворення токсичних газів, зокрема метану.

• Схильність до самозаймання у відходах вугільної промисловості.

• Фізико-хімічні перетворення (розпад, розкладання) шлаків, зол і шламів.

Класифікація техногенних ґрунтів передбачає поділ на три основні групи:

1. Природні ґрунти, змінені на місці залягання. Цей тип ґрунтів створюють цілеспрямовано шляхом фізичних (ущільнення катками, трамбуванням) і фізико-хімічних (цементація, бітумізація) впливів. Їх називають поліпшеними ґрунтами.

2. Природні ґрунти, переміщені. До них відносять насипні (переміщені транспортом або вибухом) і намивні (створені за допомогою гідромеханізації) ґрунти. Насипні ґрунти можуть бути планомірно або непланомірно відсипаними, а також злежаними або незлежаними, залежно від завершеності процесу самоущільнення. Намивні ґрунти, що часто використовуються для будівництва стадіонів і житлових масивів, вимагають обліку часу, що пройшов після їх утворення, для оцінки міцнісних характеристик.

3. Антропогенні утворення. Це тверді відходи промислової та побутової діяльності. Промислові відходи (золи, шлаки) утворюються після термічної обробки природної сировини, тоді як побутові відходи (смітники) характеризуються високим вмістом органічних речовин і ризиком утворення метану. Особливим видом антропогенних утворень є культурні шари, що формувалися протягом тривалого часу на території міст і містять будівельне та побутове сміття. Будівництво на техногенних ґрунтах вимагає особливо ретельного геотехнічного контролю. Для улаштування основ на таких ґрунтах застосовуються різні методи технічної меліорації, зокрема:

• Ущільнення за допомогою котків, важких трамбувань або вібраційних машин.

• Використання ґрунтових паль або енергії вибуху для глибинного ущільнення.

Правильна оцінка та підготовка техногенних ґрунтів є запорукою запобігання неприпустимим деформаціям будівель, втраті стійкості дорожніх насипів та іншим негативним наслідкам.

Цей тип ґрунтів пов'язаний з інтенсивною господарською діяльністю людини.

• Райони гірничодобувної промисловості: Одним з найяскравіших прикладів є Донбас, де в результаті видобутку вугілля та інших корисних копалин утворилися численні терикони (штучні насипи з пустої породи) та інші техногенні ґрунти.

• Великі міста (мегаполіси): На територіях великих міст, таких як Київ, Харків, Одеса, поширені культурні шари — ґрунти з домішками будівельного сміття, битої цегли та інших побутових відходів, накопичені протягом тривалого часу.

• Промислові зони: У районах, де розташовані великі підприємства, наприклад, металургійні заводи в Кривому Розі або теплоелектростанції, зустрічаються такі техногенні утворення, як золошлаки та шлами.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
• Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студентів вищих навчальних закладів /Колектив авторів: В. Г. Суярко, В. М. Величко, О. В. Гаврилюк, В. В. Сухов, О. В. Нижник, В. С. Білецький, А. В. Матвєєв, О. А. Улицький, О. В. Чуєнко.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. — Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. — 278 с.