14.4. Інженерно-геологічна характеристика і поділ штучних ґрунтів

При проведенні різноманітних гірничих і будівельних робіт людина заглиблюється вглиб земної кори, при цьому прямо чи опосередковано змінює ґрунти і гірські породи. Людина перемішує ґрунти, подрібнює породи, переміщує їх на значні відстані, створюючи нові специфічні утворення, які різко відрізняються за своїми властивостями від корінних відкладів та ґрунтів. Ці нові утворення одержали назву штучних ґрунтів. Вперше термін "штучні ґрунти" був застосований невідомим автором у 1861 р. у статті "О возведении зданий", опублікованій у журналі "Строитель, механик и технолог".

Сьогодні під штучними ґрунтами розуміють гірські породи і ґрунти, які свідомо змінені людиною при вирішенні різних інженерних завдань або піддавались зміні (переробленню) в результаті виробничої або господарської діяльності людини. Інженерно- геологічні властивості штучних ґрунтів визначаються складом материнської породи і характером впливу (дії) на неї людини. За процесами свого утворення вони можуть бути поділені на дві підгрупи.

Перша підгрупа об'єднує штучні ґрунти, які утворюються тоді, коли людина не ставить перед собою спеціального завдання, щоб їх створити. До них відносяться культурний шар, який виникає на території населених пунктів, насипні та наносні ґрунти, які створюються людиною при певних видах її виробничої діяльності, але без мети покращення ґрунтів і гірських порід, без завдання вдосконалення їх інженерно- геологічних властивостей. До цієї ж підгрупи штучних ґрунтів слід віднести ті гірські породи, у яких інженерно-геологічні властивості погіршувались у результаті впливу на них людини. Тобто, перша підгрупа штучних ґрунтів об'єднує гірські породи і ґрунти, які змінились і виникли під впливом виробничої і господарської діяльності людини, але при цьому завдання штучно покращити їхні інженерно-геологічні властивості не було поставлено.

Друга підгрупа штучних ґрунтів об'єднує гірські породи і ґрунти, які свідомо змінені людиною з метою покращення їхніх інженерно-геологічних властивостей. Це - покращені ґрунти.

Культурні шари є складними утвореннями. Під цим розуміють верхні шари землі великих населених пунктів, які несуть на собі відпечаток діяльності людини.

Формування культурного шару, з одного боку, пов'язано з геологічними і геоморфологічними процесами місцевості, а з другого - з історією міста чи поселення, з характером господарської діяльності людини. Культурний шар є специфічним утворенням, вивчення якого повинне проходити при поєднанні геологічних і історико- археологічних методів дослідження.

Під сучасним культурним шаром розуміють пухкий, незлежаний матеріал, який інколи містить велику кількість нерозкладених органічних залишків, можуть зустрічатись різноманітні матеріали: будівельне сміття, цегла, камінь, предмети домашнього вжитку тощо. Сучасний культурний шар малопридатний Для закладання на ньому фундаментів. Давні накопичення культурного шару вже ущільнились і набули зв'язності, тому їх можна використовувати при будівництві доріг та для закладання в них невеликих будинків.

Накопичення культурного шару відбувається за рахунок відвалу при проведенні земляних робіт, при підсипанні порід для підвищення рівня будівельної площадки, при благоустрої населеного пункту і за рахунок різного сміття. Його потужність може бути різною - від кількох см до десятків м, залежить від часу та тривалості існування населеного пункту, рельєфу місцевості та інших факторів.

Яри, річкові долини, болота часто є великими джерелами накопичення насипного культурного шару, так як, по-перше, вони є місцями для скирдування сміття, а, по-друге, вони спеціально засипаються у зв'язку з вертикальним плануванням населених пунктів.

Культурний шар має своєрідний склад, який формується у процесі його утворення. Мінералого-петрографічний склад основної мінеральної маси зумовлений найчастіше геологічними умовами місцевості, а склад включень визначається характером господарсько-культурної діяльності людини. Неоднорідність складу шару спостерігається як у вертикальному, так і горизонтальному напрямках.

Насипні ґрунти можна розділити на будівельні і промислові. До будівельних належать ґрунти насипів, автомобільних і залізничних доріг, дамб і гребель. До промислових - вироблені породи гірничорудної (видобувної) промисловості.

При будівництві автомобільних і залізничних доріг великі насипи створюють як із матеріалів, одержаних з виїмок, так і за рахунок матеріалів, доставлених із спеціально закладених кар'єрів і резервів до місця будівництва. Структура ґрунтів у насипах буде іншою у порівнянні з структурою їх в природному заляганні, водний і повітряний режими теж будуть відрізнятись від природних водного і повітряного режимів ґрунтів і гірських порід даного району. Все це приводить до того, що насипні ґрунти будуть відрізнятись за