ГЕОСИНТЕТИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛДАРДЫ ҚОЛДАНЫП ТЕМІРЖОЛДЫҢ ЖЕР ТӨСЕМЕСІН НЫҒАЙТЫП ЖӘНЕ ТҰРАҚТАНДЫРУ

Теміржолдың жер төсемесі, теміржолдың құрылымында негізгі құрылымдарының бірі болып табылады, жол қозғалысында ең маңызды сенімділігінің қауіпсіздік және бүкіл беріктік кешенді  рольін атқарады. Аймақтың географиялық орналаласуына, температураның қазіргі таңда өзгерүіне байланысты, жердің мауысымдық көктемде, қыста, жазда температура аплитудысының өзгеруі жер төсемесінің топырағының ерүімен, қатайыуының барысында құрамы өзгере бастайды, сондықтан тұрақтылығы мен беріктігіне ерекше көз қарас қарастырылады [1, с.2]. Қазіргі таңда темір жол тасымалының күрт өзгерүіне, ұлғайуына байланысты, темір жолдың жүк көтергіші артып, жер төсемесінің деформациалануына байланысты, қәзіргі таңда иновациалық әр түрлі материалдар шығып жатыр және заманына сай қолдану талап етіліп жатыр.  Темір жолдың құрылысында жер төсемесінің құрылымын ең заманауй тұрақтаңдыру, нығайту, бағыттардың бірі геосинтетикалық материалдарды пайдалануды қажет етеді. Тағыда қолданыстағы материалдардың түрлеріне геосинтетика, геотекстильдер, геоторлар, геоматтар, композиттік материалдар жатады [2, с.13]. Геосинтетикалық материалдардың түрлері мына 1 сүйретте көрсетілген. Осы материалдарды қолданысы темір жолдың жер төсемесіне түскен күштерді тарату процесстерін атқарады, деформациалануды алдын алу және топырақ құрамында судың деңгейі көтерілу барысындағы дренажды жақсарту, сұдың топырақ құрамын ыдыратұ әлсіздігін азайту шараларына қолданады. Темір жолдың құрылымын ұзақ мерзімде тұрақтылығына жұмыс істеуге мүмкіндік береді [3, с.10].

Суйрет 1. Геоматериалдардың түрлері

Жер төсемесінің тұрақтылығын экономикалық тиімділігін қарастыра отырып қазіргі таңғы тиімді жобалардың бірі геоматериалдарды қолдану болып табылады. Теміржолды күрделі жөндеу барысында геоматериалдарды қолдану экономикалық тиімділігін қарастыратын болсақ, техникалық қолданысы және жөндеу ағымдылығының жер төсемінің нығайтудың көрсеткішінің шығындарын ескі әдісімен салыстырсақ, тиімдісі геоматериалдарды қолдану болып табылады.

Жер төсемесіне геоматериалдардың қолдануы қәзіргі таңда кеңінен қолданыста таралған. Қолданыстың басты артықшылығы, төзімділік пен сенімділікті арттырып, жер төсемесінің жұмыс істеу қабілеттілігін тұрақты және ұзақ тиімді мерзімге жұмыс жағдайын жасауға болады. Осы әдістерді қолдану барысында топырақтың қасиетін белгілі бір жоғары деңгейге жақсартұға мүмкіндік береді [4, с.22].

Геосинтетика деп – көлік саласында топырақты нығыздау және тығыздау барысында, немесе геотехникада басқада құрылыс салаларында топырақпен байланысты шараларда қолданатын жалпақ пішіндер, орамдар, таспалар түріндегі синтетикалық немесе полимерлі материалдардан жасалынған материалдарды айтылады. 

Геосинтетикалық материалдарды қазіргі таңмен салыстырмалы тарихи шолу жасайтын болсақ, геосинтетика оңдаған жылдар бойы көлік саласында қолданып келеді. Қалған геоматериалдары жаңа формадағысы қәзіргі уақытта сынақ түрінде және тәжірібиелік түрде қолданылып жатыр.

Жер төсемесінің беріктігін күшейту әртүрлі материалдармен қолданады, соның бірі франсуз инженері А.Видал арматуралық әдіспенен күшейтеді, осы құрылымды ойлап тапқаннына 45 жылдан астам уақыт өтті. Бұл әдіс қәзіргі таңғадейін қолданып жатыр жәнеде осы секілді топырақты күшейту әдісі алдағы жалдарға қарастырылады. Осы әдістер секілді геосинтетикалық материалдар қазіргі таңда жаңару процессі жылдам қарқын жүріп жатыр және қолданыста. Геосинтетикалық материалдар қәзіргі таңда тек көлік саласындағана емес, гидротехникалық, жер асты құрылысында қолданып жатыр. Бұл геосинтетикалық қолданыс әдісі экономикалық тиімді жағдайларда қолданылады. Қазіргі таңда экологиялық және экномикалық жағдайға байланысты темір бетонды дәстүрлі топырақ материалдарын беріктеу барысы аз қолданып жатыр. Осы геосинтетикалық материалдармен топырақты беріктеу барысы қазіргі таңда, келешекте нығайа түседі [5, с.15]. Геосинтетика материалдарының қолданыс дәлелі, құрылыс мерзімінің ұлғайуы, тасымалдауы тиімді болып келеді, сосын пайдалану шығындары басқа материалдарға қарағанда төмен. 

Жоғары беріктік сипаттамаларына байланысты, тұрақты су өткізгіштік қабілетінің, химиялық тұрақтылығымен геосинтетикалық материалдардың сенімділігі мен беріктігін, жұмыс сапасын арттырұға мүмкіндік береді. Қәзіргі таңда бірден бір әдістердің бірі еңбек шығындарын азайту, технологиялық әдістерін жеңілдетіп, жұмыс сапасын жоғары деңгейге көтеру болып табылады [5, с.17].

Геосинтетикалық материалдардың қолданысы әртүрлі полимер материалдардың құрылымына және төзімділігіне байланысты жер төсемесінің конструктивті тұрғыда келесі негізгі қолдануға сәйкес бөлнеді:

• геосинтетика материалдар түрлері;
• құрылымдық элементтерінің орналастыру түрлері;
• жер төсемдерінде оргаластыру түрлері;
• қолданыс түрлері.

Геосинтетика материалдарын жер төсемесіне қолдану белгілері бойынша жіктелуі және жер төсемесін күшейту мына кестеде көрсетілген 1.1.

Кесте 1.1.

Жер төсемесін геотекстильдің көмегімен күшейтіп талдау