06.08 2025

Қазақстандағы инъекциялық технологиялар: қазусыз әлсіз топырақты жылдам күшейту

Құрылыс саласындағы жаңа стандарттар: топырақты қашан және не үшін нығайту керек?

Үйіңіздің астындағы жерді кәдімгі губка деп елестетіңізші: ылғал, қуыстар, борпылдақ қабаттар. Сіз құрылыс жүргізсеңіз – құрылымның салмағы жерге қысым жасайды, топырақ шөгіп, жарықтар мен отырыстар пайда болады.
Топырақты күшейту (немесе ground improvement) – бұл жердің беріктігі мен тығыздығын арттыратын технология.
Тасығыштық қабілет – топырақтың ғимараттардың салмағын шамадан тыс шөгу мен деформациясыз көтере алу қабілеті.

Геотехникалық топырақты жақсарту әдістеріне мыналар жатады:
• Геосинтетикалық материалдармен (геоторлар, геотораптар) нығайту, жүктемені тең бөлу;
• Әлсіз қабаттарды ауыстыру;
• Кеңейетін материалдарды (мысалы, геополимерлік шайырлар) инъекциялау.

GeoResin технологиясы: геополимерлі шайыр инъекциясы
Бұл әдістің негізі – геополимерлік шайырды қысыммен іргетасқа кішкентай тесіктер арқылы енгізу. Материал кеңейіп, микрокуыстарға енеді, суды ығыстырады, топырақты қысып, қатайған соң тығыз қаңқаға айналады. Мұндай қаңқа жердің тығыздығы мен беріктігін арттырады, тасығыштық қабілетін 350 кН/м³-қа дейін, қажет болса, одан да жоғары деңгейге көтереді (борпылдақ топыраққа қарағанда бірнеше есе жоғары).
Инъекциялар 0,5 мм дәлдікпен жүргізіледі, нүктелер арасындағы қашықтық 0,8–1,5 м, тереңдігі – жобамен анықталады (көбіне 4–5 м немесе одан көп).

Қазақстан үшін бұл неге маңызды?
Қазақстанда әлсіз топырақтар көп кездеседі: шаңды иллювиалды саздар, шөгінді саздар, сортаң қабаттар, өзендердің су басу аймақтары – мұның бәрі іргетастардың тұрақтылығын төмендетеді. Әсіресе ірі қалаларда, жаңа тұрғын аудандарда (Алматы, Астана, Шымкент).
Топырақты күшейту:

1. Әлсіз топырақта да қосымша қабаттар немесе үстемелер салуға мүмкіндік береді;
2. Қымбат терең іргетас немесе қада конструкцияларынан бас тартуға болады;
3. Аз инвазиялық: қазу, діріл, ластану болмайды, ландшафт пен инфрақұрылым бұзылмайды;
4. Экологиялық – бетонмен салыстырғанда көміртек шығарындылары айтарлықтай азаяды.

Технологияның артықшылықтары

Қазақстанда қайда қолдануға болады?

• Тұрғын үйлер және абаттандыру
  Шөгу, жарық, қисайып кету проблемалары, әсіресе маусымдық тоңу немесе құрғау аймақтарында. Топырақты күшейту үйді бұзбай-ақ, ақауларды тез түзетеді.
• Қосымша, қабатты үстемелер
  Екінші қабат салғыңыз келе ме? Егер топырақ әлсіз болса, инъекция әдісі қадаларды ауыстырып, қауіпсіз кеңеюге мүмкіндік береді.
• Инфрақұрылым және жолдар
  Су басу аймақтарында немесе өзен маңында жол жабындарының шөгуі – толық қайта қалпына келтірусіз тұрақтандыруға болады. GeoResin технологиясы Ұлыбританияда қолданылады: жол инъекциядан кейін бір сағатта ашылды.
• Кәсіпорындар және қоймалар
  Платформалар, қоймалар, өндірістік алаңдарда топырақ шөгіп кетсе – технология топырақты тез тегістеп, тұрақтандырады, табыс жоғалтусыз.

Жұмыс кезеңдері:

1. Алдын ала зерттеу – геология, коммуникацияларды сканерлеу, топырақ сынамалары, GPR түсірілім;
2. Инженерлік есеп – модельдеу, геополимер түрін, тереңдігін, инъекция нүктелерін таңдау;
3. Объектіге дайындық – белгілеу, көтерілуді бақылау үшін лазер орнату;
4. Шайырды болат түтікшелермен инъекциялау – Ø 16-28 мм тесіктер арқылы, әр 0,8–1,5 м сайын, жобаланған тереңдікке дейін;
5. Көтерілуді бақылау – 0,5 мм дәлдікпен, қажетті нәтиже алынғанша тіркеу;
6. Сынақ – DCP сынағынан кейін тасығыштық қабілеті мен шөгуін өлшеу;
7. Кепілдік және қолдау – 10 жылға дейін бақылау мен кепілдік.

Қорытынды:

• Топырақты күшейту және тасығыштық қабілетін арттыру – күрделі жағдайда заманауи құрылыстың негізгі технологиялары.
• GeoResin геополимерлі шайыр инъекциясы – тез, экологиялық әрі аз инвазивті әдіс.
• Қазақстанда, күрделі геологияда – шөгінді саздан су басуға дейін – бұл тәсіл ерекше өзекті.
• Бұл технология:
  • Қада мен терең қазусыз салу мен кеңейтуге мүмкіндік береді;
  • Мерзімді қысқартады;
  • Экологиялық ізді азайтады;
  • Нәтижеге кепілдік береді.