Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Осушение и гидроизоляция тоннелей в процессе их эксплуатации

Осушение и гидроизоляция тоннелей в процессе их эксплуатации

Страница 4 из 7

Появление и развитие большинства дефектов, ухудшающих в значительной мере эксплуатационные характеристики сооружения, возникают вследствие обводненности обделки. Вода, проникая через обделку тоннеля, приводит к выщелачиванию и вымыванию грунта и цементного раствора из кладки, коррозии бетона, разжижению балласта, пучению заобделочных грунтов, образованию наледей в зимнее время и т. п.

Если объем работ по ликвидации обводненности отдельных участков тоннельной обделки невелик и может быть выполнен силами и средствами дистанции пути, то он осуществляется в процессе текущего ремонта. Работы, требущие значительных трудовых и материальных затрат или применения специальных машин и механизмов, выполняются специализированными строительными организациями в процессе капитального ремонта обделки или при реконструкции тоннельного сооружения.

В современной практике борьба с обводненностью тоннелей ведется по двум направлениям (рис. 8.9).

Классификация мероприятий по осушению тоннелей

Рис. 8.9 – Классификация мероприятий по осушению тоннелей

Мероприятия первого направления (осушение горного массива) предусматривают перехват и организованный отвод атмосферных осадков в районе надтоннельной поверхности, а также подземных вод как в непосредственной близости от тоннельной обделки, так и поступающих через тело обделки. Основными из этих мероприятий являются:

  • поверхностный водоотвод – осушение надтоннельной поверхности и защита от инфильтрации атмосферных осадков в глубь массива путем создания сети открытых водоотводных канав, лотков, закрытых дренажей или покрытия фильтрующих пород на поверхности гидроизоляционным слоем;
  • глубинный дренаж – перехват и организованный отвод подземных вод путем сооружения различных дренажных выработок, скважин, заобделочных дренажей;
  • водоулавливающие устройства – перехват и организованный отвод подземных вод, поступающих в тоннель непосредственно через тело обделки.

Мероприятия второго направления (гидроизоляция тоннелей) предусматривают обеспечение водонепроницаемости самой обделки тоннеля либо окружающих выработку грунтов, что достигается путем:

  • гидроизоляции обделки – нанесения на ее внутреннюю или наружную поверхность различных изоляционных материалов;
  • сооружения обделок из водонепроницаемых материалов;
  • тампонажа горного массива и заобделочного пространства.

Мероприятия первого направления получили широкое распространение при текущем и капитальном ремонтах, а также при реконструкции тоннелей. Работы в этом случае могут легко выполняться в процессе эксплуатации тоннелей, т. е. без перерыва движения поездов.

Мероприятия второго направления являются, как правило, более радикальными и надежными. Однако техническое выполнение большинства из них в условиях эксплуатации часто вызывает значительные трудности и требуют «окон» в графике движения поездов.

В сложных гидрогеологических условиях весьма рациональным является применение комбинированных решений, т. е. мероприятий как первого, так и второго направлений. В этом случае мероприятия первого направления способствуют снятию гидростатического напора с тоннельной обделки и гидроизоляционного покрытия, а при расположении заобделочных дренажей и дренажных скважин по концам обводненного участка они, кроме того, ограничивают еще пути фильтрации подземных вод вдоль оси тоннеля.

Поверхностный водоотвод

Назначением поверхностного водоотвода является быстрое удаление воды с надтоннельной поверхности и тем самым недопущение ее просачивания в глубь массива. Для сбора и отвода вод из района сооружения тоннеля и припортальных выработок на поверхности устраиваются нагорные водосборные и отводящие канавы, лотки и прочие сооружения.

Глубинный дренаж

При наличии определенных водоносных горизонтов, расположенных на значительной глубине, наряду с мероприятиями по поверхностному водоотводу может оказаться целесообразным устройство различного рода глубинного дренажа – дренажных выработок, скважин, заобделочных дренажей. С помощью этих дренажей производится перехват и организованный отвод водного потока из горного массива. Дренажи в скальных и полускальных грунтах могут применяться в случае, если грунты неразмываемы, не подвержены выщелачиванию и нерастворимы. В несвязных же грунтах дренажи применяются при величине коэффициента фильтрации не менее 5 м/сут при условии, что грунты не содержат растворимых солей и частиц, способных выноситься водой.

Водоулавливающие устройства

Одним из средств защиты внутритоннельного пространства от неорганизованного поступления воды являются различного рода улавливающие устройства (дренажные трубки, шланги, водозащитные короба, зонты и др.). Основной задачей этих устройств является организованный прием и отвод воды от контактного провода и верхнего строения пути. Во избежание выхода водоулавливающих устройств из строя в зимний период в связи с неизбежным образованием в тоннеле наледей они могут быть рекомендованы лишь как временная мера в районах с мягкими климатическими условиями.

Из всех водоулавливающих устройств наибольшее распространение в практике эксплуатации тоннелей получили водозащитные зонты, которые, как правило, выполняются из армоцемента. По наружной поверхности зонта вода стекает в специальный желоб, откуда поступает в лоток, по которому выводится за пределы тоннеля.

Гидроизоляция обделки

Гидроизоляция обделки преследует цель создать водонепроницаемую конструкцию, способную воспринять гидростатическое давление и надежно защищающую внутритоннельиое пространство от поступления в него воды из окружающего горного массива.

Гидроизоляционный материал может наноситься на конструкцию обделки как с внутренней стороны, так и с наружной. Наружная гидроизоляция применяется в тех случаях, когда имеется возможность уложить ее непосредственно по наружной поверхности обделки. Однако доступ к наружной поверхности обделки при ремонте или реконструкции тоннелей отсутствует, поэтому чаще устраивается внутренняя гидроизоляция. Для гидроизоляции применяются различные водонепроницаемые жесткие, рулонные, а в некоторых случаях и синтетические безрулонные материалы (на базе эпоксидных смол, полиуретана и др.).

Тампонаж

Осуществляется тампонаж путем нагнетания различных растворов (цементные, битумные, жидкое стекло и др.) за обделку в тело горного массива или самой обделки. Тампонаж уменьшает водопроницаемость окружающих грунтов и обделки, а также создает дополнительные препятствия на путях фильтрации к ней подземных вод. С помощью тампонажа, как правило, невозможно полностью осушить обделку тоннеля, поэтому его применение рекомендуется в сочетании с другими видами осушительных мероприятий.

Гидроизоляция безобделочных тоннелей

В крепких слаботрещиноватых скальных грунтах тоннельная выработка может быть оставлена без несущей обделки. Однако с течением времени процессы выветривания постепенно проникают в глубь массива по микротрещинам. Наряду с мероприятиями по осушению горного массива может оказаться целесообразным провести работы по гидроизоляции таких тоннелей. Гидроизоляция безобделочных тоннелей осуществляется путем тампонажа грунтов или нанесения гидроизоляционных покрытий (торкрета, набрызгбетона, аэроцема или безрулонных материалов) непосредственно на грунтовую поверхность. При наличии сосредоточенных течей они предварительно отводятся посредством трубок и тампонируются.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика