Обводненность тоннелей

26.05.2016

Обводненность тоннелей является актуальной проблемой в течение всего срока их строительства и эксплуатации. Если учесть, что до настоящего времени в России тоннели с обделками из тесаного камня, бутобетона, бетона и железобетона, в том числе сборного, сооружали без гидроизоляции, то практически каждый эксплуатируемый тоннель в большей или меньшей степени обводнен. Поэтому причиной подавляющего большинства всех вышеперечисленных дефектов является обводненность тоннеля.
Характер водопроявлений в тоннеле многообразен и зависит от происхождения источника, дебита поступающей воды и напора, а также дислокации на обделке, характеристики места выхода волы (отверстие, трещина или пористый бетон). В зависимости от времени года обводненность тоннелей меняется. Весной, как правило, она усиливается за счет талых вод, просачивающихся в грунтовый массив, вмещающий тоннель, или подпитывая водоносные горизонты. Осенью аналогичная картина связана с ливнями, характерными для этого времени года. В целом обводнение тоннеля зависит от гидрологической обстановки района его заложения, фильтрационных свойств грунтов, наличия и эффективности работы дренажных и водоотводных систем, а также технического состояния обделки и показателя ее водонепроницаемости. Классифицируют водопроявления по виду и интенсивности излияния внутрь тоннеля.
Течь — непрерывная струя воды, слабо или с напором изливающаяся в тоннель из трещин или отверстия в обделке (рис. 3.7). На практике иногда используют понятия: слабая течь — ненапорная с периодическим разрывом струи или сильная течь — напорная, без разрыва струи, при изливе из стены не растекается по ее поверхности и может падать на значительном расстоянии.
Обводненность тоннелей

Капеж — поступление воды в виде отдельных капель. Формирование капежа обусловлено малым дебитом питающих горизонтов в грунте, а также трещиноватой структурой бетона обделки, в связи с чем капеж может наблюдаться не только из сквозных дефектов, холодных швов и стыков, но и на значительных площадях поверхности обделки.
Сырость — увлажнение обделки поступающими подземными водами без образования капежа (рис, 3.8). Иногда наряду с сыростью вводят понятие "мокрота", когда на поверхности обделки обнаруживают явно выраженную пленку волы, удерживающуюся на ней за счет сил поверхностною натяжения.
Химический состав подземных вод определяет выбор проектных решении по защите тоннельных конструкций от коррозии. Поэтому недостатки проектных решений при эксплуатации обусловливают коррозию, являющуюся конструкционным дефектом, требующим адекватных ремонтных воздействий.
Обводненность тоннелей

При эксплуатации тоннелей анализ химического состава подземных вод проводят с периодичностью не чаше одного раза в пять лет из условия. если надзором за техническим состоянием сооружения не обнаружены признаки коррозии, связанной с химической агрессией воды. В случаях появления таких признаков (отложения солей на поверхности обделки, ржавые потеки в местах течей, снижение прочности и разрыхление цементного камня на обводняемых участках и др.) для анализа необходимо отбирать пробы воды до контакта с кородируемой конструкцией в чистую стеклянную посуду, промытую дистиллированной водой.
Если пробы воды будут взяты непосредственно в тоннеле, то ее химический состав будет искаженным за счет взаимодействия с материалом обделки. Тоннели, эксплуатируемые в удаленных горно-таежных местностях, как правило, обводняются стабильными по химическому составу водами и соответствуют данным изысканий. Что касается метрополитенов и горных тоннелей, расположенных в пределах промышленных зон и городов, здесь химический состав подземных вод может существенно отличаться от данных изысканий и меняться в процессе эксплуатации. Значительное агрессивное воздействие на тоннельные конструкции оказывают протечки канализационных стоков и тепловых сетей, которые можно обнаружить в тоннеле по запаху поступающей воды и ее температуре.
Проникновение воды в тоннель связано с таким явлением, как суффозия — выщелачивание растворимых веществ и вынос мелких минеральных веществ из грунтов подземными водами. Суффозия вызывает оседание залегающих выше грунтов, образование понижений на поверхности и пустот за обделкой, что нарушает ее статическую работу. При обнаружении признаков суффозии необходимо принимать срочные меры по герметизации обделки, произвести тщательный тампонаж прилегающего к обделке грунтового массива.