§ 31. ЗАЩИТА ТОННЕЛЕЙ ОТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД (ч. 2)
Наибольшее распространение имеют жесткая и гибкая (оклеечная) гидроизоляция. Жесткая гидроизоляция представляет собой водонепроницаемую цементную штукатурку (торкрет) 4 толщиной до 40 мм, наносимую на обделку пневматическим способом. Жесткую гидроизоляцию из стальных листов, прикрепляемых к обделке анкерами, применяют лишь в особо ответственных сооружениях (станции метрополитенов, гидротехнические тоннели с большим набором воды и т.п.).
При напоре подземных вод до 5 м вод. ст. можно применять неармированное покрытие из цементного раствора, обладающего малой усадкой (например, на ВБЦ), или из аэрированного цементного раствора. Такой опыт имеется в ЧССР. При больших напорах торкрет наносят по стальной сетке, прикрепленной анкерами к телу обделки. При этом на обделку передается и горное, гидростатическое давление.
Торкрет в качестве гидроизоляции применяют в гидротехнических тоннелях, в которых он прижимается водой к поверхности обделки, или в тоннелях с малыми колебаниями температуры внутри (например, автодорожные тоннели или тоннели метрополитена) при отсутствии опасности неравномерных осадок сооружения и небольших напорах подземных вод.
В сложных геологических и гидрогеологических условиях при напорах более 10 м вод. ст. применяют оклеечную гидроизоляцию 2 (см. рис. 66, б) из битумном мастики, армированной двумя — четырьмя слоями рулонного изоляционного материала (гидроизол, металлоизол, стеклоткань и пр.). Оклеечная гидроизоляция поддерживается железобетонной оболочкой 3, воспринимающей гидростатическое давление. При этом бетонная обделка работает только на горное давление.
Оклеенная гидроизоляция обеспечивает полную герметизацию тоннеля и вследствие своей гибкости сохраняет водонепроницаемость при деформациях тоннельной обделки. Однако ее применение связано с устройством внутренней оболочки и соответствующим увеличением объема выработки и должно быть обосновано в технико-экономическом отношении.
При строительстве железнодорожных тоннелей наиболее целесообразно сочетание торкретирования внутренней поверхности обделки с проведением мероприятий по ее уплотнению и нагнетанию за обделку цементного раствора с добавками. При необходимости можно также устраивать оклеечную гидроизоляцию.
Осушения горного массива, прорезаемого тоннелем, достигают с помощью поверхностного водоотвода, дренажных устройств и противофильтрационных завес.
Поверхностный водоотвод имеет особое значение, если атмосферные осадки, поступающие к тоннелю с поверхности, являются одним из основных источников питания подземных вод. Поверхностный водоотвод предназначен для быстрого удаления поверхностных вод из надтоннельной полосы и предотвращения их просачивания в глубь горного массива.
Для этого планируют надтоннельную полосу с устройством нагорных канав (уклон 3—4 %), перехватывающих, собирающих и отводящих атмосферные осадки. В водопроницаемых грунтах дно и откосы канав покрывают водонепроницаемой одеждой (из бетона, асфальта, глины).
Растительность (деревья, кусты) содействует задержанию поверхностных вод на склонах горы. Поэтому в надтоннельной полосе целесообразно ее удалять. При наличии над тоннелем водотоков и водоемов принимают меры по их отводу из надтоннельной полосы или обеспечению водонепроницаемости русла. Русла тальвегов также подлежат уплотнению.
При проектировании поверхностного водоотвода используют методы, принятые в практике мелиорации, при этом учитывают размеры водосборной площади, количество осадков, интенсивность испарения и свойства грунтов.