Гидроизоляция подземных сооружений

        (a. water proofing of underground construction; н. Abdichtung der Tiefbauten, Hydroisolation der Untertagesanlagen; ф. isolation hydrofuge des ouvrages souterrains; и. impermeabilizacion de instalaciones subterraneas) - защита горных выработок подземных сооружений от проникновения вод (грунтовых, поверхностных, технических), а также от их разрушающего воздействия на материал крепи (обделки). Достигается применением крепи с повыш. водонепроницаемостью и с помощью водонепроницаемых покрытий.         
В подземном стр-ве элементы обделки изолируют от вод торкретированием, металлич., оклеечными, обмазочными, уплотнительными (для сборных обделок), комбинированными водонепроницаемыми покрытиями.         
Торкретирование применяется для изоляции бетонных и каменных крепей тоннелей, при малых притоках и давлениях грунтовых вод. Металлич. покрытия используют в высоконапорных гидротехн. тоннелях и особо ответственных подземных сооружениях (покрытие - сварная оболочка из стальных листов), оклеечные покрытия - при возведении тоннелей в водоносных грунтах. Они представляют собой гибкую оболочку из водонепроницаемой массы на основе битума, армированную рулонным материалом (гидроизол, металлоизол), к-рая наклеивается на изолируемую поверхность в неск. слоев горячей битумной мастикой или путём прогревания спец. газовоздушными горелками (безмастичные покрытия - стеклобит, стеклорубероид, склобит, панцерит); благодаря пластичности не теряют своих качеств при деформациях крепи (обделки). Обмазочные покрытия используют гл. обр. в тоннелях со сборной железобетонной крепью (обделкой) для повышения её водонепроницаемости; покрытия - битумные и асфальтобитумные мастики, компаунды эпоксидных смол. Для повышения водонепроницаемости крепь возводят из плотных бетонов с низким водоцементным отношением; применяют цементы повышенной активности с хим. добавками (напр., СаСl₂ - для ускоренного набора прочности, сульфитно-спиртовой барды - для повышения пластичности бетонной смеси) или наращивают внутр. гидроизоляц. слой (рубашку) толщиной 100-150 мм из цемента и битумсодержащих составов. Требования к составу бетона и технологии бетонирования определяются спец. нормами. С целью сокращения кол-ва швов при бетонировании целесообразно применять подвижные опалубки.

Рис. 1. Гидроизоляция бетонной крепи полимерным (стальным) экраном: 1 - внутренний слой бетонной крепи; 2 - гидроизоляционный экран; 3 - наружный слой бетонной крепи; 4 - породная стенка.
        По толщине в крепи создают водо-преграждающий экран (рис. 1) из 4-6-мм листовой стали или рулонных полимерных материалов толщиной 2-3 мм (полиэтилен, полиизобутилен, поливинилхлорид). Гидроизоляционные свойства полимерных экранов в толще бетонной крепи сохраняются при гидростатич. давлениях до 10 МПа.
борт тюбинга; 2 - гидроизоляционное уплотнение; 3 - гидроизоляционная шайба; 4 - стальная накладная шайба; 5 - болт">
Рис. 2. Гидроизоляция соединений тюбинговой крепи уплотнением соединительного шва шнуровым (а) и листовым (б) свинцом, пикотажного шва деревом (в): 1 - борт тюбинга; 2 - гидроизоляционное уплотнение; 3 - гидроизоляционная шайба; 4 - стальная накладная шайба; 5 - болт.
        Гидроизоляция крепи из тюбингов производится уплотнением горизонтальных и вертикальных швов между тюбингами, болтовых соединений, тампонажных отверстий и пикотажных швов между соседними заходками (звеньями). Швы и болтовые соединения уплотняются набивкой из просмолённого джута, замазкой из быстро расширяющегося цемента или асфальторезиновой смеси, свинцовым шнуром с последующей расчеканкой, для чего борта тюбингов имеют спец. паз (рис. 2, а). В чугунной тюбинговой крепи между бортами тюбингов укладывают прокладку из листового свинца толщиной 2-3 мм, к-рая затем расчеканивается (рис. 2, б). Нек-рое распространение получили уплотнение резиновыми прокладками разл. формы сечения, оклейка швов с наружной стороны тюбингов эластичной лентой и др. Уплотнение болтовых соединений и пробок тампонажных отверстий обеспечивают гидроизоляц. шайбы из асбобитума, полиэтилена или свинца. Полиэтиленовые шайбы лучше свинцовых сохраняют герметичность соединения при колебаниях темп-ры крепи и имеют более низкую стоимость. Гидроизоляция пикотажных швов чугунной тюбинговой крепи достигается забивкой зазора между бортами тюбингов (рис. 2, в) деревянными клиньями (пикотаж).

В. С. Пикуль, Ю. П. Ольховиков.