Гидроизоляция подземных сооружений

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ (а. water proofing of underground соnstruction; 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 повышенной водонепроницаемостью и с помощью водонепроницаемых покрытий.

В подземном строительстве элементы обделки изолируют от вод торкретированием, металлическими, 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. Металлические покрытия используют в высоконапорных гидротехнических 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), которая наклеивается на изолируемую поверхность в несколько слоев горячей битумной мастикой или путём прогревания специальными газовоздушными горелками (безмастичные покрытия — стеклобит, стеклорубероид, склобит, панцерит); благодаря пластичности не теряют своих качеств при деформациях крепи (обделки). Обмазочные покрытия используют главным образом 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 химическими добавками (например, CaCl₂ — для ускоренного набора прочности, сульфитно-спиртовой барды — для повышения пластичности бетонной смеси) или наращивают внутренний гидроизоляционный слой (рубашку) толщиной 100-150 мм из цемента и битумсодержащих составов. Требования к составу бетона и технологии бетонирования определяются специальными нормами. С целью сокращения количества швов при бетонировании целесообразно применять подвижные опалубки. 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 гидростатических давлениях до 10 МПа.

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 специальный паз (рис. 2, а). В чугунной тюбинговой крепи между бортами тюбингов укладывают прокладку из листового свинца толщиной 2-3 мм, которая затем расчеканивается (рис. 2, б). Некоторое распространение получили уплотнение резиновыми прокладками различные формы сечения, оклейка швов с наружной стороны тюбингов эластичной лентой и др. Уплотнение болтовых соединений и пробок тампонажных отверстий обеспечивают гидроизоляционные шайбы из асбобитума, полиэтилена или свинца. Полиэтиленовые шайбы лучше свинцовых сохраняют герметичность соединения при колебаниях температуры крепи и имеют более низкую стоимость. Гидроизоляция пикотажных швов чугунной тюбинговой крепи достигается забивкой зазора между бортами тюбингов (рис. 2, в) деревянными клиньями (пикотаж).