Особенности выбора и применения геотекстиля для тоннелей

Автомобильные, пешеходные, железнодорожные и гидротехнические тоннели относятся к категории сложных конструкций подземного базирования. В частности, развитые системы тоннелей используются в технологиях строительства и эксплуатации метрополитенов.

Наработанные технологии частично или полностью применяются в строительстве подземных торгово-развлекательных комплексов, паркингов, пешеходных переходов и промышленных комплексов подземного базирования.

Для чего создаются подземные тоннели?

В типовых решениях, горные подземные сооружения служат для преодоления природных препятствий, автомобильные - для разгрузки магистралей с интенсивным движением автотранспорта, подводные - позволяют экономить средства на отказе от паромных переправ. Современные тоннельные сооружения отвечают всем требованиям эксплуатационной безопасности.

Организация тоннельных конструкций берет начало с древних времён. В Египте и Греции подземные сооружения использовались для снабжения городов питьевой водой и продуктами, для добычи полезных ископаемых, а также для военных целей. Первое упоминание о железнодорожном тоннеле относится к Англии 19-го века. На сегодняшний час успешно эксплуатируются подводные транспортные коммуникации, соединяющие побережья Англии и Франции.

Способы организации тоннелей

Современные горнопроходческие технологии базируются на прокладке тоннелей открытым и закрытым способом.

1. В первом случае, это относительно недорогие тоннельные проходы неглубокого залегания. Недостатком является необходимость перекладки повреждённого при обустройстве котлована дорожного полотна, а также полное восстановление находящихся под тоннелем нарушенных подземных коммуникаций.

Открытый котлованный способ включает в себя работы по организации котлована по ширине тоннеля, упрочению стен, монтажу специального эксплуатационного оборудования. Сверху котлованная выемка накрывается бетонными плитами, после чего производится грунтовая отсыпка с последующим благоустройством новообразованной территории.

Для организации подземных пешеходных переходов используется технология траншейного типа. Щитовой способ базируется на применении подвижного проходческого комплекса, под прикрытием которого производится выемка грунта и отделка внутренних поверхностей.

Преимущество щитовой проходки в высокой производительности, до 1000 метров за один месяц. Также обеспечивается безопасность проходческих работ в сложных геологических условиях.

2. Закрытый способ предписывает выполнение всего комплекса тоннельных работ под землёй. Преимущества - отсутствие повреждения дорожного полотна и отсутствие помех для перемещения транспорта и пешеходов.

Метод продавливания тоннельного каркаса в грунт менее востребован, чем щитовой, при котором проходка землеройного комплекса совмещается с упрочением и отделкой стен. В горной местности со скальными подземными массивами прокладка производится с помощью взрывных работ.

Таблица: Применение геотекстиля в зависимости от плотности

Применение геотекстиля в тоннельном строительстве

По ходу прокладки тоннеля, монтируется внутренняя монолитная отделка стен с применением чугуна, железобетона и стальных конструкций. В тоннелях большой протяженности чаще всего используются сборные конструкции.

Внутренняя отделка компенсирует давление горных пород, способствует распределению локальных нагрузок, а гидроизоляционные компоненты внутренней отделки, блокируют образование протечек грунтовых вод.

Битумные и полимерные гидроизоляционные мембраны наиболее эффективно работают в сочетании с геотекстильными материалами. В достоинствах термоскреплённых и иглопробивных модификаций гармоничное сочетание фильтрационных, армирующих и разделительных свойств.

Химически инертные геотекстильные компоненты с разными показателями плотности, способствуют повышению механической прочности и стойкости тоннельной гидроизоляции к разрушающим внешним факторам.

Благодаря избирательности геотекстильных материалов, работоспособность тоннельных дренажных контуров увеличивается с 3-5 до 15 и более лет. Дорнит для тоннелей обеспечивает мембранной гидроизоляции полноценную защиту от мелких повреждений, нивелирует значительный диапазон гидростатических давлений, распределяет по прилегающей территории локальные нагрузки.

Гидроизоляция монтируется после готовности тоннельного свода. В этом варианте геотекстиль Дорнит служит разделительной подложкой между мембраной и скальным основанием. Благодаря свойствам этого материала продлевается эксплуатационный ресурс подземного сооружения, снижаются затраты на его обслуживание, устраняются риски аварийных ситуаций.

До выхода на рынок геотекстильного ассортимента, защита и упрочение тоннельных сооружений производилось с применением дорогостоящих материалов, в том числе чугуна и железобетона, а организация дренажных систем на основе щебня и песка.

Геотекстиль в строительстве тоннелей получил полное признание, поскольку обладает широким перечнем полезных монтажных, эксплуатационных преимуществ, совместимостью с классическими и инновационными технологиями разных уровней сложности.

Практичные и доступные по стоимости геотекстильные материалы предпочтительны и в экономическом плане, поскольку являются полноценной альтернативой более дорогостоящим и затратным в монтаже бетонным и металлическим аналогам.