ЦЕМЕНТАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ТОННЕЛЕЙ И ПУСТОТ В ТВЕРДЫХ СКАЛЬНЫХ ПОРОДАХ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
624.191.95
[:ru]Грёв Э.[:en]Grøv, E.[:]  [:ru]главный научный сотрудник / профессор SINTEF/NTNU, Тронхейм, Норвегия[:en]Chief Scientist/Professor SINTEF/NTNU, Trondheim, Norway[:]
[:ru]Уолдмо О.[:en]Woldmo, O.[:]  [:ru]управляющий директор компании Normet, Норвегия[:en]Managing Director, Normet. Norway[:]
Alitinform №6(49) 2017 г. 52-69 стр. 
Аннотация

Цементация скальных пород стала важным аспектом строительства тоннелей и подземного строительства, особенно при выполнении работ в городских районах с высокоразвитой наземной инфраструктурой, а также в районах, которые чувствительны к изменениям уровня грунтовых вод. За последние десятилетия внимание общественности к вопросам строительства тоннелей возросло как с позиций контроля над стоимостью проекта и сроков их выполнения, так и с точки зрения последствий, оказываемых снижением уровня грунтовых вод на окружающую среду (флору и фауну), осадку зданий и т. д. В данной статье представлены некоторые рекомендации относительно подхода к решению этих вопросов, цементация горных пород рассматривается в качестве основного метода борьбы с подземными водами при строительстве тоннелей в скальном массиве. Использование анализа уязвимостей скального массива является одним из инструментов, позволяющих выяснить, как снижение уровня грунтовых вод, вызванное строительством тоннелей, влияет на окружающую среду.
Основная цель цементации заключается в повышении несущей способности тоннелей до нормативных показателей. Кроме того, в статье рассматриваются еще две задачи, которые необходимо учитывать при планировании и выполнении цементации горных пород, а именно: цементация производится для ограничения притока воды, а не для обеспечения гидроизоляции, исходя из того, что предварительная цементация скального массива с последующей проходкой тоннеля предпочтительней цементации после возведения тоннеля.
Скальный массив сам по себе является серьезным барьером. Однако это неоднородный материал, в котором встречаются как непроницаемые зоны, так и зоны с высокой проницаемостью. Предварительная цементация для снижения проницаемости, а также консолидации массива горных пород является стандартной норвежской технологией строительства тоннелей. Эта технология развивалась от первых проектов строительства тоннелей в Осло, через гидротехнические тоннели без устройства обделки, эксплуатируемые при высоком давлении для гидроэнергетических проектов, хранилища нефти и газа и подводные горные тоннели, к нынешнему стандарту строительства городских тоннелей. В данной статье кратко изложены различные причины изменения уровня грунтовых вод и описана современная концепция предварительной цементации для строительства подземных тоннелей, разработанная в Норвегии за последние десятилетия. Кроме того, представлены примеры текущей норвежской практики строительства тоннелей.
Концепция основана на использовании несущей конструкции самого массива горных пород, с усилением анкерами и использованием набрызг-бетона для возведения обделки, в то время как ограничение притока воды достигается за счет предварительной цементации горного массива. Предварительная цементация является более предпочтительной по сравнению с последующей цементацией — устранением проблемы. Постцементация, применяемая после строительства тоннелей, зачастую представляет собой сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Ключевые слова:
цементация горных пород, предварительная цементация, твердый грунт, регулирование притока воды, цементная основа