Гидроизоляция в метрополитене: назначение и особенности применения

Содержание

Метрополитен представляет собой сложное подземное сооружение, включающее тоннели, станции, переходы, камеры, вентиляционные шахты. Длительная безаварийная эксплуатация метро во многом зависит от надежной гидроизоляции.

Устройство гидроизоляции в тоннеле метрополитена

Гидроизоляция в метро применяется для защиты конструкций от:

  • Воздействия грунтовых вод, фильтрующихся с большим давлением на большой глубине.
  • Агрессивного воздействия подземных вод, вызывающих коррозию бетона.
  • Конденсата, образующегося на стенах и сводах тоннелей из-за перепада температур.
Последствия затопления тоннеля в метро

Основные виды гидроизоляции в метрополитене:

  • Обмазочная - нанесение битумных или полимерных мастик.
  • Оклеечная - наклейка полимерных рулонных материалов.
  • Инъекционная - заделка трещин и стыков составами.
  • Бентонитовые маты - гидроизоляция высоконагруженных участков.

Важная задача гидроизоляции метро - защита на стыках и в местах ввода коммуникаций.

Затопление тоннелей в метро г. Прага

Особенности гидроизоляции подземных сооружений метрополитена

Гидроизоляция в условиях метрополитена имеет ряд существенных особенностей:

Высокие требования к водонепроницаемости. Гидроизоляция должна надежно защищать от фильтрации воды под большим давлением (до 5-7 атмосфер и более).

Повышенная долговечность. Срок службы гидроизоляции должен составлять не менее 50 лет в агрессивной среде подземных вод.

Высокая надежность. Отказ гидроизоляции чреват серьезными авариями, поэтому к системам гидроизоляции предъявляются повышенные требования надежности.

Агрессивность подземной среды. Гидроизоляция должна выдерживать воздействие кислых, щелочных, минерализованных вод, а также блуждающих токов от рельсовых путей.

Сложность обустройства стыков, швов, мест ввода коммуникаций, где требуются особые конструктивные решения гидроизоляции.

Гидроизоляция тоннелей и путей в метро

Требования к материалам, применяемым для гидроизоляции в метрополитене

Для обеспечения надежной защиты подземных конструкций метро от воды применяются специальные материалы, отвечающие следующим требованиям:

  • Высокая водонепроницаемость, сопротивление напору воды не менее 0,5 МПа.
  • Долговечность в агрессивных средах, сохранение свойств в течение не менее 50 лет эксплуатации.
  • Высокая адгезия к различным минеральным и бетонным основаниям.
  • Эластичность и способность перекрывать трещины в основании.
  • Стойкость к истиранию, ударам, деформациям.
  • Устойчивость к блуждающим токам, кислотности и щелочности подземных вод.
  • Технологичность и удобство нанесения в стеснённых условиях тоннелей.

Основные материалы, удовлетворяющие этим требованиям – бентонитовые маты, полимерные рулонные мембраны, битумно-полимерные мастики.

Тип материала Марки Долговечность Область применения Сложность работ Расход Стоимость
Бентонитовый мат Reoflex, геобентонит 50+ лет Стены, своды, днище тоннелей Средняя 4-6 кг/м2 Высокая
Полимерная мембрана Тефонд, Политек 50 лет Стены, своды тоннелей Сложная 1,1-1,5 кг/м2 Высокая
Битумно-полимерная мастика Техномаст, Гермокрон 20 лет Обделка стыков и швов Простая 0,5-2 кг/м2 Средняя
Полиуретановая смола Пенепур, Технопур 30 лет Инъектирование трещин Сложная 1-5 кг/м3 Высокая
Акриловый гель Акватрон-4 15 лет Инъектирование трещин Средняя 0,4-0,8 кг/м3 Средняя
Микроцемент Цемпласт 10 лет Обмазочная гидроизоляция Простая 3-5 кг/м2 Низкая

Технологии монтажа и нанесения гидроизоляции в метрополитене

Гидроизоляционные работы в подземных условиях метрополитена имеют свою специфику. Рассмотрим основные технологии.

Устройство обмазочной изоляции. На подготовленную поверхность стен и сводов наносятся битумно-полимерные или цементные мастики толщиной до 10 мм. Требует высокой квалификации.

Монтаж рулонных материалов. Полимерная пленка или геотекстиль наклеиваются на поверхность по проекту с герметизацией стыков.

Инъектирование трещин и швов. Через шпуры под давлением закачиваются полиуретановые, акриловые и другие составы для заполнения дефектов.

Инъекционная гидроизоляция пеной в тоннеле метро

Укладка готовых конструкций. Используются секции обмазочной гидроизоляции или бентонитовые маты, которые монтируются на проектные участки.

Во всех случаях очень важный этап - контроль качества выполненных гидроизоляционных работ с помощью специальных методов испытаний.

Остановлюсь более подробно на технологии устройства обмазочной гидроизоляции, поскольку это один из наиболее распространенных способов.

Последовательность выполнения обмазочной гидроизоляции:

  1. Подготовка поверхности - очистка, обеспыливание, грунтование.
  2. Нанесение первого слоя мастики толщиной 2-3 мм кистью или распылителем.
  3. Армирование фибровыми материалами или стеклосеткой.
  4. Нанесение второго слоя мастики толщиной до 5 мм.
  5. Формирование галтелей в местах сопряжений поверхностей для усиления гидроизоляции.
  6. Нанесение финишного слоя и заглаживание поверхности.
  7. Контроль качества гидроизоляции.
Устройство обмазочной гидроизоляции в метро

Соблюдение технологии и применение качественных материалов - залог долговечной и надежной обмазочной гидроизоляции.

Устранение активных течей

При появлении сильных течей через трещины или швы применяются быстродействующие материалы:

  • Быстросхватывающиеся цементные смеси. Заделываются активные течи, после чего выполняется основная гидроизоляция.
  • Полиуретановые пены. Образуют плотный эластичный материал, мгновенно прекращая поступление воды.
  • Обратные фильтры (смоляные компаунды). Устанавливаются в скважины для предотвращения потока воды.
  • Гидропломбы. Расширяющиеся резиновые изделия разных форм для быстрой локализации течи.
  • Инъекционные акриловые составы. Быстро схватываются и заполняют зоны фильтрации воды.

Применение таких материалов позволяет оперативно остановить фильтрацию воды и приступить к выполнению постоянной гидроизоляции.

Гидроизоляция и усиление тоннеля

Решения для гидроизоляции стыков и примыканий в метрополитене

Одна из важнейших задач при устройстве гидроизоляции в метрополитене - надежная защита мест сопряжений и примыканий:

  • Деформационные швы - компенсируют подвижки конструкций, требуют установки специальных гидрошпонок или инжектирования составов.
  • Места ввода коммуникаций - применяются различные уплотнения, манжеты, герметики для защиты от фильтрации воды.
  • Сопряжения тоннельных блоков - устраивается внутренняя замоноличенная гидроизоляция стыков на всю толщину конструкции.
  • Вводы лестничных сходов, лифтов, шахт - выполняются усиленные гидроизоляционные мероприятия в зоне примыкания к тоннелю.

Тщательная гидроизоляция стыков и сопряжений конструкций позволяет исключить основные источники возможных течей.

Для гидроизоляции деформационных швов часто применяются специальные гидрошпонки - водонабухающие резиновые профили. Они устанавливаются в расширенный шов с последующим заливом бетоном. Гидрошпонки набухают при контакте с водой, надежно заполняя шов и препятствуя инфильтрации.

В местах ввода инженерных коммуникаций устанавливаются специальные гидроизоляционные манжеты с фланцами, которые крепятся к трубе и к конструкции тоннеля. Пространство между манжетой и трубой заполняется эластичным герметиком или инъекционными смолами.

Для гидроизоляции сопряжений тоннельных блоков применяют внутренние гидрошпонки и обмазочную гидроизоляцию по всей толщине конструкции в зоне стыка.

Системы мониторинга и восстановления гидроизоляции в метрополитене

Для обеспечения долговечности гидроизоляции подземных сооружений метро применяются специальные системы:

  • Мониторинг состояния изоляции с помощью сети датчиков протечек, регулярных осмотров.
  • Локальный ремонт повреждённых участков инъектированием полимерных смол или установкой заплат из рулонных материалов.
  • Восстановление эксплуатационных свойств старых обмазок нанесением дополнительных изоляционных слоёв.
  • Аварийная ликвидация течей с помощью быстросхватывающихся составов и обратных фильтров.
  • Усиление гидроизоляции на наиболее нагруженных участках установкой дополнительных гидрошпонок, инъектированием трещин и добавлением изоляционных слоёв.

Комплексный подход к восстановлению и усилению гидроизоляции позволяет значительно продлить срок её службы.

Инновационные технологии гидроизоляции, применяемые в метрополитене.

В последние годы для повышения долговечности и надежности гидроизоляции подземных сооружений применяются новые перспективные материалы и методы:

  • Высокоэластичные полимерные мембраны нового поколения, сочетающие высокую прочность и способность к "самозаживлению" микротрещин.
  • Наномодифицированные битумно-полимерные мастики с улучшенными проникающими и адгезионными свойствами.
  • Активные инъекционные составы на основе современных геле- и акрилатных смол с расширением в трещинах.
  • Композитные материалы, объединяющие лучшие свойства полимеров и бентонитовых глин.
  • Роботизированные комплексы для автоматизации гидроизоляционных работ.

Применение инновационных технологий позволит на порядок увеличить срок службы и надежность гидроизоляции метрополитена.

Гидроизоляционные работы на объектах московского метрополитена

В качестве еще одного перспективного направления для усиления гидроизоляции подземных сооружений можно отметить применение самовосстанавливающихся материалов.

Особенность таких материалов в том, что они способны самостоятельно "залечивать" микротрещины и другие небольшие повреждения своей структуры, возникающие со временем под воздействием внешних факторов. Это значительно увеличивает долговечность гидроизоляционного покрытия.

В качестве самовосстанавливающихся могут использоваться специальные полимербитумные вяжущие, модифицированные полиуретановые и эпоксидные смолы. Они наносятся на подготовленную поверхность тоннелей и станций метро в несколько слоев.

Применение этих инновационный материалов в комплексе с традиционными методами позволит существенно увеличить межремонтный срок службы гидроизоляции и снизить эксплуатационные затраты.

Работы по реконструкции, ремонту и гидроизоляции сводов станции метро

В качестве заключения можно отметить следующее:

  • Гидроизоляция является одним из важнейших элементов подземных конструкций метрополитена, обеспечивающим их долговечность и безопасную эксплуатацию.
  • Современные материалы и технологии позволяют создавать высокоэффективную и долговечную гидроизоляцию при строительстве и реконструкции метро.
  • Особое внимание необходимо уделять надежной гидроизоляции стыков, сопряжений, мест ввода коммуникаций.
  • Перспективным направлением является применение инновационных самовосстанавливающихся материалов и автоматизация процессов.
  • Комплексный подход к восстановлению и мониторингу позволяет значительно продлить срок службы гидроизоляции.

Смотрите похожие статьи:


ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ МОСТОВ И ТОННЕЛЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ МОСТОВ И ТОННЕЛЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ - Содержание Подготовка основания Нанесение гидроизоляции Устройство водоотвода Защитный слой Гидроизоляция мостов и тоннелей в условиях Центральной России имеет ряд особенностей, обусловленных климатическими факторами и геологие ...

Посмотреть


ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРОЕКТАХ

ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРОЕКТАХ - Содержание Современные материалы для гидроизоляции Передовые технологии гидроизоляции Современные масштабные инфраструктурные и промышленные проекты предъявляют повышенные требования к применяемым строительным технологиям и ...

Посмотреть


ЗНАЧЕНИЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ГОТОВНОСТИ

ЗНАЧЕНИЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ГОТОВНОСТИ - Содержание Виды подземных сооружений, нуждающихся в надежной гидроизоляции Причины, по которым подземные сооружения нуждаются в гидроизоляции Последствия отсутствия или нарушения гидроизоляции подземных соор ...

Посмотреть


ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ТОННЕЛЕЙ

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ТОННЕЛЕЙ - Содержание ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ТОННЕЛЕЙ. Особенности технологии Виды и способы гидроизоляции тоннелей Современные технологии гидроизоляции тоннелей Виды материалов для инъекционной гидроизоляции Конструкция тоннеля представляет собой достаточно сложное инженерное соору ...

Посмотреть


ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ПЕНЕТРОНОМ И ПЕНЕКРИТОМ - ПОДРОБНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ИНСТРУКЦИЯ

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ПЕНЕТРОНОМ И ПЕНЕКРИТОМ - ПОДРОБНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ИНСТРУКЦИЯ - Содержание Что представляют собой Пенетрон и Пенекрит Основные области применения Пенетрона и Пенекрита: Основные преимущества Пенетрона и Пенекрита: Характеристики и свойства Пенетрона и Пенекрита К основным свойствам Пе ...

Посмотреть