Технические науки

Ученые выяснили, как предотвратить разрушение тоннелей метро

Владимир Гердо/ТАСС

Российские ученые выявили факторы разрушения несущих конструкций подземных тоннелей, которые позволят разработать меры по их предотвращению и удешевят строительство и эксплуатацию метро и других подземных сооружений. Результаты опубликованы в журнале IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

Дефекты несущих конструкций подземных сооружений способны привести к авариям и дорогостоящим ремонтам, расходы на которые составляют от 25% до 100% от стоимости строительства. Поэтому важнейшая задача в области проектирования подземных сооружений — сделать обделку более долговечной.

«Качество строительства, срок службы и капитальные затраты зависят от типа обделки и технологии ее возведения, — сообщила автор статьи, профессор НИТУ «МИСиС» Елена Куликова. — Раскрытие механизма образования дефектов в футеровке (внутренней обделке) позволяет разработать меры по предотвращению их образования и удешевить эксплуатацию и строительство подземных сооружений».

Исследования показали, что в конструкциях подземных объектов дефекты возникают в основном из-за фильтрационного воздействия воды. По данным ученых, ключевые факторы, приводящие к разрушениям, — гидроабразивное (обусловленное трением воды) изнашивание лотковой части тоннеля, выщелачивание свободной извести из бетона под действием внешних грунтовых вод, а также газовая и химическая коррозия, вызванная агрессивными жидкостями, протекающими по тоннелям. Эти факторы, вместе или по отдельности, приводят обделку тоннелей в аварийное состояние или выводят ее из строя на долгое время.

Для анализа геомеханических и фильтрационных процессов ученые использовали методы классической механики твердого тела, законы течения жидкостей и теорию аварийного риска. Они также провели статистическую обработку экспериментальных данных, полученных при обследовании более 10 типов канализационных тоннелей общей протяженностью 67 км и более 70 тоннелей с обделкой из сборных железобетонных конструкций.

По словам ученых, при проектировании и установке несущих конструкций подземных сооружений особое внимание нужно уделить выбору материалов конструкций и гидроизоляции, а также технологическим приемам организации водонепроницаемых стыков между блоками бетонирования.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.