00:06 28 Tháng Chín 2020
Khoa học
URL rút ngắn
10
Theo dõi Sputnik trên

MOSKVA (Sputnik) — Các chuyên gia Đại học Khoa học và Công nghệ MISiS đã xác định được các yếu tố phá hủy lớp bề mặt các đường hầm dưới lòng đất, cho phép phát triển các biện pháp ngăn chặn quá trình và giảm chi phí vận hành, xây dựng metro và các công trình ngầm khác.

Kết quả được công bố trên tạp chí IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

Khiếm khuyết trong các cấu trúc chịu lực các công trình ngầm có thể dẫn đến tai nạn và sửa chữa tốn kém với chi phí từ 25% đến 100% số tiền xây dựng. Do đó, nhiệm vụ quan trọng nhất trong thiết kế các công trình ngầm là làm cho bề mặt bền vững hơn.

Chất lượng xây dựng, tuổi thọ công trình và chi phí đầu tư phụ thuộc vào loại vật liệu lót và công nghệ xây dựng, Elena Kulikova, giáo sư Khoa " An toàn và Sinh thái trong Khai thác mỏ» của trường  "MISiS" cho biết.

"Việc xác định cơ chế hình thành các khuyết tật trong lớp lót (phía bên trong lớp bề mặt) cho phép chúng tôi phát triển các biện pháp ngăn chặn sự hình thành và giảm chi phí vận hành, xây dựng," bà nói với Sputnik.

Các nghiên cứu đã chỉ ra khiếm khuyết trong cấu trúc các vật thể dưới lòng đất phát sinh chủ yếu từ hiệu ứng thẩm thấu nước ngầm.

"Trong các đường hầm sâu, các vị trí thẩm thấu nước ngầm tập trung ở hai bên; còn trong các đường hầm nông — gần như ở cao độ của máng xối và trên trần. Các vị trí nước thẩm thấu được đặt gần khớp của lớp cách nhiệt và mạch bê tông", Elena Kulikova bình luận.

Theo các nhà khoa học, những yếu tố chính dẫn đến sự phá hủy là hao mòn thủy lực của máng xối, nước thẩm thấu lọt vào bê tông dưới tác động của nước ngầm bên ngoài, cũng như ăn mòn khí và hóa chất do chất lỏng chảy qua đường hầm.

Các yếu tố này, cùng với nhau hoặc riêng biệt, dẫn đến lớp lót của các đường hầm trong tình trạng xấu hoặc đưa mất tác dụng trong một thời gian dài.

Theo các nhà khoa học, khi thiết kế và lắp đặt các cấu trúc hỗ trợ cho các công trình ngầm, cần đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn vật liệu xây dựng và vật liệu chống thấm, cũng như các phương thức công nghệ xử lý chống thấm mối nối  giữa các khối bê tông.

Để phân tích các quá trình cơ học địa chất và thẩm thấu, các nhà khoa học đã sử dụng các phương pháp của cơ học chất rắn cổ điển, định luật về dòng chảy chất lỏng và lý thuyết về trường hợp khẩn cấp. Họ cũng tiến hành xử lý thống kê dữ liệu thực nghiệm thu được trong quá trình khảo sát hơn 10 loại đường hầm nước thải với tổng chiều dài 67 km và hơn 70 đường hầm có lớp lót bằng các kết cấu bê tông đúc sẵn.

Từ khóa:
Tàu điện ngầm, Đại học tổng hợp nghiên cứu kỹ thuật quốc gia Nga MISiS, Liên bang Nga