Los expertos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) descubrieron los factores de destrucción de estructuras sustentadoras de túneles subterráneos que permitirán elaborar las medidas para prevenirlos y reducir el coste de mantenimiento y construcción del metro y otras instalaciones subterráneas.
Los resultados de la investigación están publicados en la revista IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
La calidad de la construcción, el plazo de servicio y los costes de capital dependen del tipo del revestimiento y la tecnología de su construcción, informa la profesora titular del departamento de Construcción de Instalaciones Subterráneas y Empresas Mineras de la NUST MISIS, Elena Kulikova.Los defectos de estructuras sustentadoras de las construcciones subterráneas pueden causar accidentes y conllevar reparaciones costosas: los respectivos gastos constituyen de un 25% al 100% del coste de construcción. Así las cosas, la tarea más importante de los diseñadores de instalaciones subterráneas es prolongar la vida útil de su revestimiento.
«Al descubrir el mecanismo de formación de defectos en el revestimiento interior, se podrán elaborar medidas para prevenir su formación y reducir el coste de mantenimiento y de construcción de las instalaciones subterráneas», explica la experta a RIA Novosti.
Las investigaciones pusieron de relieve que en las estructuras de instalaciones subterráneas los defectos se producen, ante todo, debido al impacto causado por las filtraciones del agua.
Según los científicos, los factores clave que causan las destrucciones son el deterioro por chorros de agua de la parte inferior del túnel, el deslavado de la cal libre del hormigón bajo el impacto de aguas subterráneas, así como la corrosión por gas o agentes químicos causada por aguas agresivas que pasan por túneles.«En túneles profundos las filtraciones del agua se producen, ante todo, en las partes laterales del túnel; en túneles ubicados a menor profundidad —casi a nivel de la parte inferior del túnel y de la bóveda—. El agua se infiltra cerca del punto de contacto del aislamiento y la junta de hormigonado», comenta Elena Kulikova.
Estos factores en conjunto o por separado ponen el revestimiento de túneles en mal estado o lo dejan fuera de servicio por un período prolongado.
Para analizar los procesos geomecánicos y de filtración, los científicos usaron los métodos de mecánica tradicional de sólidos, leyes generales de la mecánica de fluidos y la teoría de riesgo de desastres. Además, llevaron a cabo un análisis estadístico de los datos de ensayos obtenidos durante el estudio de más de 10 tipos de túneles de canalización de una longitud total de 67 kilómetros y más de 70 túneles con revestimiento de estructuras ensambladas de hormigón armado.Según los científicos, al diseñar e instalar las estructuras sustentadoras de las instalaciones subterráneas, es necesario prestar atención especial a la elección de los materiales de construcción y su aislamiento hidrófugo, así como a las tecnologías para organizar uniones impermeables entre láminas de hormigón.
