Im Tunnelbau spielt das Entwässerungssystem eine entscheidende Rolle. Dreidimensionale Verbundentwässerungsnetze sind ein gängiges Entwässerungsmaterial im Tunnelbau. Doch welche Anwendungsgebiete gibt es in Tunneln?
I. Technische Merkmale des dreidimensionalen Verbunddrainagenetzes
Das dreidimensionale Verbunddrainagenetz besteht aus einem dreidimensionalen Kunststoffgewebekern aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) und einem beidseitig verklebten, durchlässigen Geotextil. Seine Kernstruktur bildet einen Drainagekanal, der durch vertikale Rippen sowie obere und untere Querverstrebungen ein stabiles Tragsystem gewährleistet. Dadurch ergeben sich drei wesentliche technische Vorteile:
1. Effiziente Entwässerungskapazität: Die Durchlässigkeit kann 2500 m/d erreichen, was der Entwässerungswirkung einer 1 Meter dicken Kiesschicht entspricht und die Sickerung im Tunnel schnell ableiten kann.
2. Hochdruckbeständigkeit: Es hält einer Hochdruckbelastung von 3000 kPa über einen längeren Zeitraum stand, die Dicke des Maschenkerns beträgt 5-8 mm und die Zugfestigkeit ≥36,5 kN/m, wodurch ein stabiler Betrieb auch unter komplexen geologischen Bedingungen gewährleistet wird.
3. Umfassende Schutzfunktion: Es verfügt über Antifiltrations-, Luftdurchlässigkeits- und Fundamentverstärkungsfunktionen und bildet so ein integriertes Schutzsystem aus „Antifiltrations-Entwässerung-Schutz“.
II. Vier wichtige Anwendungsszenarien im Tunnelbau
1. Drainageschicht hinter der Auskleidung
Durch Grundwasseransammlungen hinter der Tunnelauskleidung entsteht leicht Wasserdruck, der zu Leckagen und sogar zu strukturellen Schäden führen kann. Das dreidimensionale Verbunddrainagenetz wird zwischen der Auskleidung und dem umgebenden Gestein verlegt und bildet einen Längsdrainagekanal, der das Sickerwasser aus dem Gebirgsbau in den Seitengraben leitet.
2. Umgekehrtes Bogenentwässerungssystem
Der umgekehrte Bogen ist aufgrund von Wasseransammlungen anfällig für Frosthebungen. Das dreidimensionale Verbunddrainagenetz wird in Kombination mit der Kiesschicht eingesetzt, um das Grundwasser schnell abzuleiten. Seine dreidimensionale Struktur verhindert das Aufsteigen von Kapillarwasser und beugt so Schäden durch winterliche Frosthebungen vor.
3. Seitliche Wanddrainageschicht
In einem Tunnel mit schwachem Nebengestein kann eindringendes Wasser in der Seitenwand die Stabilität der Tragkonstruktion gefährden. Das dreidimensionale Verbunddrainagenetz dient als Seitenwanddrainageschicht und leitet das Sickerwasser nicht nur ab, sondern begrenzt dank seiner hohen Zugfestigkeit auch die Verformung des Nebengesteins. Testergebnisse zeigen, dass seine Scherfestigkeit 40 % höher ist als die herkömmlicher Materialien, wodurch die Stabilität der Seitenwand gewährleistet wird.
4. Übergangsschicht für die Tunnelportalentwässerung
Das Tunnelportal ist aufgrund von Oberflächenwassereintritt einsturzgefährdet. Hinter der Tunnelportalverkleidung ist ein dreidimensionales Verbunddrainagenetz verlegt, das als Übergangsschicht dient und das Oberflächenwasser in den Entwässerungsgraben leitet. Seine Korrosionsbeständigkeit schützt vor Erosion durch saures Grundwasser und gewährleistet langfristige Stabilität.
III. Baupunkte und Qualitätskontrolle
1. Kontrolle der Verlegerichtung: Die Längsrichtung der Materialrolle muss senkrecht zur Tunnelachse verlaufen, um sicherzustellen, dass der Entwässerungskanal mit der Wasserfließrichtung übereinstimmt.
2. Verbindungsbehandlung: Die Befestigung erfolgt mittels Schnallen oder Schweißtechnik. Die Überlappungslänge beträgt ≥15 cm. Alle 0,3 m werden U-förmige Nägel oder Polymerbänder zur Verbindung verwendet.
3. Schutz der Hinterfüllung: Die Hinterfüllung sollte innerhalb von 48 Stunden nach dem Verlegen abgeschlossen sein. Die maximale Korngröße des Füllmaterials beträgt ≤ 6 cm. Zur Vermeidung von Beschädigungen der Netzkernstruktur wird eine leichte mechanische Verdichtung angewendet.
Veröffentlichungsdatum: 29. Juli 2025
