При проектировании подземного сооружения любого типа основным руководящим фактором для проектировщика должна быть геология местности. Справедливость этого положения была ярко продемонстрирована на работах по сооружению напорного тоннеля для водоснабжения Сиднея, Новый Южный Уэльс L42J. Тоннель этот был задуман главным инженером Управления водоснабжения ,в 1914 г. Он предложил соорудить тоннель глубоко в материковой породе, чтобы подвести воду от Поттс-Хилла к будущей насосной станции Уотерлу. В докладе о сооружении напорного тоннеля указывалось, что он должен быть проложен в сплошном плотном грунте; что он не должен проходить близко от существующих водоводов, канализационных линий и подземных железных дорог; наконец, что тоннель должен быть расположен на такой глубине, чтобы вес находящегося над ним слоя грунта, приходя — ацийся на 1 м2, нигде не был меньше направленного вверх давления воды. На протяжении всей длины в 16 км тоннель был проложен в песчанике, осадочной породе Триасского периода; структура этого песчаника весьма непостоянна. Основой ее служат зерна кварца—от мелких до очень крупных. Зерна спаяны кремнистой материковой породой, кое-где железосодержащим материалом. Многие из трещин заполнены тонкими полосами плотной железной руды.

Пласты песчаника испещрены пятнами от железа. Падение пластов носит ярко выраженный характер; угол падения составляет около 20°. Для песчаниковых пород типичны отчетливые отдельности; в плоскостях, разделяющих пласты, здесь часто встречались железистые глины, а также дайки и сбросы. Объемный вес камня равнялся в среднем 2 240 кг/м3, а предел прочности при сжатии колебался от 197 до 437 кг/смг. На протяжении всей длины тоннеля в 16 км было вырыто 17 шахт. Максимальное расстояние между шахтами равнялось 1 426,7 м, а среднее 981,4 м. Семь из этих шахт были впоследствии заложены, остальные остались для использования в качестве заборной, отводных (7 шахт) и для отвода воды из тоннеля (2 шахты). Когда рассматривался вопрос о сооружении тоннеля, то говорилось, что обделка будет сделана из бетона высокого качества. Однако о бетоне выполненной обделки нельзя сказать что он высокого качества. В качестве заполнителя был использован песчаник, вынутый из прокладываемого тоннеля, а песок для бетона был получен дроблением того же песчаника. Испытания образцов дали кубиковую прочность от очень низкой — 39 кг/см2 до максимальной —177 кг/см2. Наиболее низкие цифры в большинстве случаев были получены на образцах из нижней поверхности свода тоннеля, где бетонирование велось цемент-пушкой. Для удовлетворительной работы цемент-пушки оказалось необходимым добавлять не менее 475 л воды на 1 jks бетона, что и привело к весьма посредственным результатам.

Заполнение раствором пустот, остававшихся между обделкой и породой, производилось в два приема. Сначала подача раствора производилась при низком давлении —6,3 кг/см2, а затем при высоком — 21 кг/см2. Давление для подачи раствора создавалось при помощи насоса для испытания котлов. Известно было, что в шелыге тоннеля образовались пустоты; отчасти вследствие усадки бетона, а отчасти из-за осадки свежего бетона в опалубке во время укладки. Строители надеялись, что заливка раствором под давлением обеспечит заполнение всех пустот, но несмотря на тщательное выполнение операции впоследствии оказалось, что в верхней части тоннеля осталось много значительных пустот, расположенных рядом. Мы считаем, что заполнение раствором в лучшем случае — паллиатив, а в худшем — источник опасности. Расходы на сооружение тоннеля составили около 1 800 тыс. фун. стерл. Хаскинс, обследовавший тоннель предупредил Управление водоснабжения, что он сильно сомневается в надежности построенного сооружения. Он рекомендовал испытать тоннель секция за секцией, подавая в него воду с контролируемым напором, чтобы в случае, если секция не выдержит испытания, не произошло серьезных повреждений. Тоннель разделили для испытания на шесть секций; самая длинная из них имела 4 км в длину (рис. 71). Решено было испытать глубоко заложенные участки длиной в 4,8 км напором до 167,6 м вод. ст., а участки, заложенные на меньшей глубине, напором до 131 м вод. ст. Давление прилагалось постепенно, ступенями, приблизительно по 30,5 м вод. ст. Первой испытывалась — секция, начинающаяся от заборной шахты длиной в 4 км. Вся эта секция находится на участке заложенном на большой глубине.

Перед заполнением тоннеля около перемычки установили тензометр специальной конструкции, чтобы измерить и зарегистрировать деформативность породы на каждой ступени приложенного давления и ее упругость при обратном перемещении, когда давление будет сброшено.