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摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，公路隧道工程建设越来越多。隧道排水设计是隧道正常运营的重要保障之一，排水设计的缺陷将导致路面积水、路面损坏、拱底冒水、翻浆冒泥等病害。本文通过研究沿江公路九座单洞双车道隧道的排水设计。并讨论了优化设计的适用情况。推荐一种施工质量容易控制且后期养护方便的隧道排水设计，供隧道设计人员参考或批评指正。
关键词：公路隧道；隧道排水；隧道病害；病害防治
引言
路基施工必须满足多方面的要求，包括耐久性、稳定性、强度等。如果其中一个环节不满足要求，将极易发生路基病害。路基压实效果受多种因素的影响，不同的路基填料、施工工艺、施工机械、施工环境都会产生不同的路基压实效果。根据大量的调查分析，多种路面病害是由路基病害发生后反射到路面的，例如路基不均匀沉降产生的路面纵向裂缝，路基沉陷产生的路面坑槽病害等。因此，本文分析了公路工程路基常见病害种类及其产生原因，并以此为依据提出了相应的预防措施。
1地下水对施工的影响
根据地下水所处的位置不同，将地下水分为岩石裂隙水、岩溶水和孔隙水3 类。岩石裂隙水分布在岩石裂隙或断层破碎带中，其水量根据地质条件不同而不同。岩溶水广泛分布于我国云南贵州等地区，岩溶水是指在岩溶地质地区，地下水和溶岩同时存在，由于水对岩石的溶解作用，溶岩水的流向和水包位置很难确定，是隧道施工中最危险的水害。孔隙水是指分布在软弱围岩或各类土层中的水，孔隙水渗透性强，相对稳定，是工程中常见的地下水。地下水可以改变隧道围岩的物理化学性质，降低围岩承载力。隧道开挖改变了原地层的相对稳定状态，使围岩发生扰动，产生二次应力，施工中岩溶水中含有大量硫酸根、氯离子等腐蚀性化学物质，能溶解周围岩体，同时施工中的地下水对岩体有润滑作用，岩层或破碎带中的水分降低了岩体间的摩擦，当围岩扰动后造成塌方等事故。施工过程中发生管涌、突水等事故，延误工期，增加施工风险。当隧道处于富水地层时，前期地质勘察和超前地质预报并不能完全掌握隧道周围复杂的水环境，因此施工过程中极易引起掌子面塌方，引起人员伤亡和经济财产损失，施工中掌子面遇到水包等不良水文地质条件时掌子面排水作业延误工期，增加施工风险。隧道带水施工增加施工成本。施工中若发现围岩中地下水含量丰富要采取注浆封堵或开挖排水等措施，增加施工材料及机具用量，增加施工成本。
2公路隧道排水设计
沿江公路（表碧段）共设九座隧道，均为单洞双车道隧道，设计时速为 30km/h，该路隧道已经于 2013 年底开始通车。运营至今，由于缺乏管理、养护不及时以及当地居民的人为破坏等原因。如今隧道内已出现由于仰拱破裂或在地下水长期渗流作用下带来泥沙堵塞纵向排水管道导致基岩裂隙水通过横向引水管回灌。随着地下水流量与压力的增大，其从施工缝和衬砌裂缝等薄弱环节渗漏，且造成衬砌背后脱空，改变围岩的力学特性，使隧道衬砌承受偏压或过大压力而开裂。并且见地下水溶出碳酸盐，对衬砌混凝土造成化学腐蚀。地下水渗入路基经过车辆反复碾压造成混凝土路面的破坏。调查发现，路面破损严重，边沟淤积堵塞导致路面积水从而加剧路面的破坏。因投资受限和设计中对水文地质的认识不足，导致拱底冒水及翻浆冒泥的发生。按照隧道一般的排水设计，发生这么大规模的因排水导致的病害是很罕见的。隧道排水主要需要解决的是浊水（路面水）与清水（基岩裂隙水）的排出。可以看出，断面Ⅰ中采用中心排水沟排出基岩裂隙水，将电缆沟一沟两用，在沟帮预留出水口将路面水引入电缆沟底部排出洞外。而断面Ⅱ则只有电缆沟排出路面水，基岩裂隙水得不到解决。断面Ⅲ则是采用路面两侧盲沟的形式排出基岩裂隙水，但路面水却不能有效解决。断面Ⅳ则是一种错误的排水设计，仅仅只考虑了路面水，不仅将原本电缆沟的功能剥夺，还将沟深作的太浅。这样的设计不仅容易造成基岩裂隙水对衬砌及路基的破坏，而且很难整治已经发生的病害。涉及断面Ⅳ的隧道共有五座。虽然断面Ⅰ至断面Ⅲ也并非很好解决了路面水与基岩裂隙水，但至少考虑到这方面的因素，在病害整治过程中尚可利用原设计的排水。
例如在混泥土面板下增设盲管、盲沟将路基中的水可引入两侧排水沟。而断面Ⅳ则需要改造原有排水设计，不仅整治费用高，且容易影响衬砌加剧破坏。
3公路隧道常见病害的产生原因
（1）路基饱和土中存在软土层。公路隧道不均匀沉降将产生裂缝，主要原因是路基饱和土中存在软土层，而软土层的硬度不够，在夯实之后虽然表面上达到了施工要求，但是出现暴雨或者连续降雨天气后，路基饱和土中的软土层就会迅速塌陷，导致路基出现不均匀沉降，进而产生裂缝。因此，提高路基饱和土的硬度和强度是关系到路基施工质量的关键，也是有效预防路基不均匀沉降的重要措施，对提高路基施工质量和预防路基不均匀沉降具有重要意义。（2）边坡土被掏空及地基强度低。公路隧道出现坡面滑坡与坡面破坏病害，主要产生原因是边坡土被掏空，降低地基强度。当路基边坡遭受连续降雨或大雨严重冲刷后，如果未对路基边坡采取及时的植被防护措施或者硬化处理，则路基边坡土便会被降雨冲刷，大大减少边坡土量，出现边坡土被掏空现象，极大程度降低了地基的强度，影响路基的支撑作用，进而严重影响路基的整体强度，致使边坡发生滑坡、破坏现象。基于以上问题，采取有效的加固措施提升路基边坡的硬度与强度，是预防边坡土壤出现崩塌、流失的关键因素。（3）路堑边坡岩石风化。路堑边坡岩石风化后，路堑边坡上方岩石极易出现崩塌现象，严重影响路基的表面与路基强度。从根本上解决路堑边坡岩石的崩塌现象，需要高度重视路基施工，在路基施工位置处，一定要及时清理路基上方、路堑边坡的岩石，通过采取有效的加固措施和清理措施预防崩塌现象的发生。
4公路隧道常见病害的预防措施
4.1防水卷材施工
防水卷材施工前，隧道初期支护表面有部分凸起，施工前对表面进行喷浆处理，施工中对于渗漏点处，先进行注浆封堵，保证渗漏处不滴水，防水卷材的搭接处施工完成后立即进行质量验收，对于质量不符合要求的搭接头
立即返工处理。
4.2做好边坡防护工作
因为路基质量、路基强度深受路基边坡的影响，为有效降低路基病害现象的发生，一定要高度重视路基边坡的防护工作。因此，施工中一定要有效处理路基边坡的防护，通过硬化边坡或者边坡设置支档设施等，避免路基边
坡土体出现流失现象。
4.3结构缝防水施工
沉降缝和施工缝是隧道内的两种结构缝。本工程中结构缝处采用橡胶止水带和止水胶条，每次结构缝施工前要对周围混凝土进行一次清扫，清除结构表面残渣，止水带和胶条安装前对严格检查质量，避免止水带材料漏水，安装完成后对每条止水带和止水胶条进行质量检验。
结语
综上所述，隧道排水设计是隧道正常运营的重要保障之一，设计时把好隧道防排水质量的第一道关，在设计时应高度重视。不仅要考虑排水的功能性及有效性，还要兼顾施工质量的控制性与养护的便捷性。其实不仅是隧道的排水设计，公路隧道设计都应坚持保护环境、提高行车安全，贯彻以人为本、安全至上的设计原则。
参考文献
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[2]李广平，魏琪.高寒地区公路隧道防排水设计[J].公路隧道，2012（3）：43-45.
[3]吴继峰，黎霞.公路隧道排水设计若干问题探讨[J].城市建筑，2014（4）：304.