1.任务来源

陕西省交通运输厅科技项目《公路隧道新型防排水系统设计与施工关键技术及其应用研究》，项目编号：16-20K。

2.应用领域和技术原理

本项目属于公路隧道工程技术领域，以柞水至山阳高速公路工程夜珠坪隧道工程段为依托，通过理论分析、数值计算、模型试验等方法，对新型防排水系统的设计和分区方法、室内试验、施工方法以及相应的质量评价等进行研究，形成具有较高工程实用价值的研究成果，可有效解决隧道运营期间衬砌渗漏水等问题。

3.技术性能指标

本项目对公路隧道施工缝排水系统的设计和分区方法、室内试验、施工方法以及相应的质量评价等进行系统性研究，其达到的主要技术指标有：

（1）对公路隧道现有防排水技术存在的问题及渗漏水病害进行分类总结分析，并综合考虑现有防排水技术的特点，提出基于分区防排水理念的公路隧道施工缝排水系统；

（2）研究围岩渗流场变化及其对隧道结构的影响程度，利用理论分析和数值模拟手段，提出考虑围岩渗水量的施工缝排水系统的分区方法；

（3）利用室内模型试验与数值模拟手段，研究公路隧道施工缝排水系统的适用性，确定适用于依托工程的最优方案，并给出分区长度建议值。

（4）完成公路隧道施工缝排水系统中的外排水构件的设计，并提出该排水系统的施工工艺与质量控制指标。

项目实施过程中完全达到了这些技术要求。

4.与国内外同类技术比较

目前，国内外隧道主要排水设施为中央排水沟、环向排水管、纵向盲管、横向导水管、路侧边沟等。现有的隧道防排水系统存在不少的问题，调查情况表明，防排水系统在应用几年后都会出现问题，使隧道结构产生恶化，影响隧道的长期安全性能。同时，目前的防排水系统不能实现“可维可达”，给隧道的维护保养带来很大困难，该课题拟改变传统思路，采用分区防排水系统，一方面可减少施工过程中质量控制的难度，另一方面可对排水系统实现常规检查，并实现“可维可达”，项目成果具有广阔的应用前景。

5.成果的先进性、创造性

（1）在现有公路隧道防排水技术基础上，提出了利用施工缝堵排结合的排水理念；

（2）开展了公路隧道施工缝的分区排水技术的室内缩比试验和数值模拟，明确了构件破坏的水压力临界值，给出了分区长度的计算公式，提出了考虑围岩渗水量的分区排水方法；

（3）研发了可更换的隧道环向外排水构件，形成了利用施工缝主动排水技术。

6.作用意义

柞水地处我省南部山区，区域经济发展受公路交通状况影响明显。但由于自然条件恶劣，建设环境复杂，公路交通现状和实际使用性能尚无法满足社会经济发展的需要。本项目直接服务于山区公路建设，所取得的研究成果可以为我省山区公路建设与管理提供科学依据，具有较好的应用前景。

本项目的实施，将大大提高公路隧道防排水系统的设计与施工水平，确保山区公路隧道的安全运营，节约建设投资与运营投资，有力推动安康地区及西部交通跨越式发展和区域经济快速增长，有明显的实用价值，经济与社会效益显著，影响深远。研究成果还可有效地提高高速公路服务水平，社会效益巨大。