阿尔及利亚东西高速公路隧道防排水设计与国内的对比分析-学兔兔 www.xuetutu.com

公路隧道2014年第4期(总第88期)阿尔及利亚东西高速公路隧道防排水设计与国内的对比分析曹校勇师伟韩常领徐智(中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075)摘要阿尔及利亚东西高速公路按法国规范进行设计，本文主要介绍了东西高速公路隧道防排水设计的特点及其与国内设计的差异。本项目防排水设计中采取的洞口设置油水分离池，洞内边沟设置虹吸井等措施，以及重视隧道路面基层排水、细节设计和防排水材料耐久性的理念与国内有所不同，希望本文能对国内防排水技术的完善和发展有所裨益。关键词公路隧道防排水设计1问题提出近些年国内公路建设突飞猛进，隧道工程防排水技术日渐完善，逐渐摆脱了过去“十隧九漏”的局面，随之针对防排水的相关研究和技术创新也逐渐减少。阿尔及利亚东西高速公路按法国规范进行设计，隧道防排水设计吸取了法国规范和专家的一些成功经验，并将其运用于本项目中标段的两个隧道防排水设计中。尽管其防排水设计原则与国内公路隧道防排水设计基本相似，但仍有一些具体措施与国内设计有较大差异。本文就中法隧道防排水设计中的一些主要差异加以分析，以期能起到抛砖引玉的作用，共同推进隧道防排水设计技术进步。2差异分析2．1清浊分离国内《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)第1O．3．1条规定“隧道内宜按地下水和营运清洗污水、消防污水分离排放的原则设置纵向排水系统”，基本做法是中心排水沟排泄地下水，隧道内路基边沟排泄清洗污水；由于在地质条件较好、不设仰拱的段落，中心排水沟施工困难，且运营期间检修对行车干扰较大，部分地区不主张设置中心排水沟，而是采用双层路基边沟的方式(上层水沟排泄污水，下层水沟排泄清水)实现清浊水分离排放，效果也比较好。法国公路隧道排水也遵循“清浊分离”的原则，洞内排水措施与国内设计大同小异，都是将清水和污水分别排入不同的排水管引至洞外。但国内设计一般是将隧道内边沟污水直接引至洞外路基边沟，很少对隧道内排出的污水作专门的处理。事实上，隧道内污水排放往往发生在定期清洗(尤其是水清洗时)、液态污染物泄漏或火灾救助时，因此隧道内污水排放也就具有“集中、量大”的特点，直接引至洞外路基边沟而不作专门的处理，容易造成环境污染甚至生态灾难。考虑到隧道内污染物排放的自身特点，阿尔及利亚东西高速公路隧道排水设计中，按照法国规范，在隧道洞口设置专门的油水分离池，对隧道内排出的污水进行处理后再进行排放，可减轻环境污染。2．2排水与防灾减灾国内隧道内路基边沟设计多采用明沟(楔缝型边沟等)或加盖板的暗沟，这两种边沟形式都可以满足排水要求，但如果隧道内发生由大量液态可燃物引起的火灾时，明沟会加速液态可燃物的纵向流动，从而增加火灾蔓延的可能；暗沟则因排泄不畅导致液态可燃物在路面的散流，进而加重局部灾情，尤其路面结构采用沥青混凝土面层时，灾情可能更为严重。隧道排水设计与防灾减灾的结合是本项目排水设计的一个特点。阿尔及利亚东西高速公路设置双层路基边沟排泄污水(楔缝型明沟加~~400mm排水暗沟)，每隔50m左右设置一处倒虹吸井(图1、图2、图3)，通过倒虹吸井将上层边沟污水排入下层。因ap400mm排水暗沟通过水封与空气隔绝，在液态可燃物引起火灾的情况下，既保证了液态可燃物顺利排走，又可以有效控制火势，达到“分段灭火，防灾减灾”的目的。在国内沥青混凝土路面使用越来越普遍的情况下，隧道防排水体系中增加倒虹吸井设计对实现防灾减灾有一定的积极意义。·2]·学兔兔www.xuetutu.com公路隧道2014年第4期(总第88期)图1倒虹吸井平面图图2倒虹吸井A—A剖面图3倒虹吸井B—B剖面2．3路面基层排水隧道路面基层渗水或毛细水上升不仅影响到路面寿命，因路面潮湿、浸水或冬季结冰导致的路面摩擦系数减小，更危及运营期间的行车安全。近些年来，人们更多关注行车的舒适性，隧道内沥青面层得以迅速的推广和普及，中短隧道和长、特长·22·隧道进出口基本都采用了复合式路面，部分地区甚至不分隧道长短，隧道内路面均采用沥青混凝土面层。为解决路面基层渗水影响路面使用问题，部分项目隧道内路面基层按水泥处治碎石或无砂混凝土进行设计。这种路面基层具有透水性，可有效阻断地下水上升，加上及时有效的引排，可使路面结构层长期处于干燥或基本干燥状态，使用效果良好。但《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)更重视路面基层的强度，要求“基层抗压强度不低于C20或弯拉强度不低于1．8MPa”，这在很大程度上限制了水泥处治碎石或无砂混凝土作为隧道内路面基层的使用。虽然部分项目中，隧道内路基排水得到了一定程度的重视，增加了路面基层排水辅助措施，如增加横向盲沟等，但总体上说，国内对路面基层排水的重视程度略显不足，随着隧道开挖对地下水环境的改变，在地下水排泄不畅的情况下，路面基层渗水必然是一个影响路面耐久性和运营安全的长期潜在危