隧道葫蘆溝“明改暗”工程實例及探討

危 艷 （廈門大學嘉庚學院土木工程系，福建 廈門 363105）

1 項目背景

隧道縱向排水溝有暗溝、明溝加蓋板、開口明溝等形式，其中葫蘆溝屬于開口明溝的一種。葫蘆溝由于構造簡單，開口尺寸小，較少占用車道等優點被廣泛采用。廈門某隧道縱向排水溝正是采用葫蘆溝形式，構造圖如圖1所示。

圖1 廈門某隧道葫蘆溝構造圖

在隧道的日常運營和管養過程中發現，葫蘆溝經常容易堆積泥沙、落葉，經常發生堵塞現象，甚至發生了過往車輛扔的煙頭掉入葫蘆溝引燃落葉的現象。且由于葫蘆溝開口小，工人清理困難，費時費工。同時，隧道內車流量大，危險系數高，葫蘆溝的疏通工作嚴重影響著養護工作的效率和養護工人的人身安全。因此，對該隧道的葫蘆溝進行改造是十分必要的。

圖2 廈門某隧道葫蘆溝嚴重堵塞，工人清理葫蘆溝

2 葫蘆溝改造方案

2.1 改造方案

總體改造思路為將葫蘆溝改成暗溝+沉沙井的形式，具體做法：在葫蘆溝開口兩側側壁鉆孔，植入直徑12的鋼筋，縱向間距50cm，兩根植筋末端交叉，放置縱向植筋12鋼筋并綁扎成整體。采用葫蘆溝內采用直徑25cm充氣芯模做模板，采用環氧混凝土封閉葫蘆溝上口，將其改造成暗溝。間隔30m設置沉沙井，配置可開啟防沉降井蓋，沉沙井與暗溝之間設置篦子，防止雜物進入暗溝。

2.2 改造效果

改造后排水溝沒有再出現堵塞現象，工人只需定期清理沉砂池即可，大大減小了養護工程量，對類似工程有較大參考意義。

3 隧道縱向排水溝適用形式探討

隧道的縱向排水溝屬于隧道防排水系統的一個小部件，常常容易被忽視，但是對于隧道的防排水卻起著十分重要的作用。隧道的縱向排水溝根據構造不同分為暗溝和明溝。

暗溝分為封閉式蓋板和活動式蓋板兩種。封閉式蓋板暗溝埋在路面結構層以下，不便于日常疏通維護，通常需要設置沉砂池和隔離篦子使用。當發生管道堵塞時，可利用沉沙池作為疏通井。這種結構的好處是行車平穩舒適，缺點是堵塞后不易疏通。活動式蓋板暗溝的蓋板頂面直接跟路面齊平，清理管溝時需要打開蓋板。優點是疏通方便，缺點是對蓋板預制要求高，施工完成后必須保證路面平整舒適，且蓋板在超載車輛的碾壓下容易開裂甚至斷裂，如不及時更換將影響行車安全。

圖3 葫蘆溝改造設計圖

圖4 沉沙井設計圖

圖5 可開啟防沉降井蓋設計圖

圖6 工人定期清理沉沙池

明溝根據形狀和深淺不同可以分為矩形邊溝、葫蘆溝、淺槽型明溝等形式。矩形邊溝清理方便，方便日常保潔，但是為了防止車輛輪子陷入邊溝影響通行安全，排水溝的寬度通常很小，僅為10～15cm寬，較難滿足排水需求。葫蘆溝構造簡單，開口尺寸小，較少占用車道，在高速公路上應用較多，但是城市隧道由于綠化多，落葉及生活垃圾比較多，容易積在葫蘆溝內造成堵塞，由于開口較小，疏通困難，給養護工作造成了很大的困難。針對這個情況，本文對廈門某隧道的葫蘆溝進行了改造，采用充氣芯模做模板，封閉葫蘆溝上口，將其改造成暗溝，間隔30m設置沉沙井，配置可開啟防沉降井蓋，沉沙井與暗溝之間設置篦子，防止雜物進入暗溝，改造結果表明效果較好，可以推廣使用。淺槽型明溝是一種開口大，深度淺的排水溝形式，優點是不易堵塞，清理方便，也不用擔心車輛車輪陷落影響安全，缺點是排水面積有限，難以滿足中長隧道的排水需要。

我國隧道規范《公路隧道設計規范》（JTGD702004）、《公路隧道設計細則》（JTG/TD702010）對隧道縱向排水溝只是從排水角度提出要求。而歐洲規范不但從排水方面提出要求，還對隧道排水溝在極端條件下的防災減災功能提出了強制要求，即在發生危險品泄漏時，排水溝要能及時排除危險液體，減小火災等次生災害發生的概率，保證隧道和人身的安全。甚至要求排水溝的檢查井要采用倒虹吸檢查井，能將泄漏危險品導入與空氣隔絕的排污管，阻止火勢蔓延。

由于我國國情與歐洲不同，照抄照搬外國的經驗是不可取的，但是設計理念可以借鑒。我們要因地制宜，對于不同的隧道類型，采取不同的方案。

首先，對于短隧道，由于匯水量較小，采用淺槽型明溝即可滿足排水需求，同時，淺槽型明溝清理方便，不易發生堵塞，養護工作量小，所以推薦在短隧道中采用。

其次，對于不允許危險品通行的中長隧道、長隧道、特長隧道，突發情況下車輛容易滯留，除了考慮管養需求外，往往還需要考慮突發情況下的防災減災要求。例如，當運輸危險品的車輛在隧道發生泄漏時，縱向排水溝要能迅速排除易燃易爆液體，防止火災、爆炸等重大傷亡事故發生。此時采用暗溝形式，或明溝+活動蓋板形式較為適宜。

再次，對于經常運輸危險品的中長隧道、長隧道、特長隧道，危險品泄漏將導致嚴重后果的，建議借鑒歐洲的先進經驗，采用暗溝+倒虹吸檢查井的形式，將泄漏危險品導入與空氣隔絕的排污管，阻止火勢蔓延，將危險品泄漏造成的安全風險降至最低。

4 結論

隧道縱向排水溝多采用葫蘆溝形式，存在開口小、易堵塞，清理困難等缺點。本文詳細介紹了廈門某隧道葫蘆溝改造成暗溝+沉沙井的全過程。在葫蘆溝開口兩側側壁鉆孔、植筋，采用充氣芯模做模板，封閉葫蘆溝上口，將其改造成暗溝。間隔30m設置沉沙井，配置可開啟防沉降井蓋，沉沙井與暗溝之間設置篦子，防止雜物進入暗溝。改造后排水溝沒有再出現堵塞現象，工人只需定期清理沉砂池即可，大大減小了養護工程量，對類似改造工程有較大參考意義。同時，本文還探討了不同形式的隧道縱向排水溝的優缺點及適用范圍，建議對于隧道縱向排水溝的設計，不僅要考慮排水需求，也要考慮極端條件下防災減災的要求。應參考歐洲規范，結合我國國情，對于不同類型的隧道，分類處置：對于短隧道，建議采用淺槽型明溝；對于不允許危險品通行的中長隧道、長隧道、特長隧道，建議采用暗溝（或明溝+活動蓋板）形式；對于經常運輸危險品的中長隧道、長隧道、特長隧道，建議借鑒歐洲的先進經驗，采用暗溝+倒虹吸檢查井的形式，將泄漏危險品導入與空氣隔絕的排污管，阻止火勢蔓延，將危險品泄漏造成的安全風險降至最低。