隧道葫芦沟“明改暗”工程实例及探讨

危 艳 （厦门大学嘉庚学院土木工程系，福建 厦门 363105）

1 项目背景

隧道纵向排水沟有暗沟、明沟加盖板、开口明沟等形式，其中葫芦沟属于开口明沟的一种。葫芦沟由于构造简单，开口尺寸小，较少占用车道等优点被广泛采用。厦门某隧道纵向排水沟正是采用葫芦沟形式，构造图如图1所示。

图1 厦门某隧道葫芦沟构造图

在隧道的日常运营和管养过程中发现，葫芦沟经常容易堆积泥沙、落叶，经常发生堵塞现象，甚至发生了过往车辆扔的烟头掉入葫芦沟引燃落叶的现象。且由于葫芦沟开口小，工人清理困难，费时费工。同时，隧道内车流量大，危险系数高，葫芦沟的疏通工作严重影响着养护工作的效率和养护工人的人身安全。因此，对该隧道的葫芦沟进行改造是十分必要的。

图2 厦门某隧道葫芦沟严重堵塞，工人清理葫芦沟

2 葫芦沟改造方案

2.1 改造方案

总体改造思路为将葫芦沟改成暗沟+沉沙井的形式，具体做法：在葫芦沟开口两侧侧壁钻孔，植入直径12的钢筋，纵向间距50cm，两根植筋末端交叉，放置纵向植筋12钢筋并绑扎成整体。采用葫芦沟内采用直径25cm充气芯模做模板，采用环氧混凝土封闭葫芦沟上口，将其改造成暗沟。间隔30m设置沉沙井，配置可开启防沉降井盖，沉沙井与暗沟之间设置篦子，防止杂物进入暗沟。

2.2 改造效果

改造后排水沟没有再出现堵塞现象，工人只需定期清理沉砂池即可，大大减小了养护工程量，对类似工程有较大参考意义。

3 隧道纵向排水沟适用形式探讨

隧道的纵向排水沟属于隧道防排水系统的一个小部件，常常容易被忽视，但是对于隧道的防排水却起着十分重要的作用。隧道的纵向排水沟根据构造不同分为暗沟和明沟。

暗沟分为封闭式盖板和活动式盖板两种。封闭式盖板暗沟埋在路面结构层以下，不便于日常疏通维护，通常需要设置沉砂池和隔离篦子使用。当发生管道堵塞时，可利用沉沙池作为疏通井。这种结构的好处是行车平稳舒适，缺点是堵塞后不易疏通。活动式盖板暗沟的盖板顶面直接跟路面齐平，清理管沟时需要打开盖板。优点是疏通方便，缺点是对盖板预制要求高，施工完成后必须保证路面平整舒适，且盖板在超载车辆的碾压下容易开裂甚至断裂，如不及时更换将影响行车安全。

图3 葫芦沟改造设计图

图4 沉沙井设计图

图5 可开启防沉降井盖设计图

图6 工人定期清理沉沙池

明沟根据形状和深浅不同可以分为矩形边沟、葫芦沟、浅槽型明沟等形式。矩形边沟清理方便，方便日常保洁，但是为了防止车辆轮子陷入边沟影响通行安全，排水沟的宽度通常很小，仅为10～15cm宽，较难满足排水需求。葫芦沟构造简单，开口尺寸小，较少占用车道，在高速公路上应用较多，但是城市隧道由于绿化多，落叶及生活垃圾比较多，容易积在葫芦沟内造成堵塞，由于开口较小，疏通困难，给养护工作造成了很大的困难。针对这个情况，本文对厦门某隧道的葫芦沟进行了改造，采用充气芯模做模板，封闭葫芦沟上口，将其改造成暗沟，间隔30m设置沉沙井，配置可开启防沉降井盖，沉沙井与暗沟之间设置篦子，防止杂物进入暗沟，改造结果表明效果较好，可以推广使用。浅槽型明沟是一种开口大，深度浅的排水沟形式，优点是不易堵塞，清理方便，也不用担心车辆车轮陷落影响安全，缺点是排水面积有限，难以满足中长隧道的排水需要。

我国隧道规范《公路隧道设计规范》（JTGD702004）、《公路隧道设计细则》（JTG/TD702010）对隧道纵向排水沟只是从排水角度提出要求。而欧洲规范不但从排水方面提出要求，还对隧道排水沟在极端条件下的防灾减灾功能提出了强制要求，即在发生危险品泄漏时，排水沟要能及时排除危险液体，减小火灾等次生灾害发生的概率，保证隧道和人身的安全。甚至要求排水沟的检查井要采用倒虹吸检查井，能将泄漏危险品导入与空气隔绝的排污管，阻止火势蔓延。

由于我国国情与欧洲不同，照抄照搬外国的经验是不可取的，但是设计理念可以借鉴。我们要因地制宜，对于不同的隧道类型，采取不同的方案。

首先，对于短隧道，由于汇水量较小，采用浅槽型明沟即可满足排水需求，同时，浅槽型明沟清理方便，不易发生堵塞，养护工作量小，所以推荐在短隧道中采用。

其次，对于不允许危险品通行的中长隧道、长隧道、特长隧道，突发情况下车辆容易滞留，除了考虑管养需求外，往往还需要考虑突发情况下的防灾减灾要求。例如，当运输危险品的车辆在隧道发生泄漏时，纵向排水沟要能迅速排除易燃易爆液体，防止火灾、爆炸等重大伤亡事故发生。此时采用暗沟形式，或明沟+活动盖板形式较为适宜。

再次，对于经常运输危险品的中长隧道、长隧道、特长隧道，危险品泄漏将导致严重后果的，建议借鉴欧洲的先进经验，采用暗沟+倒虹吸检查井的形式，将泄漏危险品导入与空气隔绝的排污管，阻止火势蔓延，将危险品泄漏造成的安全风险降至最低。

4 结论

隧道纵向排水沟多采用葫芦沟形式，存在开口小、易堵塞，清理困难等缺点。本文详细介绍了厦门某隧道葫芦沟改造成暗沟+沉沙井的全过程。在葫芦沟开口两侧侧壁钻孔、植筋，采用充气芯模做模板，封闭葫芦沟上口，将其改造成暗沟。间隔30m设置沉沙井，配置可开启防沉降井盖，沉沙井与暗沟之间设置篦子，防止杂物进入暗沟。改造后排水沟没有再出现堵塞现象，工人只需定期清理沉砂池即可，大大减小了养护工程量，对类似改造工程有较大参考意义。同时，本文还探讨了不同形式的隧道纵向排水沟的优缺点及适用范围，建议对于隧道纵向排水沟的设计，不仅要考虑排水需求，也要考虑极端条件下防灾减灾的要求。应参考欧洲规范，结合我国国情，对于不同类型的隧道，分类处置：对于短隧道，建议采用浅槽型明沟；对于不允许危险品通行的中长隧道、长隧道、特长隧道，建议采用暗沟（或明沟+活动盖板）形式；对于经常运输危险品的中长隧道、长隧道、特长隧道，建议借鉴欧洲的先进经验，采用暗沟+倒虹吸检查井的形式，将泄漏危险品导入与空气隔绝的排污管，阻止火势蔓延，将危险品泄漏造成的安全风险降至最低。