前言

在我国一些特殊的地形，如地势陡峭、脊骨相间的鸡爪地形上采用连拱隧道不仅能够很好地适应地形，而且能降低总工程造价、节约工程用地、较小地影响隧址区的环境，因此连拱隧道的采用逐渐推广开来，加上近几年来我国交通事业迅猛发展，连拱隧道得到了大量运用。然而，连拱隧道由于自身结构的特殊性及地形环境的复杂性，施工工序多、结构受力状态变化频繁、质量控制点多、施工技术难度较大且维修不便，渗漏水问题成为已建成连拱隧道中普遍存在的病害，甚至出现了连拱隧道“十隧九漏”的局面。

渗漏水的发生造成了隧道内路面湿滑，严重威胁行车安全；同时也增大了洞内湿度，降低了洞内设施的工作效率；在寒冷地区甚至还引发了隧道的各种冻害，进一步恶化了隧道营运环境。现阶段，连拱隧道渗漏水成了隧道设计、施工和营运中要重点解决的问题，连拱隧道防排水和渗漏治理已成为隧道工程建设的一大重要课题。

本书是对浙江省交通厅科技计划项目“连拱隧道渗漏水病害机理与防治关键技术研究”成果的系统总结，全书以工程实例和现场监测为基础进行验证，理论与实际相结合、模型试验和数值模拟相结合。本书首先从工程实际出发，对浙江徽杭高速公路隧道群和金丽温高速公路隧道群的渗漏水病害进行现场调研，对渗漏水进行分类，并对其渗漏水的成因及特点进行分析；然后聚焦现场调查情况，进行有针对性的机理性探讨，通过改进的层次分析法对影响连拱隧道渗漏水的因素进行权重计算和分析，弄清影响因素的主次要性，并结合有限元计算对各影响因素进行模拟计算，相互验证，同时，设计地质雷达探测渗漏水的模型试验，通过对比不同填充介质的效果，利用小波分析以及MATLAB等方法对实验数据进行处理分析；最后，对连拱隧道渗漏水的探测及防治提出指导性建议。另外，本书针对影响隧道渗漏水的各因素均采用不同方法进行科学详尽的机理探讨，如针对降雨与地下水位采用数值解析解的方式对渗漏水机理进行剖析，建立关于渗漏水量的解析解计算公式；针对物理化学作用引起的渗漏水病害，通过建立数学规划模型，结合蒙特卡罗法处理大量数据来揭示其机理。

本书由西北民族大学土木工程学院石建勋基于“连拱隧道渗漏水病害机理与防治关键技术研究”项目撰写而成，重庆大学刘新荣教授在成书过程中给予了笔者指导与帮助，在此表示真诚的感谢。另外，浙江杭徽高速公路有限公司副总经理、高级工程师钭逢光、谢洪波、田晓明以及项目组成员在现场调研期间给予了帮助与支持，忻保高速公路第五项目部项目经理高宁、杨玉达等在现场实验中提供了方便与帮助，在此一并表示感谢！

石建勋
2021年10月