针对隧道主动控制式防排水系统难以实现对排水量和水压的动态控制、易造成隧道开裂渗漏的问题，提出在环向排水盲管处增设压力阀，控制排水量和外水压力，并推导隧道排水量的计算公式。基于稳定渗流场基本微分方程，运用保角变换方法推导围岩渗流场公式，建立包含环向排水盲管间距和泄水压力的隧道渗流计算模型，推导隧道排水量及二衬结构外水压力的计算公式。通过退化解和数值模拟方法，验证解析解的合理性。在此基础上，建立增设压力阀的隧道防排水设计方法。结果表明：土工织物渗透系数和排水管间距对水压和流量有很大影响，建议土工织物渗透系数不小于500μm/s,排水盲管的间距可综合泄水压力进行设置。与现有主动控制式防排水系统相比，增设压力阀可以减少灌浆圈的厚度和施工成本。