地下公共工程防汛影響的專項(xiàng)論證與分析

王 葉（上海諾山工程設(shè)計咨詢有限公司，上海 200333）

地鐵、隧道、地下通道、大型地下商場、大型地下停車場（庫）等地下公共工程的建設(shè)單位，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范組織編制地下公共工程防汛影響專項(xiàng)論證報告。根據(jù)《上海市地下公共工程建設(shè)防汛影響專項(xiàng)論證管理辦法》規(guī)定，對超深度（地下 3 層及以上）、超大型（地下建筑總面積 5 萬 m2及以上）、穿越河道的論證報告，由水行政主管部門組織專家咨詢。對于 2 000.00 m2以上、5 萬 m2以下，少于地下 3 層的論證報告，由建設(shè)單位組織開展專家咨詢，咨詢專家從專家?guī)熘谐槿　?/p>

本項(xiàng)目地下工程總建筑面積為 12 000.00 m2，根據(jù)《上海市防汛條例》及“管理辦法”第 5 條規(guī)定，項(xiàng)目應(yīng)編制地下公共工程防汛影響專項(xiàng)論證報告。

1 項(xiàng)目背景

本項(xiàng)目位于上海市松江區(qū)永豐街道，用地東至河道，南至花園路，西至李松路，北至化工路。由 3 棟 4 層住宅（1～3 號樓），6 棟 8 層住宅（4～9 號），一個地下室車庫構(gòu)成。地下室車庫主要用于機(jī)動車停放、設(shè)備用房等。

擬建項(xiàng)目占地面積約為 16 361.60 m2，總建筑面積 37 898.24 m2，其中地上建筑面積為 25 898.24 m2，地下建筑面積為 12 000.00 m2。

本防汛論證對象：新建松江區(qū)永豐街道 H 單元 32-01 號地塊商品住宅項(xiàng)目地下工程。項(xiàng)目地下工程基坑四周均設(shè)有封閉止水帷幕措施，施工期間 4 倍地下工程基坑開挖深度范圍內(nèi)防汛設(shè)施有北側(cè)化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西側(cè)李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；東側(cè)石橋港西側(cè)擋墻。

2 論證內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)資料調(diào)查

至 2017 年，根據(jù)歷史氣象匯總資料，松江區(qū)歷史最大小時降雨強(qiáng)度發(fā)生在 2009 年 7 月 30 日，本次降雨 1 h 達(dá)到 128.70 mm。2013 年 10 月 7 日青松片 24 h 降雨量為 200.70 mm，導(dǎo)致內(nèi)河水位創(chuàng)歷史新高。上述兩次雨量過于集中，導(dǎo)致大部分路面積水。報告中采用 128.70 mm/h 作為本地區(qū)歷史最大暴雨量。

項(xiàng)目位于永豐街道的七一圩，控制面積 295.00 萬 m2，圩區(qū)有 2 座單閘，圩區(qū)排澇泵站 2 座 3 臺套，排澇總量 220 k 萬 m3，流量共 4 m3/s。圩區(qū)內(nèi)河道面積為 6.27 萬 m2，面積率 2.12%。七一圩規(guī)劃除澇控制最高水位為 3.20 m，內(nèi)河最低預(yù)降水位為 1.50 m，常水位 2.50 m。

項(xiàng)目雨水經(jīng)管道收集后排入西側(cè)李松路下市政管網(wǎng)，管道向西落坡排入七一河。項(xiàng)目污水屬于松江西部污水處理系統(tǒng)服務(wù)范圍，污水處理廠的尾水排入黃浦江和大漲涇。

項(xiàng)目地下工程基坑四周均設(shè)有封閉止水帷幕措施，施工期間 4 倍地下工程基坑開挖深度范圍內(nèi)防汛設(shè)施有北側(cè)化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西側(cè)李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；東側(cè)石橋港西側(cè)擋墻。項(xiàng)目地下工程與周邊防汛設(shè)施關(guān)系見圖 1。

圖1 項(xiàng)目地下工程與周邊防汛設(shè)施關(guān)系圖

2.2 設(shè)計方案的論證

2.2.1 項(xiàng)目排水系統(tǒng)設(shè)計的調(diào)查、分析

雨水設(shè)計暴雨重現(xiàn)期 P=5 a，徑流系數(shù)取 0.60；基地最高日污水量約 221.50 m3/d，最大時污水量約 17.10 m3/h。

地塊污水出水管為 1 根 DN 300 管道，管道坡降為 0.3%，充滿度為 0.55 時污水管道出口過流能力計為 136.20 m3/h，排水能力滿足要求。地塊雨水量計算：基地總匯水面積為 16 361.60 m2，徑流系數(shù)取 0.60，經(jīng)計算，雨水量為 329 L/s。經(jīng)復(fù)核，整個基地雨水出水管為 1 根 DN 600 雨水管，滿流時的雨水管道出口過流能力計為 356 L/s＞329 L/s，排水能力滿足要求。

2.2.2 地下公共工程的防汛措施評估

地下工程自身防汛安全遵循“防大汛抗大災(zāi)，重預(yù)案強(qiáng)措施，擋得住排得出，常準(zhǔn)備無后患”的原則。

室外地坪高程普遍高出周邊市政道路 110～1 170 mm，可滿足防汛要求；項(xiàng)目室內(nèi)外地坪高差普遍為 200 mm，可滿足 GB 50037—2014 《建筑地面設(shè)計規(guī)范》要求。

結(jié)合地下空間擋水能力主要評價依據(jù)，地下工程各出入口的擋水能力要求如下：汽車坡道兩側(cè)側(cè)墻頂高程 ≥5.30 m；考慮應(yīng)急擋水要求，本報告要求汽車坡道入口增設(shè)臨時擋水插板及門槽；對于坡道出入口應(yīng)設(shè)置閘槽和備用閘板，作為防汛專用，閘板的應(yīng)急擋水高程 ≥5.30 m（高出室外地坪 ≥500 mm）；應(yīng)考慮室內(nèi)一層通往地下空間各出入口做好應(yīng)急擋水措施，應(yīng)急擋水高程為 5.30 m。

報告通過復(fù)核集水井尺寸、配泵要求容積及集水井實(shí)際容積，發(fā)現(xiàn)地下空間部分集水井的有效容積及其配泵流量不匹配。本報告要求設(shè)計單位重新復(fù)核計算，并且每個集水井內(nèi)均應(yīng)配置備用泵。

整個地下空間含有的露天直落雨水出入口有 2 個，通過暴雨計算公式得直落雨水量為 42.06 m3/h，施工圖中收集汽車坡道的配泵流量為 74 m3/h，可以滿足防汛要求；地下空間沖洗水、給水管道泄漏水量和消防水排水量共計 199 m3/h，地下公共工程的實(shí)際配泵流量為 340 m3/h，可以滿足防汛要求。

2.3 建設(shè)工程中的論證

2.3.1 基坑工程概況及樁基概況

根據(jù)基坑圍護(hù)施工圖：基坑總的開挖面積約為 13 527 m2，圍護(hù)總長度約 492 m，普遍開挖深度約為 5.0 m?；庸こ贪踩燃壖碍h(huán)境保護(hù)等級為三級。西北側(cè)管線與基坑最小距離為 4.80 m，在一倍挖深范圍內(nèi)，該區(qū)段環(huán)境保護(hù)等級為二級。

本項(xiàng)目地下工程樁基采用的是預(yù)制管樁，屬擠土樁。沉樁采用靜壓法施工，對周邊防汛設(shè)施影響主要表現(xiàn)為擠土、超孔隙水壓力等。為確保周邊防汛設(shè)施（含道路下上水管線、雨污水管線）的安全，施工期間，應(yīng)加強(qiáng)對周邊防汛設(shè)施的監(jiān)測工作。

2.3.2 工程施工對周邊防汛設(shè)施影響的預(yù)測分析

(1) 基坑安全性報告及基坑圍護(hù)設(shè)計方案通過專家評審。經(jīng)調(diào)查，基坑圍護(hù)設(shè)計單位暫未對專家評審意見進(jìn)行書面回復(fù)，項(xiàng)目施工方案已編制，但暫未組織專家進(jìn)行評審?；影苍u及圍護(hù)設(shè)計方案評審結(jié)論為：結(jié)構(gòu)選型合理，方案可行，同意通過評審。

(2) 基坑圍護(hù)工程對周邊防汛設(shè)施安全影響分析?；庸こ虒︵徑ㄖ锏挠绊懼饕谑┕て?，施工期圍護(hù)墻位移和基坑坑底隆起，引起基坑外土體損失，從而引起地面沉降，影響周邊建筑物及防汛設(shè)施安全。

本節(jié)應(yīng)用 Plaxis 有限元計算，選擇基坑周邊有防汛設(shè)施側(cè)的典型剖面（北側(cè)基坑 5-5 剖面，見圖 2），分析圍護(hù)墻位移和坑底隆起對周邊防汛設(shè)施的影響。

圖2 基坑開挖至坑底位移云圖（北側(cè)基坑 5—5 剖面）

通過基坑開挖至坑底的變形云圖可知，基坑開挖引起墻后沉降近似為凹槽型曲線。理論上，基坑開挖施工引起北側(cè) DN 300 污水管水平位移為 3.21 mm，垂直位移為 -6.14 mm；DN 1 200 雨水管水平位移為 2.56 mm，垂直位移為 -6.74 mm；DN 300 上水管水平位移 2.61 mm，垂直位移 -7.11 mm。位移均 ＜10 mm，在可控范圍內(nèi)。但實(shí)際施工過程中存在不確定性因素，根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)際位移大于理論分析結(jié)果，若部分位移超過報警值，報告要求建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)重視對周邊防汛設(shè)施的監(jiān)測工作，立即停工，查找原因，排除隱患。

2.3.3 地下公共工程建設(shè)過程中的監(jiān)測要求

為確?；邮┕み^程中周邊防汛設(shè)施（管線）的安全以及基坑自身安全，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，實(shí)施信息化施工。監(jiān)測內(nèi)容包括以下 2 點(diǎn)（但不限于）。

(1) 周圍環(huán)境監(jiān)測：周邊地下管線（雨污水管線及上水管線）沉降、位移監(jiān)測；其他需要保護(hù)的對象沉降與位移監(jiān)測。

(2) 基坑圍護(hù)體系監(jiān)測：圍護(hù)墻體位移監(jiān)測（測斜）；坑外土體深層水平位移監(jiān)測（測斜）；圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂沉降、位移監(jiān)測；基坑外側(cè)水位監(jiān)測；支撐軸力監(jiān)測；立柱樁沉降監(jiān)測；基坑外側(cè)橫斷面沉降監(jiān)測；基坑自身需要監(jiān)測的其他內(nèi)容。

基坑施工過程的監(jiān)測應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定要求。監(jiān)測數(shù)據(jù)直接反應(yīng)周邊防汛設(shè)施的安全，監(jiān)測單位除了實(shí)施監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化外，應(yīng)同時向相應(yīng)的管理部門提交監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證管理部門的實(shí)時監(jiān)督。

2.3.4 建設(shè)過程中排水方案的要求

(1) 場地平整后高程 4 m，低于周邊道路高程。本報告要求基地四周應(yīng)設(shè)置封閉圍墻，圍墻兩側(cè)必須涂抹防水砂漿，防水砂漿高度應(yīng)至少高于周邊道路地坪高程 500 mm；其次，要求在工地所有出入口設(shè)置駝峰，駝峰應(yīng)至少高于周邊地坪 150 mm，并在駝峰前增設(shè)一道截水溝。

(2) 施工期的防水要求：工地內(nèi)必須嚴(yán)格執(zhí)行雨污水分開原則布置；施工期間應(yīng)注意排水設(shè)施的日常管理，接受區(qū)市政排水管理單位的指導(dǎo)和監(jiān)督，避免因施工造成防汛排水安全事故；沉淀池內(nèi)挖出的廢渣，在場地內(nèi)稍許晾干后，再用渣土運(yùn)輸車運(yùn)出場外；開工之前應(yīng)明確監(jiān)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)要求，簽訂相關(guān)協(xié)議，落實(shí)防汛安全責(zé)任，制定防汛搶險專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案；完工后根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)一步明確后續(xù)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)要求，落實(shí)有針對性、操作性的整改措施；建設(shè)單位應(yīng)在施工前辦好排水許可證及周邊管線的監(jiān)護(hù)綠卡，并將場地內(nèi)施工期間的排水情況報至水務(wù)管理部門核準(zhǔn)。

2.3.5 建設(shè)過程中的防汛安全管理要求

施工單位在建設(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格實(shí)施防汛安全管理，采用嚴(yán)格的施工措施，保證工程的質(zhì)量，尤其注意保證細(xì)部構(gòu)造的質(zhì)量。防汛工作應(yīng)做到以預(yù)防為主，能有效地減少甚至阻止汛期給建筑工地現(xiàn)場的材料、已建好的房屋結(jié)構(gòu)以及附屬設(shè)施（結(jié)構(gòu)）和施工現(xiàn)場人員帶來的危害。

2.4 使用期間的論證

本項(xiàng)目建成后，地下工程使用期管理要體現(xiàn)如下。

(1) 有人管，組織落實(shí)、設(shè)施到位是基礎(chǔ)。

(2) 分工明確，責(zé)任落實(shí)是核心。

(3) 工作規(guī)范，防汛工作制度是保障。

(4) 應(yīng)對恰當(dāng)，防汛預(yù)案落實(shí)和應(yīng)對有序是關(guān)鍵。

(5) 及時發(fā)現(xiàn)隱患，日常養(yǎng)護(hù)、日常檢查和隱患整改是重點(diǎn)。

使用期促進(jìn)信息化、規(guī)范化、精細(xì)化管理。此外，建設(shè)方或物業(yè)單位可采取“疏”“堵”“擋”“搶”“排”為主的措施，以預(yù)防和減輕災(zāi)害的影響。

3 結(jié) 語

根據(jù)《上海市防汛條例》和《上海市地下公共工程建設(shè)防汛影響專項(xiàng)論證管理辦法》等法規(guī)、規(guī)定，對新建松江區(qū)永豐街道 H 單元 32-01 號地塊商品住宅項(xiàng)目地下公共工程進(jìn)行防汛影響專項(xiàng)論證十分必要。

從上海市立法層面上看，地下公共工程防汛影響專項(xiàng)論證由來已久，提出的要求也越來越高，在建設(shè)程序中的地位不斷上升。建設(shè)項(xiàng)目一旦出現(xiàn)防汛安全事故，可能會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。論證單位通過項(xiàng)目方案期、施工期、運(yùn)行期 3 個階段進(jìn)行分析論證，建設(shè)單位應(yīng)引起高度重視，并在后繼工作中落實(shí)好防汛影響專項(xiàng)論證報告及其審查意見中提出的預(yù)防和減輕防汛安全影響的對策和措施。