在建地鐵項(xiàng)目防汛措施探討

楊鳳梅 葉至盛

(1.中國電建華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014； 2.中國電建集團(tuán)鐵路建設(shè)有限公司，北京 100044)

1 背景

全國軌道交通都在如火如荼的大干建設(shè)，大部分城市都存在土建機(jī)電交叉施工多，并伴隨大量的管線遷改及周邊道路恢復(fù)等問題。近年來極端異常天氣易發(fā)多發(fā)，每年夏季汛期都是地鐵這種地下工程的建設(shè)者們需要過關(guān)的難題，汛期引發(fā)的事故事件不僅造成財(cái)產(chǎn)損失、工期延誤，還危及人民生命安全。今年各地面臨的汛期風(fēng)險(xiǎn)較往年有增無減，防汛形勢十分嚴(yán)峻。作者希望通過已發(fā)生的在建線路防汛典型案例，介紹汛期主要存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患和建議采取防汛保障措施。希望各地地鐵建設(shè)者們能吸取教訓(xùn)，舉一反三，加強(qiáng)防汛風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和隱患排查整治，落實(shí)、完善防汛措施，提升防汛應(yīng)急能力，避免類似防汛事故事件再次發(fā)生，確保汛期安全。

2 在建線路汛期主要存在風(fēng)險(xiǎn)隱患

1)既有線換乘站風(fēng)險(xiǎn)。新建換乘站不可避免臨近既有線施工，且經(jīng)常新建車站與既有線換乘部位需聯(lián)通，若既有線擋水封堵不到位，存在雨水進(jìn)入運(yùn)營線路的風(fēng)險(xiǎn)。

2)周邊水系倒灌風(fēng)險(xiǎn)。一是地下車站若位于區(qū)域地勢低洼處，汛期易積水嚴(yán)重，暴雨時(shí)，大量積水無法短時(shí)間內(nèi)排出，存在雨水倒灌車站及盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險(xiǎn)。二是處于附屬施工階段線路，車站主體與附屬結(jié)構(gòu)已經(jīng)聯(lián)通，汛期擋水、排水不到位，存在雨水倒灌已進(jìn)行機(jī)電安裝和裝修車站風(fēng)險(xiǎn)。三是汛期大量深基坑臨近河流、溝渠施工，若周邊水系排查治理不到位，設(shè)防措施不到位，與產(chǎn)權(quán)單位應(yīng)急聯(lián)絡(luò)機(jī)制不完善，極易造成汛期雨水倒灌基坑的風(fēng)險(xiǎn)。

3)周邊管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。車站主體、附屬基坑周邊老舊管網(wǎng)復(fù)雜，特別是舊城區(qū)內(nèi)基坑周邊斷頭管和檢查井多，且施工降水易造成既有管網(wǎng)沉降，汛期會(huì)導(dǎo)致雨污水沖破管網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)成倍增加。同時(shí)，修建車站將大范圍進(jìn)行管線遷改施工，若遷改后有過水?dāng)嗝鏈p小、接頭處理不牢靠、滲漏水等不利情況，汛期將帶來較大雨水倒灌基坑隱患。

4)邊坡風(fēng)險(xiǎn)。車站場地狹小、基坑較深，邊坡和地表封閉不好，汛期排水不到位易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

5)區(qū)間滯后沉降風(fēng)險(xiǎn)。盾構(gòu)區(qū)間若未經(jīng)歷過雨季及汛期考驗(yàn)，汛期時(shí)發(fā)生滯后沉降風(fēng)險(xiǎn)較大。

6)改變原狀地形風(fēng)險(xiǎn)。城市未開發(fā)區(qū)已建成的場段、高于原狀地形的車站區(qū)間等改變原有泄洪系統(tǒng)，造成行洪能力下降，產(chǎn)生次生災(zāi)害。

7)已運(yùn)營線路風(fēng)險(xiǎn)。站點(diǎn)存在混凝土外防水施工不到位、變形縫及施工縫細(xì)部處理不到位隱患，汛期可能發(fā)生大面積滲漏，影響運(yùn)營線路。

3 在建線路防汛典型案例

3.1 車站(區(qū)間)周邊給排水管道破損涌水

某日早晨，地鐵某站施工人員發(fā)現(xiàn)基坑北側(cè)側(cè)壁有少量滲水，施工單位立即對滲水原因進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)一處DN200自來水支管的閥門脫落，并且有強(qiáng)烈水流沖刷DN800自來水主管道周圍地層。約20 min，DN800自來水主管道由于底部地層砂土流失導(dǎo)致爆管，大量自來水噴涌而出，基坑旁人行道及樁間噴護(hù)大面積垮塌(見圖1)，大量水流涌入基坑，積水深度達(dá)5 m多。原因分析：一是施工單位對周邊管線調(diào)查探查不詳細(xì)，存在僥幸心理，在污水管頂管施工中已對DN800自來水管造成擾動(dòng)，對該風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不到位。二是施工單位、監(jiān)理單位隱患排查治理不徹底，對基坑邊老舊管線，尤其是承插接頭有壓管線安全風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足。三是針對基坑邊老舊管線長期存在的滲漏問題沒有及時(shí)進(jìn)行處理。

3.2 車站孔洞封堵不密實(shí)

某日市區(qū)突降暴雨，當(dāng)?shù)乇硭M(jìn)入基坑后，自某站出入口臨時(shí)封堵的磚墻(未封堵密室)處流入地鐵車站，并進(jìn)入了站廳層和站臺(tái)層南端的各個(gè)房間。此時(shí)，此線路工程已進(jìn)入各系統(tǒng)收尾和聯(lián)調(diào)階段，車站也在緊張有序的施工中，20多家施工單位和設(shè)備廠商在站內(nèi)進(jìn)行施工和調(diào)試。有多人參與搶險(xiǎn)，進(jìn)行了大量抽排水及泥漿清理，車控室、綜合監(jiān)控設(shè)備室等房間的設(shè)備、纜線、天花、地面及墻體等損壞或污染，需要重新施工或者更換，影響了工期，且損失嚴(yán)重(見圖2)。原因分析：汛期要注意地鐵結(jié)構(gòu)上的孔洞，該封堵好的要封堵好，汛期最好不進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的開孔施工，防止大量積水從孔洞進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)。

3.3 低洼地段車站(區(qū)間)周邊排水不暢

某日市區(qū)持續(xù)暴雨，導(dǎo)致溝渠水位短時(shí)間暴漲，涌入施工區(qū)域，并漫過車站基坑及出入段線暗挖隧道周邊擋水墻，流入車站、盾構(gòu)區(qū)間和暗挖隧道，造成2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)及暗挖隧道被淹(見圖3，圖4)。原因分析：各單位未高度重視重點(diǎn)部位基坑周邊擋排水工作，根據(jù)基坑周邊匯水情況，未按要求的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置擋水墻，確保封閉連續(xù)；未配足應(yīng)急物資，增設(shè)大功率水泵，加強(qiáng)對工地周邊水系調(diào)查，摸排清楚是否有泄洪閘、外來水系匯入。

3.4 雨季區(qū)間上方地面滯后沉降

某日市區(qū)連續(xù)降雨，巡查人員發(fā)現(xiàn)某盾構(gòu)區(qū)間在綠化帶位置地表出現(xiàn)空洞，直徑約2 m，深度約2.5 m?，F(xiàn)場及時(shí)對空洞進(jìn)行了處理，回填混凝土約10 m3。該區(qū)域?yàn)槟辰ㄖさ厍捌陂_挖回填區(qū)域，盾構(gòu)通過該區(qū)域時(shí)，監(jiān)測地表累計(jì)沉降約31 mm，出土量超方約2 m3。原因分析：盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)在地層中形成了空洞，連續(xù)降雨地表水滲入地層潤滑、沖刷，降低了地層的自穩(wěn)能力，加速了地層沉陷，最終在地表形成空洞，見圖5。

4 防汛保障措施總結(jié)

確保軌道交通工程在建項(xiàng)目安全度汛，應(yīng)制定好相關(guān)機(jī)制保障措施、人員保障措施、技術(shù)保障措施(第3點(diǎn)～第11點(diǎn))、應(yīng)急保障措施等。具體防控措施建議如下：

1)機(jī)制保障措施。

建設(shè)單位實(shí)行各防汛重點(diǎn)工地包保制，各防汛工點(diǎn)落實(shí)專人實(shí)時(shí)盯防。各監(jiān)理單位應(yīng)建立隱患排查機(jī)制，對汛前、汛期發(fā)現(xiàn)的隱患應(yīng)建立問題庫，跟蹤整改閉合。各總包單位應(yīng)建立汛期各施工單位聯(lián)動(dòng)機(jī)制，統(tǒng)一進(jìn)行應(yīng)急隊(duì)伍、物資調(diào)配。各施工單位汛期應(yīng)與管網(wǎng)產(chǎn)權(quán)單位、河道管理單位、線路運(yùn)營單位等建立聯(lián)防機(jī)制。

2)人員保障措施。

各單位汛期應(yīng)配備專職防汛專員。各專員負(fù)責(zé)汛期隱患排查治理、信息上報(bào)、汛期應(yīng)急處置工作。

3)制作防汛一張圖。

各施工單位應(yīng)制作“防汛一張圖”，明確本點(diǎn)位防汛風(fēng)險(xiǎn)源類別及位置、應(yīng)急物資儲(chǔ)備位置、應(yīng)急搶險(xiǎn)程序等，并在現(xiàn)場醒目位置張貼。

4)排水溝設(shè)置。

基坑周邊設(shè)截排水溝要求采用混凝土，保證其寬度與深度，水溝上加蓋格柵板，汛期需及時(shí)清掏，做好防滲漏措施。

5)擋水墻設(shè)置。

地勢低洼區(qū)域、無自排水系統(tǒng)的防汛重點(diǎn)基坑，基坑周邊擋水墻應(yīng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度不低于C20，鋼筋需穩(wěn)固錨入地下。應(yīng)根據(jù)防汛風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)別，設(shè)置不同高度不同厚度的擋水墻，最低標(biāo)準(zhǔn)建議不低于30 cm。

6)超大深基坑開挖。

必須根據(jù)基坑深度及面積提前核算水泵的揚(yáng)程及抽水能力，確保配備水泵的功率計(jì)數(shù)量滿足汛期排水要求。

7)出入口、風(fēng)亭。

汛期施工時(shí)無論工期長短，均建議要安裝視頻監(jiān)控，主體結(jié)構(gòu)已完成時(shí)，與其接口處設(shè)不小于1.5 m高、0.3 m厚的鋼筋混凝土擋墻。若附屬基坑周邊存在雨污水、自來水等重要管線，與主體結(jié)構(gòu)接口應(yīng)全高封閉。已完工出入口雨棚下部擋水功能應(yīng)定期檢查，出入口雨棚下部結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行防水處理，各預(yù)留孔洞嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行封堵。

8)盾構(gòu)滯后沉降。

應(yīng)對盾構(gòu)區(qū)間采用地質(zhì)雷達(dá)掃描等方法持續(xù)開展隱患排查處理，尤其是盾構(gòu)機(jī)長時(shí)間停機(jī)、開倉換刀、監(jiān)測預(yù)警、始發(fā)和接收端頭、聯(lián)絡(luò)通道、出渣異常區(qū)域等位置需進(jìn)行探孔排查，并加固到位。

9)市政管網(wǎng)排查。

汛前應(yīng)摸清市政管網(wǎng)型號(hào)及走向，對基坑周邊管網(wǎng)進(jìn)行全面排查，明確管線與基坑的位置關(guān)系，及時(shí)完成周邊管網(wǎng)疏通，確保汛期排水通暢。如遇雨污水?dāng)囝^管必須“雙重封堵”，臨近基坑側(cè)與檢查井兩側(cè)均需封堵，封堵建議采用C30混凝土，封堵長度至少大于管徑30 cm。

10)臨河地鐵施工。

臨河(溝渠)施工作業(yè)基坑應(yīng)設(shè)置紅外夜視探頭，抽水設(shè)備同步跟進(jìn)，落實(shí)單獨(dú)逃生通道，汛前確定近10年內(nèi)河流(溝渠)的最大漲水量。

11)周邊水系防范。

應(yīng)對工地周邊河流(溝渠)進(jìn)行排查，汛期安排專人巡視，統(tǒng)計(jì)調(diào)查每年汛期高峰時(shí)的流量，并制定有效防范措施。排查基坑周邊河道是否淤堵，并及時(shí)疏通。

12)既有線保障措施。

與運(yùn)營線路接口處需做全斷面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)封堵，確保防水、防塵、防煙、防異味；與在建線路通道接口應(yīng)施作不低于2 m的鋼筋混凝土擋墻，混凝土擋墻上部用磚砌體結(jié)構(gòu)全封閉。提前與運(yùn)營單位建立聯(lián)絡(luò)機(jī)制。

13)應(yīng)急保障措施。

應(yīng)設(shè)置應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍和配置大功率高揚(yáng)程的移動(dòng)式應(yīng)急搶險(xiǎn)泵車，設(shè)置防汛應(yīng)急物資調(diào)配點(diǎn)。編制防汛應(yīng)急預(yù)案，汛期至少開展一次防汛演練。

5 結(jié)論與建議

作者從機(jī)制保障措施、人員保障措施、技術(shù)保障措施、應(yīng)急保障措施等方面總結(jié)出安全度汛的措施，以確保軌道交通工程在建項(xiàng)目安全度汛。建議以“基坑沉降變形在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)、周邊建構(gòu)筑物無沉降、遷改及封堵后管網(wǎng)無隱患、既有線不積水、盾構(gòu)區(qū)間不發(fā)生滯后塌陷”為工作目標(biāo)。牢固樹立“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的工作理念，建立高效、有序應(yīng)急指揮體系，按“防、排、堵、截”原則做好防汛的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作及應(yīng)對措施，切實(shí)將防汛隱患整治到位。同時(shí)建議設(shè)計(jì)院落實(shí)防汛設(shè)計(jì)，如調(diào)查清楚防汛水位標(biāo)高，加強(qiáng)防汛擋墻設(shè)計(jì)、落實(shí)出入口風(fēng)亭出地面標(biāo)高、保障與既有線接口的封堵措施等，從源頭上解決每年夏季汛期地鐵建設(shè)者都要過關(guān)的難題。