地下公共工程防汛影響的專項論證與分析

王 葉（上海諾山工程設計咨詢有限公司，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單位，應當按照相關技術規范組織編制地下公共工程防汛影響專項論證報告。根據《上海市地下公共工程建設防汛影響專項論證管理辦法》規定，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，由建設單位組織開展專家咨詢，咨詢專家從專家庫中抽取。

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

1 項目背景

本項目位于上海市松江區永豐街道，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），一個地下室車庫構成。地下室車庫主要用于機動車停放、設備用房等。

擬建項目占地面積約為 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：新建松江區永豐街道 H 單元 32-01 號地塊商品住宅項目地下工程。項目地下工程基坑四周均設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防汛設施有北側化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西側李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；東側石橋港西側擋墻。

2 論證內容

2.1 基礎資料調查

至 2017 年，根據歷史氣象匯總資料，松江區歷史最大小時降雨強度發生在 2009 年 7 月 30 日，本次降雨 1 h 達到 128.70 mm。2013 年 10 月 7 日青松片 24 h 降雨量為 200.70 mm，導致內河水位創歷史新高。上述兩次雨量過于集中，導致大部分路面積水。報告中采用 128.70 mm/h 作為本地區歷史最大暴雨量。

項目位于永豐街道的七一圩，控制面積 295.00 萬 m2，圩區有 2 座單閘，圩區排澇泵站 2 座 3 臺套，排澇總量 220 k 萬 m3，流量共 4 m3/s。圩區內河道面積為 6.27 萬 m2，面積率 2.12%。七一圩規劃除澇控制最高水位為 3.20 m，內河最低預降水位為 1.50 m，常水位 2.50 m。

項目雨水經管道收集后排入西側李松路下市政管網，管道向西落坡排入七一河。項目污水屬于松江西部污水處理系統服務范圍，污水處理廠的尾水排入黃浦江和大漲涇。

項目地下工程基坑四周均設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防汛設施有北側化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西側李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；東側石橋港西側擋墻。項目地下工程與周邊防汛設施關系見圖 1。

圖1 項目地下工程與周邊防汛設施關系圖

2.2 設計方案的論證

2.2.1 項目排水系統設計的調查、分析

雨水設計暴雨重現期 P=5 a，徑流系數取 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，徑流系數取 0.60，經計算，雨水量為 329 L/s。經復核，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，重預案強措施，擋得住排得出，常準備無后患”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；項目室內外地坪高差普遍為 200 mm，可滿足 GB 50037—2014 《建筑地面設計規范》要求。

結合地下空間擋水能力主要評價依據，地下工程各出入口的擋水能力要求如下：汽車坡道兩側側墻頂高程 ≥5.30 m；考慮應急擋水要求，本報告要求汽車坡道入口增設臨時擋水插板及門槽；對于坡道出入口應設置閘槽和備用閘板，作為防汛專用，閘板的應急擋水高程 ≥5.30 m（高出室外地坪 ≥500 mm）；應考慮室內一層通往地下空間各出入口做好應急擋水措施，應急擋水高程為 5.30 m。

報告通過復核集水井尺寸、配泵要求容積及集水井實際容積，發現地下空間部分集水井的有效容積及其配泵流量不匹配。本報告要求設計單位重新復核計算，并且每個集水井內均應配置備用泵。

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，地下公共工程的實際配泵流量為 340 m3/h，可以滿足防汛要求。

2.3 建設工程中的論證

2.3.1 基坑工程概況及樁基概況

根據基坑圍護施工圖：基坑總的開挖面積約為 13 527 m2，圍護總長度約 492 m，普遍開挖深度約為 5.0 m。基坑工程安全等級及環境保護等級為三級。西北側管線與基坑最小距離為 4.80 m，在一倍挖深范圍內，該區段環境保護等級為二級。

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

2.3.2 工程施工對周邊防汛設施影響的預測分析

(1) 基坑安全性報告及基坑圍護設計方案通過專家評審。經調查，基坑圍護設計單位暫未對專家評審意見進行書面回復，項目施工方案已編制，但暫未組織專家進行評審。基坑安評及圍護設計方案評審結論為：結構選型合理，方案可行，同意通過評審。

(2) 基坑圍護工程對周邊防汛設施安全影響分析。基坑工程對鄰近建筑物的影響主要在施工期，施工期圍護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施安全。

本節應用 Plaxis 有限元計算，選擇基坑周邊有防汛設施側的典型剖面（北側基坑 5-5 剖面，見圖 2），分析圍護墻位移和坑底隆起對周邊防汛設施的影響。

圖2 基坑開挖至坑底位移云圖（北側基坑 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 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。但實際施工過程中存在不確定性因素，根據基坑監測數據，實際位移大于理論分析結果，若部分位移超過報警值，報告要求建設單位應當重視對周邊防汛設施的監測工作，立即停工，查找原因，排除隱患。

2.3.3 地下公共工程建設過程中的監測要求

為確保基坑施工過程中周邊防汛設施（管線）的安全以及基坑自身安全，應加強監測，實施信息化施工。監測內容包括以下 2 點（但不限于）。

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

(2) 基坑圍護體系監測：圍護墻體位移監測（測斜）；坑外土體深層水平位移監測（測斜）；圍護結構墻頂沉降、位移監測；基坑外側水位監測；支撐軸力監測；立柱樁沉降監測；基坑外側橫斷面沉降監測；基坑自身需要監測的其他內容。

基坑施工過程的監測應滿足相關規定要求。監測數據直接反應周邊防汛設施的安全，監測單位除了實施監測數據的變化外，應同時向相應的管理部門提交監測數據，保證管理部門的實時監督。

2.3.4 建設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設置封閉圍墻，圍墻兩側必須涂抹防水砂漿，防水砂漿高度應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置駝峰，駝峰應至少高于周邊地坪 150 mm，并在駝峰前增設一道截水溝。

(2) 施工期的防水要求：工地內必須嚴格執行雨污水分開原則布置；施工期間應注意排水設施的日常管理，接受區市政排水管理單位的指導和監督，避免因施工造成防汛排水安全事故；沉淀池內挖出的廢渣，在場地內稍許晾干后，再用渣土運輸車運出場外；開工之前應明確監護標準和保護要求，簽訂相關協議，落實防汛安全責任，制定防汛搶險專項應急預案；完工后根據實際情況，進一步明確后續監測標準和保護要求，落實有針對性、操作性的整改措施；建設單位應在施工前辦好排水許可證及周邊管線的監護綠卡，并將場地內施工期間的排水情況報至水務管理部門核準。

2.3.5 建設過程中的防汛安全管理要求

施工單位在建設過程中應嚴格實施防汛安全管理，采用嚴格的施工措施，保證工程的質量，尤其注意保證細部構造的質量。防汛工作應做到以預防為主，能有效地減少甚至阻止汛期給建筑工地現場的材料、已建好的房屋結構以及附屬設施（結構）和施工現場人員帶來的危害。

2.4 使用期間的論證

本項目建成后，地下工程使用期管理要體現如下。

(1) 有人管，組織落實、設施到位是基礎。

(2) 分工明確，責任落實是核心。

(3) 工作規范，防汛工作制度是保障。

(4) 應對恰當，防汛預案落實和應對有序是關鍵。

(5) 及時發現隱患，日常養護、日常檢查和隱患整改是重點。

使用期促進信息化、規范化、精細化管理。此外，建設方或物業單位可采取“疏”“堵”“擋”“搶”“排”為主的措施，以預防和減輕災害的影響。

3 結 語

根據《上海市防汛條例》和《上海市地下公共工程建設防汛影響專項論證管理辦法》等法規、規定，對新建松江區永豐街道 H 單元 32-01 號地塊商品住宅項目地下公共工程進行防汛影響專項論證十分必要。

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