地鐵給排水工程設(shè)計中存在的問題及對策探究

周 威 張 勇

(1.中交(西安)鐵道設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710000；2.中建安裝集團有限公司華西分公司，陜西 西安 710000)

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，地鐵作為城內(nèi)區(qū)域人口大規(guī)模快速轉(zhuǎn)移交通綠色工具而備受青睞，在這種新環(huán)境下地鐵的合理化設(shè)計就變成了提速城市軌道交通發(fā)展的制約條件，而在城市地鐵設(shè)計中地鐵給排水工程設(shè)計又是相對最容易忽略的部分。為了設(shè)計能夠更好滿足實際需求，我們首先需了解地鐵給排水工程的主要功能和作用。

1 地鐵給排水工程的主要功能和作用

地鐵給水工程系統(tǒng)的主要任務(wù)是滿足地下鐵道軌道交通正常運營所需的生產(chǎn)、生活用水。生產(chǎn)用水包括地鐵車站公共區(qū)域、進出站閘機、站臺地坪、設(shè)施設(shè)備等清潔沖洗用水,通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)補充水、綠化用水、消防系統(tǒng)給水及保持正常運營所需的其他生產(chǎn)性用水。生活用水主要指車站提供給工作人員、過往乘車旅客所使用的衛(wèi)生間、茶水間等生活性用水。

其排水工程系統(tǒng)則需及時排除給水系統(tǒng)產(chǎn)生的相關(guān)生產(chǎn)廢水、生活污水及隧道結(jié)構(gòu)滲水、事故消防廢水、敞開式出入口部分的雨水、臺風(fēng)大雨內(nèi)澇引起的車站內(nèi)部進水等,以滿足城市地鐵系統(tǒng)安全運營的需要。

2 地鐵給排水工程設(shè)計上常見問題

2.1 缺乏全面統(tǒng)籌規(guī)劃

城市軌道交通地鐵系統(tǒng)的給排水工程設(shè)計是一項系統(tǒng)性、多樣性、關(guān)聯(lián)性、整體性、復(fù)雜性的設(shè)計工作，在該項設(shè)計工作中有的人淺薄地停留在將其作為一項簡單獨立的單一工程進行簡單設(shè)計，而沒有對其多樣性關(guān)聯(lián)性復(fù)雜性進行考慮，對與該項設(shè)計關(guān)聯(lián)的工程所在地的各項內(nèi)外因素進行分析考慮、全面科學(xué)合理的進行設(shè)計與布局。有的在初步設(shè)計階段未落實方案的可行性，等待施工設(shè)計階段再去想辦法彌補，導(dǎo)致影響工程概算和施工進度；有的只考慮到局部新型技術(shù)運用，卻忽略了整體經(jīng)濟性，有的只考慮到當(dāng)前施工和使用的方便快捷，而忽略了地鐵給排水系統(tǒng)后期的相關(guān)維修維護；缺乏與其他分部分項工程甚至是主體結(jié)構(gòu)建設(shè)設(shè)計上的技術(shù)交底與協(xié)商，從而很容易出現(xiàn)不同分部分項工程設(shè)計施工相互影響甚至主體結(jié)構(gòu)破壞的問題。

2.2 以往經(jīng)驗導(dǎo)致的差異性設(shè)計失誤

城市地鐵系統(tǒng)雖然不同城市間存在相互設(shè)計借鑒，但由于地域上、氣象上和地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致了不同城市地鐵設(shè)計、建設(shè)都存在著獨特的個體性和差異化。有的設(shè)計機構(gòu)或人員因長期設(shè)計同一地域、氣象、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地鐵設(shè)計而習(xí)慣性用上一個項目或慣性思維經(jīng)驗來設(shè)計下一個不同地域、氣象和地理結(jié)構(gòu)的城市地鐵，從而忽略了地鐵建設(shè)當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的隧道盾構(gòu)區(qū)外地質(zhì)原因產(chǎn)生的空洞、季節(jié)性大雨、臺風(fēng)侵襲、城市排水網(wǎng)系統(tǒng)不完善區(qū)域形成的城市內(nèi)澇等，導(dǎo)致地鐵給排水工程設(shè)計出現(xiàn)差異性失誤，導(dǎo)致后期對地鐵正常運營帶來的安全質(zhì)量問題。

2.3 整體防澇應(yīng)急規(guī)劃設(shè)計中的問題

地鐵系統(tǒng)為保障正常運營所編制的應(yīng)急預(yù)案體系中，臺風(fēng)、暴雨、洪澇、隧道內(nèi)滲等自然災(zāi)害應(yīng)急總是占據(jù)其中很大部分的。其應(yīng)急處置方案對地鐵內(nèi)部給排水系統(tǒng)，甚至是城市給排水系統(tǒng)都提出了很高的要求。所以地鐵的給排水設(shè)計不能忽略外部影響成為一個完全獨立個體存在，需結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械恼w水網(wǎng)，依據(jù)自身地形環(huán)境等因素進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)性的規(guī)劃設(shè)計，預(yù)留額外蓄水池等。但有些城市地鐵工程在建設(shè)策劃時，地鐵系統(tǒng)中的給排水工程設(shè)計只單一考慮地鐵正常運營過程中所涉及的水源供給及污水外排問題，而沒有進行全面考慮甚至無視掉當(dāng)?shù)爻鞘械恼w給排水系統(tǒng)水網(wǎng)系統(tǒng)。則可能在發(fā)生暴雨臺風(fēng)城市內(nèi)澇土體大體積沉降等自然災(zāi)害時，出現(xiàn)地鐵系統(tǒng)給水系統(tǒng)管道滲透，污水外排不暢，甚至城市污水系統(tǒng)倒灌等現(xiàn)象，給地鐵營運帶來財產(chǎn)或人員損失。

2.4 設(shè)計功能與地方政策、實際情況的沖突

在城市軌道交通地鐵系統(tǒng)的給排水工程設(shè)計時，根據(jù)國家綠色工程的相關(guān)要求，會考慮如何在不降低功能的情況下盡可能減少水的浪費，但由于建設(shè)資金問題，建設(shè)方會要求設(shè)計方盡可能減少如蓄水池、凈水設(shè)備、消防蓄水池等設(shè)施，考慮直接使用自來水或市政用水。但國內(nèi)如廣州等城市地方政策不允許此類自來水、市政用水直供，會導(dǎo)致后期施工圖設(shè)計審核時進行修改或施工完成后要求進行后期附加建設(shè)。以及給排水管道未對實際使用發(fā)生的突發(fā)性事件進行預(yù)留，如重大節(jié)假日車站旅客暴增、管道的風(fēng)險性滲透阻塞等問題。

3 地鐵給排水工程設(shè)計問題的對策探究

3.1 強化安全質(zhì)量責(zé)任意識，提升工程設(shè)計質(zhì)量安全

要全面正確了解國家、行業(yè)及地鐵建設(shè)當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)政策法規(guī)規(guī)范要求。作為設(shè)計人員，必須牢固樹立安全質(zhì)量意識和責(zé)任意識，加強對同行業(yè)其他地鐵系統(tǒng)給排水工程相關(guān)先進設(shè)計、工藝及失敗設(shè)計教訓(xùn)、事故案例等方面的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。同時，設(shè)計機構(gòu)可對設(shè)計人員進行設(shè)計專業(yè)知識和責(zé)任意識考核，以督促設(shè)計從業(yè)人員不斷提升自身專業(yè)水平，了解項目涉及政策法規(guī)，運用正確規(guī)劃布局思路，確保工程設(shè)計項目的質(zhì)量和安全性。

3.2 統(tǒng)籌兼顧，溝通協(xié)調(diào)，精心設(shè)計

在進行地鐵給排水系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要考慮到給排水單項工程的技術(shù)、費用、質(zhì)量、安全問題，還要考慮兼顧地鐵系統(tǒng)的整體成本、進度、質(zhì)量目標(biāo)，選擇整體兼容性強的設(shè)計方案，避免對其他分部分項工程甚至是主體結(jié)構(gòu)建設(shè)造成沖突或不良性影響。不僅要注重方便施工和使用，還要充分考慮到后期的維修維護及擴建改建附加設(shè)備、實際使用時突發(fā)事件和當(dāng)?shù)赜门潘摺?yīng)急處置、防澇防滲防自然災(zāi)害等問題，加強與相關(guān)分部分項設(shè)計、建設(shè)方、其他參建方及工程所在地城市市政工程建設(shè)、水務(wù)管理部門之間的聯(lián)系，做好相關(guān)技術(shù)交底和溝通，將地鐵系統(tǒng)不同分部分項建設(shè)甚至城市水網(wǎng)之間的影響降到最低。同時避免經(jīng)驗教條主義，務(wù)必在設(shè)計初期階段與該項目地質(zhì)勘測單位、當(dāng)?shù)厥姓芾怼庀蠊芾聿块T進行溝通與協(xié)調(diào)，避免地鐵給排水工程設(shè)計出現(xiàn)差異性失誤，保障地鐵正常安全運營。

3.3 合理規(guī)劃布局地鐵系統(tǒng)給排水工程的功能設(shè)計

城市地鐵系統(tǒng)給排水工程進行初步布局設(shè)計時，一定要注重地鐵給排水的各項功能設(shè)計，且做好應(yīng)對突發(fā)事件及暴雨臺風(fēng)內(nèi)澇等自然災(zāi)害的應(yīng)急措施，并要與地鐵工程所在地的城市水網(wǎng)系統(tǒng)進行科學(xué)合理性兼容。在進行相關(guān)功能性設(shè)計時，要充分結(jié)合工程所在地的城市規(guī)劃、經(jīng)濟人口發(fā)展、工程點地質(zhì)地理環(huán)境、各類型自然災(zāi)害發(fā)生的概率和頻率、站點附近是否存在人文風(fēng)景景區(qū)、大規(guī)模人員聚集場所等外在因素，和車站、隧道內(nèi)部空間布線布網(wǎng)空間、安全設(shè)施、消防設(shè)施、人員需求、預(yù)留空間等內(nèi)部因素；施工圖設(shè)計階段，設(shè)計人員需統(tǒng)籌給排水工程與各分部分項工程、主體工程之間的工序問題；同時建設(shè)期設(shè)計人員應(yīng)跟蹤施工進度，隨時根據(jù)施工環(huán)境和工藝進度及建設(shè)方的要求進行細部修改。經(jīng)過系統(tǒng)性計算分析，以發(fā)展的角度，因地制宜科學(xué)規(guī)劃設(shè)計布局，達到既節(jié)約用水，滿足各種條件及突發(fā)事件下地鐵用水需求和排水能力下的安全、綠色、質(zhì)量工程設(shè)計要求，又能避免地鐵系統(tǒng)后期因無法滿足需求而新建擴建改建地鐵給排水工程所造成的建設(shè)成本和社會資源浪費。

4 結(jié) 論

給排水工程作為地鐵建設(shè)工程中不可或缺的重要組成部分，在進行城市地鐵系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計時，必須強化質(zhì)量責(zé)任意識，高度重視可能出現(xiàn)的各種問題，科學(xué)分析，采取切實有效的合理性應(yīng)對策略措施，從工程涉及多方、地鐵建設(shè)從設(shè)計到正常運營全過程、城市發(fā)展等多角度進行設(shè)計思考，多方交流溝通，作為一項系統(tǒng)性的工程來對待，避免單一設(shè)計缺陷，降低各項問題出現(xiàn)幾率，確保地鐵給排水工程設(shè)計質(zhì)量。