張琳琳

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

1 研究背景

上海的地下空間開發(fā)建設體量正以每年近500萬m2遞增[1]，其防汛安全備受關注。2015年10月，《地下公共工程防汛影響專項論證報告編制導則》[2]（以下簡稱“《導則》”）編制完成，并向全市相關單位進行了宣貫。據(jù)不完全統(tǒng)計，至今全市已有600余項地下工程，在《導則》的指導下開展了防汛論證工作，為全市的地下工程防汛安全奠定了堅實的基礎。然而上海市地下工程防汛論證工作仍存在諸多問題亟待解決，同期國家、地方的法律法規(guī)、規(guī)范標準以及技術規(guī)定也進行了較大的更新，客觀上存在對《導則》進行修訂的需要。

2 對建設項目基本概況的修訂

2.1 地理位置

對于臨近河道建設的項目，增加對河道藍線的調查，并分析建設項目用地紅線與規(guī)劃河口線、規(guī)劃陸域控制線的關系，項目用地紅線不得進入規(guī)劃河口線以內，一切臨時或固定建筑物不得侵占河道陸域管理范圍，如需臨時占用河道陸域管理范圍的，建設單位應辦理相關行政手續(xù)。

2.2 項目背景

應包括建設項目的立項批復、主要技術經濟指標、擬建構筑物組成、地塊與周邊出入口分布，全面介紹地下工程的建筑、地基基礎設計、地下防水設計、基坑概況等；明確論證范圍以及所涉及的防汛設施情況。

2.3 前期工作概況

應包括全面調查項目自立項至論證報告編制之日的行政審批、勘察、設計、基坑、評審、施工等環(huán)節(jié)的進展情況，應當全面搜集項目后續(xù)工作的擬定時間，施工進度計劃應包括但不限于開工日期、工程樁施工、基坑圍護施工、基坑開挖、澆筑大底板、地下結構出±0.00與擬竣工日期等與防汛安全密切相關的信息；應當調查周邊規(guī)劃道路、河道的規(guī)劃、設計以及實施進度情況。

3 對自然環(huán)境及防汛設施情況的修訂

地形、地質情況應以本項目場地的地質勘察報告為基礎，同時要具有防汛論證工作的特殊性，首先，地形地貌除了地質勘察報告的相關內容外，還應當區(qū)分建設過程中和建成使用后，全面介紹項目場地、周邊道路、鄰近場地、河道堤防的標高；其次，應當對項目場地內的明浜、暗浜情況進行現(xiàn)場踏勘。

應當對項目所在區(qū)域內的歷史暴雨資料進行調查，暴雨資料應全面、詳實、有針對性，宜采用鄰近雨量站的降雨實測數(shù)據(jù)。應調查周邊區(qū)域近五年的遭受洪澇災害及道路積水情況。

應調查項目所在水利片區(qū)或圩區(qū)的規(guī)劃除澇水位、常水位和低水位（或預降水位），并調查項目區(qū)域附近具有代表性的水文站點歷年出現(xiàn)的最高水位。

河道水系調查應全面詳細，從水利片區(qū)、圩區(qū)（如有）、臨近河道等三個層面進行調查，片區(qū)、圩區(qū)應注重調查其現(xiàn)狀基本情況和規(guī)劃情況，提供圩區(qū)現(xiàn)狀及規(guī)劃示意圖，對河道、防汛除澇設施的情況做明晰的表述；臨近河道應調查其現(xiàn)狀及規(guī)劃斷面要素以及河道堤防結構資料；應分析工程所處區(qū)域防澇除澇能力的現(xiàn)狀，并且對比現(xiàn)狀與規(guī)劃，分析研究項目所在區(qū)域外部環(huán)境的防汛狀況和對地下工程可能產生的影響。

區(qū)域排水系統(tǒng)調查首先應當明確區(qū)域現(xiàn)狀及規(guī)劃排水體制。對于分流制排水體制，應當分別調查項目所在區(qū)域的雨水、污水排水系統(tǒng)的情況。雨水排水系統(tǒng)應當明確其排水體制，對于強排系統(tǒng)，應當調查系統(tǒng)的名稱、服務范圍、服務面積、管網設計標準、雨水泵站現(xiàn)狀和規(guī)劃排水能力、雨水泵站的建造位置以及雨水出路；對于自排系統(tǒng)，應當調查該區(qū)域雨水自排系統(tǒng)的管網設計標準、雨水排放的河道名稱、與地塊的距離、控制水位、護岸結構及整治計劃等。污水排水系統(tǒng)應當明確該區(qū)域污水處理所屬系統(tǒng)名稱、服務范圍、服務面積、污水出路、地塊至污水處理廠的路徑及管道建設、以及污水處理廠的基本概況。對于合流制排水系統(tǒng)，論證報告應當調查系統(tǒng)的名稱、服務范圍、服務面積、管網設計標準、泵站現(xiàn)狀和規(guī)劃排水能力、泵站的建造位置以及運行參數(shù)等。

防汛設施基本情況調查應不受論證范圍限制，全面調查地塊四周的防汛設施的基本情況，增加對河道堤防（含防汛墻、護岸、海塘等）、水閘、水文站、泵站、排水設施等工程的竣工圖資料的調查要求；應調查項目周邊規(guī)劃道路、河道與地下工程施工的時間關系后，確定是否應納入到論證范圍；合理確定論證范圍；防汛設施的調查結果應當列表給出，如存在多個基坑，應分不同基坑分別列表。

4 對設計方案的防汛論證的修訂

4.1 基地排水系統(tǒng)設計的調查

基地排水系統(tǒng)設計的調查以使用期排水接納方案為宜，如尚未編制，則應以最新且有效的設計文本和圖紙為基礎，全面調查項目采用的排水體制，全面搜集并介紹供水、雨水、污水的設計方案，明確項目基地接入市政管網的方案。

4.2 基地排水系統(tǒng)設計的分析

應當從雨水、污水排水系統(tǒng)兩個方面分別開展分析工作。結合近年新規(guī)范和新要求，對上述分析工作提出如下修訂：

（1）根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道設計規(guī)程》（DG/TJ08-2222-2016）[3]，上海市暴雨強度計算公式應按式（1）進行：式中：q為設計暴雨強度，L/（s·hm2）；P為雨水管渠設計重現(xiàn)期，a，根據(jù)表1查?。籺為降雨歷時，min，t=t1+t2。t1為地面集水時間，min，一般采用 5 ～15 min，t2為管道內雨水流行時間，min。

表1 雨水管渠設計重現(xiàn)期

（2）增加對污水量計算復核的要求

復核設計單位計算的污水用量是否正確，居民生活污水定額和綜合生活污水定額應根據(jù)當?shù)夭捎玫挠盟~，結合建筑內部給排水設施水平確定，可按當?shù)叵嚓P用水定額的90%采用。設計綜合生活污水最高日最高時流量，應按式（2）計算：

式中：Qmax為設計最高日最高時流量（L/s）；K為綜合生活污水量總變化系數(shù)，可根據(jù)當?shù)貙嶋H綜合生活污水量變化資料確定，無資料時，可根據(jù)表2取值。

表2 綜合生活污水量總變化系數(shù)

（3）增加對綜合徑流系數(shù)復核

建成區(qū)綜合徑流系數(shù)按服務范圍內下墊面實際計算，并結合地區(qū)改造，提出徑流控制的要求；新建地區(qū)嚴格控制綜合徑流系數(shù)，設計值原則上按照不高于0.5復核取用，對復核超過0.5的，應要求相應區(qū)域同步采取降低徑流系數(shù)或者降低小區(qū)雨水設計出流等的措施[4]。

對地塊的徑流系數(shù)，根據(jù)匯水區(qū)域內不同下墊面的徑流系數(shù)按表3取值，并綜合下墊面種類的組成和比例加權平均計算。

表3 徑流系數(shù)

4.3 地下公共工程出入口敞開部分雨水量計算

設計雨量計算公式采用式（1），敞開部分設計暴雨重現(xiàn)期宜參照地下通道標準，建議采用50 a；地面集水時間應根據(jù)道路坡長、坡度和路面粗糙度等計算確定，坡面匯流時間徑流系數(shù)宜為0.9～1.0。

4.4 建設項目總體地勢分析

應包括建成后項目場地防汛安全分析和室內外地坪高差分析。建成后項目場地標高原則上宜高于周邊市政道路標高200 mm以上，對于局部無法達到要求的項目，應提出有效的擋排水措施要求；室內外地坪高差不得小于150 mm[5]。

4.5 地下公共工程擋水能力分析

應首先列出所有擋水能力分析的規(guī)范、標準的條文，作為分析依據(jù)；然后，根據(jù)最新且有效的設計成果中建筑設計、通風設計的文字和圖紙，調查地下工程室外連通口的種類、數(shù)量，以定量分析為主，定性分析和要求為輔，復核地下公共工程各類室外連通口的擋水能力。論證要覆蓋現(xiàn)有方案中的所有室外連通口，還應兼顧后續(xù)設計中可能出現(xiàn)的新類型的室外連通口，必須要求設置應急擋水措施。室外連通口的擋水能力分析不僅要按照現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)定的要求，還應當兼顧地塊內的總體地形地勢。應建議在建筑設計允許的情況下，盡可能在室外連通口上方設置擋雨設施，盡量避免雨水直接落入地下工程。

4.6 地下公共工程排水能力復核

應首先列出所有排水能力分析的規(guī)范、標準的條文，作為分析依據(jù)；其次，根據(jù)最新且有效的設計成果中排水設計的文字和圖紙，以定量分析為主，定性分析和要求為輔，復核分析地下公共工程所有集水井、排水泵的設計是否滿足現(xiàn)行規(guī)范、標準的規(guī)定，復核露天室外連通口的集水井尺寸、配泵流量是否滿足清排要求，復核地下公共工程地下排水設備的能力是否滿足地下公共工程日常排水需求，復核地下公共工程雨、污水接入點下游雨、污水管規(guī)模是否滿足要求。

4.7 地下公共工程防水能力分析

應當全面如實地列出設計成果的相應內容，然后根據(jù)《地下工程防水技術規(guī)范》[6]中對地下工程防水設計的要求進行有針對性的分析、評估和要求。對于臨近河道建造的地下公共工程，或者原有場地內存在明暗浜的地下公共工程，應當建議提高相應的防水等級和混凝土防滲等級。

5 對建設過程中的防汛論證的修訂

5.1 地下公共工程施工基礎資料調查

考慮到目前論證工作要求在設計階段開展，基坑施工方案往往無法搜集到，基坑設計方案和施工方案的技術評審意見也往往無法搜集到，故不做強制內容。論證報告應當通過最新的設計成果中的建筑設計、結構設計方案，推算出基坑開挖面積、周長、普遍挖深、合理的基坑圍護結構型式，判斷基坑圍護是否應該設置止水帷幕。

工程樁的設計方案應當根據(jù)最新設計成果中的結構設計方案，包括工程樁的類型、尺寸、長度、數(shù)量以及平面布置圖等。

5.2 地下公共工程施工對周邊防汛工程設施影響的預測分析

地下公共工程施工影響預測分析應包含工程樁施工以及基坑施工對周邊防汛工程設施的影響分析，并結合工程經驗和有限元等理論計算，給出保護防汛工程設施的要求。

（1）工程樁基施工對周邊防汛設施影響分析

應當區(qū)分擠土樁和非擠土樁，開展工程樁基施工對周邊防汛設施影響分析。針對擠土樁，應當分析其施工影響周邊環(huán)境的內在機理、特點和危害，結合工程經驗對工程樁施工方案提出預防和減輕對周邊環(huán)境影響的對策和措施，對策和措施要有針對性；針對非擠土樁，應當分析其施工可能對周邊防汛設施造成的危害，提出有針對性的對策和措施。

（2）基坑施工對周邊防汛設施的影響分析

應當采用有限元方法，開展基坑施工對地塊周邊論證范圍內防汛設施的影響，建模過程中應當采用符合現(xiàn)場實際情況的單元類型、邊界條件設置、活荷載、計算工況等。模型的地層分布、地層物理力學參數(shù)應選用臨近鉆孔資料，以反映施工影響的真實情況。理論分析數(shù)據(jù)應與基坑安全性評估報告進行對比分析。對于分析結論顯示防汛設施變形超過報警值的情況，論證報告應當提出有針對性、可操作的對策和措施。

（3）基坑自身滲透穩(wěn)定性分析

對于靠近或者鄰近河道施工的基坑工程，論證報告應當開展基坑自身滲透穩(wěn)定性分析工作。

（4）河道護岸穩(wěn)定性分析

對于緊貼河道施工的建設項目，應當分析基坑施工期間對河道護岸結構的安全影響，計算得到的安全系數(shù)必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的安全要求，并明確施工期間對河道的保護要求、限制性條件和禁止性行為。

5.3 基坑施工期間的監(jiān)測要求

應結合工程經驗以及理論計算的結論根據(jù)影響程度和監(jiān)測規(guī)范提出對項目周邊的防汛工程設施的監(jiān)測要求，包括監(jiān)測對象、監(jiān)測內容、監(jiān)測測點布置、監(jiān)測周期、監(jiān)測頻率和監(jiān)測報警值。

5.4 填堵河道、水面合法性的調查分析

應當根據(jù)《上海市河道管理條例》的規(guī)定，開展項目場地內的明浜、暗浜問題的調查和論證。對于暗浜，應調查其成因及時間，介紹其分布、面積、深度、土質組成情況以及平面分布圖；對于明浜，應當調查是否屬于在水行政主管部門備案的水面，如果是，則應要求建設單位按照相關規(guī)定辦理有關行政許可手續(xù)；應提供明浜的分布、面積、深度、與外圍河道連通情況以及平面分布圖。

6 結論

上海市作為一座世界知名的國際化大都市，地下空間建設力度正逐年加大，地下空間在城市功能中發(fā)揮著越來越重要的作用，其防汛安全已經成為上海市防汛安全體系中十分重要的一環(huán)。因此，全面推進地下公共工程防汛影響專項論證工作，是確保上海市防汛安全的重要手段之一，本文的研究成果將進一步為今后的上海市地下公共工程防汛安全管理工作提供有益的技術支撐。

圖10 橫梁鋼束布置（單位：cm）