地下公共工程防汛影响的专项论证与分析

王 叶（上海诺山工程设计咨询有限公司，上海 200333）

地铁、隧道、地下通道、大型地下商场、大型地下停车场（库）等地下公共工程的建设单位，应当按照相关技术规范组织编制地下公共工程防汛影响专项论证报告。根据《上海市地下公共工程建设防汛影响专项论证管理办法》规定，对超深度（地下 3 层及以上）、超大型（地下建筑总面积 5 万 m2及以上）、穿越河道的论证报告，由水行政主管部门组织专家咨询。对于 2 000.00 m2以上、5 万 m2以下，少于地下 3 层的论证报告，由建设单位组织开展专家咨询，咨询专家从专家库中抽取。

本项目地下工程总建筑面积为 12 000.00 m2，根据《上海市防汛条例》及“管理办法”第 5 条规定，项目应编制地下公共工程防汛影响专项论证报告。

1 项目背景

本项目位于上海市松江区永丰街道，用地东至河道，南至花园路，西至李松路，北至化工路。由 3 栋 4 层住宅（1～3 号楼），6 栋 8 层住宅（4～9 号），一个地下室车库构成。地下室车库主要用于机动车停放、设备用房等。

拟建项目占地面积约为 16 361.60 m2，总建筑面积 37 898.24 m2，其中地上建筑面积为 25 898.24 m2，地下建筑面积为 12 000.00 m2。

本防汛论证对象：新建松江区永丰街道 H 单元 32-01 号地块商品住宅项目地下工程。项目地下工程基坑四周均设有封闭止水帷幕措施，施工期间 4 倍地下工程基坑开挖深度范围内防汛设施有北侧化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西侧李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；东侧石桥港西侧挡墙。

2 论证内容

2.1 基础资料调查

至 2017 年，根据历史气象汇总资料，松江区历史最大小时降雨强度发生在 2009 年 7 月 30 日，本次降雨 1 h 达到 128.70 mm。2013 年 10 月 7 日青松片 24 h 降雨量为 200.70 mm，导致内河水位创历史新高。上述两次雨量过于集中，导致大部分路面积水。报告中采用 128.70 mm/h 作为本地区历史最大暴雨量。

项目位于永丰街道的七一圩，控制面积 295.00 万 m2，圩区有 2 座单闸，圩区排涝泵站 2 座 3 台套，排涝总量 220 k 万 m3，流量共 4 m3/s。圩区内河道面积为 6.27 万 m2，面积率 2.12%。七一圩规划除涝控制最高水位为 3.20 m，内河最低预降水位为 1.50 m，常水位 2.50 m。

项目雨水经管道收集后排入西侧李松路下市政管网，管道向西落坡排入七一河。项目污水属于松江西部污水处理系统服务范围，污水处理厂的尾水排入黄浦江和大涨泾。

项目地下工程基坑四周均设有封闭止水帷幕措施，施工期间 4 倍地下工程基坑开挖深度范围内防汛设施有北侧化工路 DN 300 污水管、DN 1200 雨水管、DN 300 上水管；西侧李松路下 DN 300 污水管、DN 600 和 DN 800 雨水管、DN 300 上水管；东侧石桥港西侧挡墙。项目地下工程与周边防汛设施关系见图 1。

图1 项目地下工程与周边防汛设施关系图

2.2 设计方案的论证

2.2.1 项目排水系统设计的调查、分析

雨水设计暴雨重现期 P=5 a，径流系数取 0.60；基地最高日污水量约 221.50 m3/d，最大时污水量约 17.10 m3/h。

地块污水出水管为 1 根 DN 300 管道，管道坡降为 0.3%，充满度为 0.55 时污水管道出口过流能力计为 136.20 m3/h，排水能力满足要求。地块雨水量计算：基地总汇水面积为 16 361.60 m2，径流系数取 0.60，经计算，雨水量为 329 L/s。经复核，整个基地雨水出水管为 1 根 DN 600 雨水管，满流时的雨水管道出口过流能力计为 356 L/s＞329 L/s，排水能力满足要求。

2.2.2 地下公共工程的防汛措施评估

地下工程自身防汛安全遵循“防大汛抗大灾，重预案强措施，挡得住排得出，常准备无后患”的原则。

室外地坪高程普遍高出周边市政道路 110～1 170 mm，可满足防汛要求；项目室内外地坪高差普遍为 200 mm，可满足 GB 50037—2014 《建筑地面设计规范》要求。

结合地下空间挡水能力主要评价依据，地下工程各出入口的挡水能力要求如下：汽车坡道两侧侧墙顶高程 ≥5.30 m；考虑应急挡水要求，本报告要求汽车坡道入口增设临时挡水插板及门槽；对于坡道出入口应设置闸槽和备用闸板，作为防汛专用，闸板的应急挡水高程 ≥5.30 m（高出室外地坪 ≥500 mm）；应考虑室内一层通往地下空间各出入口做好应急挡水措施，应急挡水高程为 5.30 m。

报告通过复核集水井尺寸、配泵要求容积及集水井实际容积，发现地下空间部分集水井的有效容积及其配泵流量不匹配。本报告要求设计单位重新复核计算，并且每个集水井内均应配置备用泵。

整个地下空间含有的露天直落雨水出入口有 2 个，通过暴雨计算公式得直落雨水量为 42.06 m3/h，施工图中收集汽车坡道的配泵流量为 74 m3/h，可以满足防汛要求；地下空间冲洗水、给水管道泄漏水量和消防水排水量共计 199 m3/h，地下公共工程的实际配泵流量为 340 m3/h，可以满足防汛要求。

2.3 建设工程中的论证

2.3.1 基坑工程概况及桩基概况

根据基坑围护施工图：基坑总的开挖面积约为 13 527 m2，围护总长度约 492 m，普遍开挖深度约为 5.0 m。基坑工程安全等级及环境保护等级为三级。西北侧管线与基坑最小距离为 4.80 m，在一倍挖深范围内，该区段环境保护等级为二级。

本项目地下工程桩基采用的是预制管桩，属挤土桩。沉桩采用静压法施工，对周边防汛设施影响主要表现为挤土、超孔隙水压力等。为确保周边防汛设施（含道路下上水管线、雨污水管线）的安全，施工期间，应加强对周边防汛设施的监测工作。

2.3.2 工程施工对周边防汛设施影响的预测分析

(1) 基坑安全性报告及基坑围护设计方案通过专家评审。经调查，基坑围护设计单位暂未对专家评审意见进行书面回复，项目施工方案已编制，但暂未组织专家进行评审。基坑安评及围护设计方案评审结论为：结构选型合理，方案可行，同意通过评审。

(2) 基坑围护工程对周边防汛设施安全影响分析。基坑工程对邻近建筑物的影响主要在施工期，施工期围护墙位移和基坑坑底隆起，引起基坑外土体损失，从而引起地面沉降，影响周边建筑物及防汛设施安全。

本节应用 Plaxis 有限元计算，选择基坑周边有防汛设施侧的典型剖面（北侧基坑 5-5 剖面，见图 2），分析围护墙位移和坑底隆起对周边防汛设施的影响。

图2 基坑开挖至坑底位移云图（北侧基坑 5—5 剖面）

通过基坑开挖至坑底的变形云图可知，基坑开挖引起墙后沉降近似为凹槽型曲线。理论上，基坑开挖施工引起北侧 DN 300 污水管水平位移为 3.21 mm，垂直位移为 -6.14 mm；DN 1 200 雨水管水平位移为 2.56 mm，垂直位移为 -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，在可控范围内。但实际施工过程中存在不确定性因素，根据基坑监测数据，实际位移大于理论分析结果，若部分位移超过报警值，报告要求建设单位应当重视对周边防汛设施的监测工作，立即停工，查找原因，排除隐患。

2.3.3 地下公共工程建设过程中的监测要求

为确保基坑施工过程中周边防汛设施（管线）的安全以及基坑自身安全，应加强监测，实施信息化施工。监测内容包括以下 2 点（但不限于）。

(1) 周围环境监测：周边地下管线（雨污水管线及上水管线）沉降、位移监测；其他需要保护的对象沉降与位移监测。

(2) 基坑围护体系监测：围护墙体位移监测（测斜）；坑外土体深层水平位移监测（测斜）；围护结构墙顶沉降、位移监测；基坑外侧水位监测；支撑轴力监测；立柱桩沉降监测；基坑外侧横断面沉降监测；基坑自身需要监测的其他内容。

基坑施工过程的监测应满足相关规定要求。监测数据直接反应周边防汛设施的安全，监测单位除了实施监测数据的变化外，应同时向相应的管理部门提交监测数据，保证管理部门的实时监督。

2.3.4 建设过程中排水方案的要求

(1) 场地平整后高程 4 m，低于周边道路高程。本报告要求基地四周应设置封闭围墙，围墙两侧必须涂抹防水砂浆，防水砂浆高度应至少高于周边道路地坪高程 500 mm；其次，要求在工地所有出入口设置驼峰，驼峰应至少高于周边地坪 150 mm，并在驼峰前增设一道截水沟。

(2) 施工期的防水要求：工地内必须严格执行雨污水分开原则布置；施工期间应注意排水设施的日常管理，接受区市政排水管理单位的指导和监督，避免因施工造成防汛排水安全事故；沉淀池内挖出的废渣，在场地内稍许晾干后，再用渣土运输车运出场外；开工之前应明确监护标准和保护要求，签订相关协议，落实防汛安全责任，制定防汛抢险专项应急预案；完工后根据实际情况，进一步明确后续监测标准和保护要求，落实有针对性、操作性的整改措施；建设单位应在施工前办好排水许可证及周边管线的监护绿卡，并将场地内施工期间的排水情况报至水务管理部门核准。

2.3.5 建设过程中的防汛安全管理要求

施工单位在建设过程中应严格实施防汛安全管理，采用严格的施工措施，保证工程的质量，尤其注意保证细部构造的质量。防汛工作应做到以预防为主，能有效地减少甚至阻止汛期给建筑工地现场的材料、已建好的房屋结构以及附属设施（结构）和施工现场人员带来的危害。

2.4 使用期间的论证

本项目建成后，地下工程使用期管理要体现如下。

(1) 有人管，组织落实、设施到位是基础。

(2) 分工明确，责任落实是核心。

(3) 工作规范，防汛工作制度是保障。

(4) 应对恰当，防汛预案落实和应对有序是关键。

(5) 及时发现隐患，日常养护、日常检查和隐患整改是重点。

使用期促进信息化、规范化、精细化管理。此外，建设方或物业单位可采取“疏”“堵”“挡”“抢”“排”为主的措施，以预防和减轻灾害的影响。

3 结 语

根据《上海市防汛条例》和《上海市地下公共工程建设防汛影响专项论证管理办法》等法规、规定，对新建松江区永丰街道 H 单元 32-01 号地块商品住宅项目地下公共工程进行防汛影响专项论证十分必要。

从上海市立法层面上看，地下公共工程防汛影响专项论证由来已久，提出的要求也越来越高，在建设程序中的地位不断上升。建设项目一旦出现防汛安全事故，可能会造成重大的经济损失和人员伤亡。论证单位通过项目方案期、施工期、运行期 3 个阶段进行分析论证，建设单位应引起高度重视，并在后继工作中落实好防汛影响专项论证报告及其审查意见中提出的预防和减轻防汛安全影响的对策和措施。