上海市地下工程防汛论证导则修订研究

张琳琳

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

1 研究背景

上海的地下空间开发建设体量正以每年近500万m2递增[1]，其防汛安全备受关注。2015年10月，《地下公共工程防汛影响专项论证报告编制导则》[2]（以下简称“《导则》”）编制完成，并向全市相关单位进行了宣贯。据不完全统计，至今全市已有600余项地下工程，在《导则》的指导下开展了防汛论证工作，为全市的地下工程防汛安全奠定了坚实的基础。然而上海市地下工程防汛论证工作仍存在诸多问题亟待解决，同期国家、地方的法律法规、规范标准以及技术规定也进行了较大的更新，客观上存在对《导则》进行修订的需要。

2 对建设项目基本概况的修订

2.1 地理位置

对于临近河道建设的项目，增加对河道蓝线的调查，并分析建设项目用地红线与规划河口线、规划陆域控制线的关系，项目用地红线不得进入规划河口线以内，一切临时或固定建筑物不得侵占河道陆域管理范围，如需临时占用河道陆域管理范围的，建设单位应办理相关行政手续。

2.2 项目背景

应包括建设项目的立项批复、主要技术经济指标、拟建构筑物组成、地块与周边出入口分布，全面介绍地下工程的建筑、地基基础设计、地下防水设计、基坑概况等；明确论证范围以及所涉及的防汛设施情况。

2.3 前期工作概况

应包括全面调查项目自立项至论证报告编制之日的行政审批、勘察、设计、基坑、评审、施工等环节的进展情况，应当全面搜集项目后续工作的拟定时间，施工进度计划应包括但不限于开工日期、工程桩施工、基坑围护施工、基坑开挖、浇筑大底板、地下结构出±0.00与拟竣工日期等与防汛安全密切相关的信息；应当调查周边规划道路、河道的规划、设计以及实施进度情况。

3 对自然环境及防汛设施情况的修订

地形、地质情况应以本项目场地的地质勘察报告为基础，同时要具有防汛论证工作的特殊性，首先，地形地貌除了地质勘察报告的相关内容外，还应当区分建设过程中和建成使用后，全面介绍项目场地、周边道路、邻近场地、河道堤防的标高；其次，应当对项目场地内的明浜、暗浜情况进行现场踏勘。

应当对项目所在区域内的历史暴雨资料进行调查，暴雨资料应全面、详实、有针对性，宜采用邻近雨量站的降雨实测数据。应调查周边区域近五年的遭受洪涝灾害及道路积水情况。

应调查项目所在水利片区或圩区的规划除涝水位、常水位和低水位（或预降水位），并调查项目区域附近具有代表性的水文站点历年出现的最高水位。

河道水系调查应全面详细，从水利片区、圩区（如有）、临近河道等三个层面进行调查，片区、圩区应注重调查其现状基本情况和规划情况，提供圩区现状及规划示意图，对河道、防汛除涝设施的情况做明晰的表述；临近河道应调查其现状及规划断面要素以及河道堤防结构资料；应分析工程所处区域防涝除涝能力的现状，并且对比现状与规划，分析研究项目所在区域外部环境的防汛状况和对地下工程可能产生的影响。

区域排水系统调查首先应当明确区域现状及规划排水体制。对于分流制排水体制，应当分别调查项目所在区域的雨水、污水排水系统的情况。雨水排水系统应当明确其排水体制，对于强排系统，应当调查系统的名称、服务范围、服务面积、管网设计标准、雨水泵站现状和规划排水能力、雨水泵站的建造位置以及雨水出路；对于自排系统，应当调查该区域雨水自排系统的管网设计标准、雨水排放的河道名称、与地块的距离、控制水位、护岸结构及整治计划等。污水排水系统应当明确该区域污水处理所属系统名称、服务范围、服务面积、污水出路、地块至污水处理厂的路径及管道建设、以及污水处理厂的基本概况。对于合流制排水系统，论证报告应当调查系统的名称、服务范围、服务面积、管网设计标准、泵站现状和规划排水能力、泵站的建造位置以及运行参数等。

防汛设施基本情况调查应不受论证范围限制，全面调查地块四周的防汛设施的基本情况，增加对河道堤防（含防汛墙、护岸、海塘等）、水闸、水文站、泵站、排水设施等工程的竣工图资料的调查要求；应调查项目周边规划道路、河道与地下工程施工的时间关系后，确定是否应纳入到论证范围；合理确定论证范围；防汛设施的调查结果应当列表给出，如存在多个基坑，应分不同基坑分别列表。

4 对设计方案的防汛论证的修订

4.1 基地排水系统设计的调查

基地排水系统设计的调查以使用期排水接纳方案为宜，如尚未编制，则应以最新且有效的设计文本和图纸为基础，全面调查项目采用的排水体制，全面搜集并介绍供水、雨水、污水的设计方案，明确项目基地接入市政管网的方案。

4.2 基地排水系统设计的分析

应当从雨水、污水排水系统两个方面分别开展分析工作。结合近年新规范和新要求，对上述分析工作提出如下修订：

（1）根据《城镇排水管道设计规程》（DG/TJ08-2222-2016）[3]，上海市暴雨强度计算公式应按式（1）进行：式中：q为设计暴雨强度，L/（s·hm2）；P为雨水管渠设计重现期，a，根据表1查取；t为降雨历时，min，t=t1+t2。t1为地面集水时间，min，一般采用 5 ～15 min，t2为管道内雨水流行时间，min。

表1 雨水管渠设计重现期

（2）增加对污水量计算复核的要求

复核设计单位计算的污水用量是否正确，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平确定，可按当地相关用水定额的90%采用。设计综合生活污水最高日最高时流量，应按式（2）计算：

式中：Qmax为设计最高日最高时流量（L/s）；K为综合生活污水量总变化系数，可根据当地实际综合生活污水量变化资料确定，无资料时，可根据表2取值。

表2 综合生活污水量总变化系数

（3）增加对综合径流系数复核

建成区综合径流系数按服务范围内下垫面实际计算，并结合地区改造，提出径流控制的要求；新建地区严格控制综合径流系数，设计值原则上按照不高于0.5复核取用，对复核超过0.5的，应要求相应区域同步采取降低径流系数或者降低小区雨水设计出流等的措施[4]。

对地块的径流系数，根据汇水区域内不同下垫面的径流系数按表3取值，并综合下垫面种类的组成和比例加权平均计算。

表3 径流系数

4.3 地下公共工程出入口敞开部分雨水量计算

设计雨量计算公式采用式（1），敞开部分设计暴雨重现期宜参照地下通道标准，建议采用50 a；地面集水时间应根据道路坡长、坡度和路面粗糙度等计算确定，坡面汇流时间径流系数宜为0.9～1.0。

4.4 建设项目总体地势分析

应包括建成后项目场地防汛安全分析和室内外地坪高差分析。建成后项目场地标高原则上宜高于周边市政道路标高200 mm以上，对于局部无法达到要求的项目，应提出有效的挡排水措施要求；室内外地坪高差不得小于150 mm[5]。

4.5 地下公共工程挡水能力分析

应首先列出所有挡水能力分析的规范、标准的条文，作为分析依据；然后，根据最新且有效的设计成果中建筑设计、通风设计的文字和图纸，调查地下工程室外连通口的种类、数量，以定量分析为主，定性分析和要求为辅，复核地下公共工程各类室外连通口的挡水能力。论证要覆盖现有方案中的所有室外连通口，还应兼顾后续设计中可能出现的新类型的室外连通口，必须要求设置应急挡水措施。室外连通口的挡水能力分析不仅要按照现行规范和规定的要求，还应当兼顾地块内的总体地形地势。应建议在建筑设计允许的情况下，尽可能在室外连通口上方设置挡雨设施，尽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复核

应首先列出所有排水能力分析的规范、标准的条文，作为分析依据；其次，根据最新且有效的设计成果中排水设计的文字和图纸，以定量分析为主，定性分析和要求为辅，复核分析地下公共工程所有集水井、排水泵的设计是否满足现行规范、标准的规定，复核露天室外连通口的集水井尺寸、配泵流量是否满足清排要求，复核地下公共工程地下排水设备的能力是否满足地下公共工程日常排水需求，复核地下公共工程雨、污水接入点下游雨、污水管规模是否满足要求。

4.7 地下公共工程防水能力分析

应当全面如实地列出设计成果的相应内容，然后根据《地下工程防水技术规范》[6]中对地下工程防水设计的要求进行有针对性的分析、评估和要求。对于临近河道建造的地下公共工程，或者原有场地内存在明暗浜的地下公共工程，应当建议提高相应的防水等级和混凝土防渗等级。

5 对建设过程中的防汛论证的修订

5.1 地下公共工程施工基础资料调查

考虑到目前论证工作要求在设计阶段开展，基坑施工方案往往无法搜集到，基坑设计方案和施工方案的技术评审意见也往往无法搜集到，故不做强制内容。论证报告应当通过最新的设计成果中的建筑设计、结构设计方案，推算出基坑开挖面积、周长、普遍挖深、合理的基坑围护结构型式，判断基坑围护是否应该设置止水帷幕。

工程桩的设计方案应当根据最新设计成果中的结构设计方案，包括工程桩的类型、尺寸、长度、数量以及平面布置图等。

5.2 地下公共工程施工对周边防汛工程设施影响的预测分析

地下公共工程施工影响预测分析应包含工程桩施工以及基坑施工对周边防汛工程设施的影响分析，并结合工程经验和有限元等理论计算，给出保护防汛工程设施的要求。

（1）工程桩基施工对周边防汛设施影响分析

应当区分挤土桩和非挤土桩，开展工程桩基施工对周边防汛设施影响分析。针对挤土桩，应当分析其施工影响周边环境的内在机理、特点和危害，结合工程经验对工程桩施工方案提出预防和减轻对周边环境影响的对策和措施，对策和措施要有针对性；针对非挤土桩，应当分析其施工可能对周边防汛设施造成的危害，提出有针对性的对策和措施。

（2）基坑施工对周边防汛设施的影响分析

应当采用有限元方法，开展基坑施工对地块周边论证范围内防汛设施的影响，建模过程中应当采用符合现场实际情况的单元类型、边界条件设置、活荷载、计算工况等。模型的地层分布、地层物理力学参数应选用临近钻孔资料，以反映施工影响的真实情况。理论分析数据应与基坑安全性评估报告进行对比分析。对于分析结论显示防汛设施变形超过报警值的情况，论证报告应当提出有针对性、可操作的对策和措施。

（3）基坑自身渗透稳定性分析

对于靠近或者邻近河道施工的基坑工程，论证报告应当开展基坑自身渗透稳定性分析工作。

（4）河道护岸稳定性分析

对于紧贴河道施工的建设项目，应当分析基坑施工期间对河道护岸结构的安全影响，计算得到的安全系数必须满足现行规范的安全要求，并明确施工期间对河道的保护要求、限制性条件和禁止性行为。

5.3 基坑施工期间的监测要求

应结合工程经验以及理论计算的结论根据影响程度和监测规范提出对项目周边的防汛工程设施的监测要求，包括监测对象、监测内容、监测测点布置、监测周期、监测频率和监测报警值。

5.4 填堵河道、水面合法性的调查分析

应当根据《上海市河道管理条例》的规定，开展项目场地内的明浜、暗浜问题的调查和论证。对于暗浜，应调查其成因及时间，介绍其分布、面积、深度、土质组成情况以及平面分布图；对于明浜，应当调查是否属于在水行政主管部门备案的水面，如果是，则应要求建设单位按照相关规定办理有关行政许可手续；应提供明浜的分布、面积、深度、与外围河道连通情况以及平面分布图。

6 结论

上海市作为一座世界知名的国际化大都市，地下空间建设力度正逐年加大，地下空间在城市功能中发挥着越来越重要的作用，其防汛安全已经成为上海市防汛安全体系中十分重要的一环。因此，全面推进地下公共工程防汛影响专项论证工作，是确保上海市防汛安全的重要手段之一，本文的研究成果将进一步为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术支撑。

图10 横梁钢束布置（单位：cm）