沈阳轨道交通3号线某停车场防淹标准设计问题探讨

史一博

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

1 防淹设计的意义

近年来，国内外暴雨灾害与城市排水系统的矛盾日益严重，地铁内涝与水淹事故现象频发，城市洪涝灾害问题正在加剧，不仅对城市的健康发展构成了安全隐患，而且导致了大量的人员伤亡和财产损失。作为城市平稳运行和居民日常生活的基石，地下轨道交通系统和其他关键基础设施正面临日益严重的威胁。尤其是沈阳，作为辽宁省的经济和行政中心城市，频繁遭受暴雨引发的内涝灾害，这使得地下轨道交通系统承受的风险日益增大。笔者重新审视目前地铁防淹设计内容的适应性，以沈阳地铁工程3号线某在建停车场为例，提出地铁工程防淹设计需更加严谨、全面、可靠的设计要求，并结合城市规划、地形地貌、水文环境研究防淹设计内容，提出切实有效的应对措施，为地铁后续工程的防淹设计提供参考性意见，为日后标准制定工作提供依据。

2 防淹设计的主要内容

沈阳轨道交通3号线某在建停车场防淹设计重点：①整体性地对该地铁工程进行分析，指出防淹设计要考虑的重点：线站的设计策略、停车区、地下区间出地面段；②根据沈阳城市地域、地形地势、防洪排涝水位论证报告等因素确定细河百年流量、百年水位、波浪爬高值、场址范围内地面标高及场区周围路面标高；③针对车站出入线、区间出地面等部分，提出防淹设计方案，其中重点讲述防淹设计标高、场坪标高与周边城市道路衔接、防淹设计措施等情况。

3 防淹设计依据及原则

3.1 场坪标高设计依据

在车辆基地的设计过程中，场坪标高的确是一个至关重要的基础环节。它不仅直接关系到整个工程的安全性和功能性，更是对项目经济性的关键因素。因此，一旦车辆基地的选址确定下来，对场坪标高的深入研究和论证就显得尤为关键。通过科学严谨的分析和评估，可以确保场坪标高设置合理，既满足工程需求，又符合经济效益，从而为整个项目的顺利实施奠定坚实基础。

3.1.1 GB 50157-2013《地铁设计规范》中27.10.2条站场设计的规定

站场线路的路肩高程设计应当综合考虑基地周边的内涝水位以及相邻道路的高程。特别是在沿海或江河附近的车辆基地，其站场线路的路肩设计高程应确保不低于1%洪水频率标准下的潮水位、波浪爬高值以及所需的安全高度之和。

3.1.2 《沈阳地铁工程防淹设计技术标准》V1.0车辆基地的规定

①车辆基地选址应结合规划和现状地坪标高综合分析，宜设置在地势较高处。②车辆基地的场坪设计高程应按照站场线路路肩、周边道路、内涝水位、邻近河道洪水位、出入线高程及场区原地形地貌等因素综合确定。沿河附近地区车辆基地的车场线路路肩设计高程不应小于百年一遇洪水频率标准的洪水位、波浪爬高值和安全高之和。③车辆基地场坪设计高程原则上不低于周边主要道路高程中较高值加500 mm。如车辆基地所处地形起伏较大时，需采取截水沟、挡水墙等措施确保外部洪水、内涝水等地表径流水无法进入场区内，场坪及道路宜向地势较低一侧找坡，场坪最低高程原则上不低于该侧主要道路高程加500 mm。④如场坪标高无法达到第三点的要求，应采取设置满足相应标准的防淹堤坝、墙等防淹措施，场坪标高可不受以上限制。

3.2 道路坡度设计依据

GB 50352-2019《民用建筑设计统一标准》中5.3.2条道路设计坡度规定：基地内机动车道的纵坡不应小于0.3%，且不应大于8%，当采用8%坡度时，其坡长不应大于200 m。当遇特殊困难纵坡小于0.3%时，应采取有效的排水措施；个别特殊路段，坡度不应大于11%，其坡长不应大于100 m，在积雪或冰冻地区不应大于6%，其坡长不应大于350 m；横坡宜为1%～2%。

3.3 场坪标高确定的原则

3.3.1 硬性原则

①根据防洪、排涝水位论证报告，场坪标高应高于百年洪水计算水位、壅水高、波浪爬高及安全高之和，此为场坪标高确定的下限值。②根据出入线爬坡的技术条件，依据规范出入线爬升坡度原则上不超过3.5%，防止因施工误差导致超限超坡。

3.3.2 参考原则

①场址周边既有、规划的市政道路和现状地面的标高，场坪标高原则上高于周边地势及道路0.5 m，防止场址内涝。②场区填挖方高度，节省工程造价。③场内外道路的衔接条件。

4 防淹设计要求

4.1 场坪标高及与周边城市道路衔接情况

通常情况下，为了确保车辆基地的安全与功能性，场坪的标高应设定高于周边道路的路面标高。这主要基于两个核心考量。首先，市政道路在规划阶段就会考虑到排水需求，因此它们往往被设计为所在区域的相对低点。将场坪的标高设置高于市政路面，可以有效预防雨水逆流进入车辆基地，同时，在基地内部出现积水时，也能借助市政道路顺利排水。其次，车辆基地的选址往往邻近市政道路，确保场坪标高高于市政路面，能够保持良好的道路出入口纵坡，这对确保交通流畅和安全至关重要。因此，综合考虑排水需求和交通条件，将场坪标高设定高于周边道路的路面标高是必要的。

①防洪、排涝水位。根据沈阳轨道交通3号线某停车场工程以往勘察设计研究的车辆段、停车场防洪、排涝水位论证报告，该停车场附近细河百年流量为117 m3/s，百年水位为35.53 m，波浪爬高值0.433 m；②场址范围内地面标高。场址范围内既有地面标高为31.81～39.85 m，场址内标高处于34.5 m左右，选址中部大量建筑垃圾堆存，局部标高为39.85 m；场址东侧为林地，地面标高31.3～34.5 m；西侧与细河间空地标高为32.07～35.15 m，与既有微山湖街间空地为34.6 m；尾部厂房室外场坪标高34.85 m。③场区周围路面标高。场区与西侧既有市政道路微山路路面标高为36.21～36.85 m，北侧既有细河路路面标高35.92～37.15 m（跨细河桥），尾部既有道路路面标高35.61～35.91 m。④路肩高程。按照GB 50157-2013《地铁设计规范》，车场线路路肩高程应不小于百年水位35.53 m、波浪爬高值0.433 m、安全值0.5 m之和，为36.463 m。⑤轨面及场内路面标高。结合场段周边道路标高、既有河道控制水位以及土石方工程量等因素，确定甘官停车场线路路肩高程（场坪）采用36.466 m，考虑轨道结构高度，确定轨面标高为37.086 m。场区四周采用挡墙收坡，挡墙顶面标高统一采用36.5 m，结合场内运用库、综合楼等生产生活房屋布局及对室外场坪标高的要求，确定场内道路路面标高。

4.2 沈阳轨道交通防淹设计要求

沈阳地铁工程的防淹防涝设计应结合沈阳轨道交通的每一阶段，满足《沈阳地铁工程防淹设计技术标准》V1.0中的规定指定要求。①罩棚设置要求。出入线及区间出地面部分应设置罩棚，罩棚宜至轨道平坡段，遮挡雨雪，便于管理。②高程及U型槽防淹设计要求。出入线出地面部分位于车辆基地外的，防淹设计安全控制高程应高于百年一遇洪水位或百年一遇内涝水位，同时U型槽侧墙结构防淹高度不小于1 200 mm；U型槽口部应设防淹挡板、挡墙等措施，防淹设防高度与此部位U型槽侧墙高度相同。③防淹高度设计要求。出入线出地面部分位于车辆基地范围内的，结构防淹高度不小于600 mm；U型槽口部应设 防淹挡板、挡墙等措施，高度不小于600 mm。

4.3 防洪工程措施

（1）防淹挡板的设置。在地铁线路发生变化的地方，U形槽的侧墙发挥了重要的作用。它们能够有效阻挡周边雨水的汇入，从而确保接触轨的供电安全。这一点在雨天尤为重要，因为侧墙的存在可以防止雨水涌入地铁隧道区间。U形槽的设计不仅关乎地铁的防淹工作，更直接关系到地铁运营的安全性和可靠性。因此，合理设计U形槽对提升地铁运营的整体表现具有重要意义。沈阳地铁3号线采用U形槽防淹挡板的设计方式。出入线罩棚U型槽口侧墙与停车场场坪高度为1.20 m，槽口部设0.56 m高的防淹挡墙，防淹挡墙上部设0.60 m、高4.70 m宽的防淹挡板，可有效阻隔雨水流入地下隧道，减小水淹风险，详见图1、图2。

图1 U型槽口防淹挡墙平面图

图2 U型槽口防淹挡墙及防淹挡板立面图

（2）排水措施。针对停车场的低洼位置，特别是出入口下方的横截沟和导流沟，其有效断面的设计应尽可能大，以便更有效地引导水流。同时，建议停车场的泵站排水系统中设置至少四根直径不小于200 mm的排水立管。这样的设计是为了确保进入车站的雨水能够有序、高效地进入泵站，避免四处散排，从而提高排水效率。在设计过程中，应充分考虑出入口防淹挡板的渗漏及溢流水量，以计算出可能遇到的最大雨水量，并据此进行特殊设计。在此情况下，地铁的泵站及两端区间泵站需要协同工作，共同承担这部分雨水的排放任务。为了满足不同情况下的排水需求，排水泵的配置应灵活多样。小流量泵可以满足日常及消防时的排水需求，而当室外雨水大量进入车站时，大泵则应及时启动，以确保排水畅通。此外，在车站遭遇洪灾等极端情况下，出入口泵站也应参与到排水工作中，共同应对挑战。通过合理的排水系统设计和灵活的泵站配置，可以确保停车场及地铁站在不同降雨条件下都能够高效、有序地排水，从而保障乘客和设施的安全。总的来说，对于低洼地区的车站，需要特别关注出入口雨水的组织排放和排水泵站的设计与能力，以确保乘客的安全和舒适。

（3）加强运营人员防淹意识。运营人员作为地铁运营系统的核心，必须具备强烈的防洪意识。为了确保地铁运营安全，运营人员应采取以下措施：首先，运营人员需根据完善的预警系统，通过实时监测和数据分析，及时发现可能引发淹水的风险因素，并采取有效措施进行预防和控制。其次，运营人员组织定期的防淹知识培训和演练，提高运营人员对防淹重要性的认识，增强防淹意识和应对能力。第三，运营人员需定期对地铁运营设施进行检查和维护，及时发现和处理设备设施存在的问题，确保其正常运行，防止因设施故障导致淹水事件的发生。最后，应明确运营人员在防淹工作中的责任和义务，建立奖惩制度，对防淹工作表现突出的个人或团队进行表彰和奖励，同时对疏忽职守的人员进行惩罚。通过这些措施，可以有效加强地铁运营人员的防洪意识，提高地铁运营的安全性和可靠性。

5 总结与展望

文章以沈阳市地下轨道交通沿线某停车场为研究对象，深入分析了影响其暴雨内涝脆弱性的因素，并建立了相应的评价指标体系。针对沈阳市地铁3号线某在建停车场，对其易受洪涝侵害的脆弱性进行了评估。基于分析结果，提出了一系列防范地铁工程暴雨内涝的措施。然而，文章也存在不足之处：由于资料收集难度和时间限制，本次研究仅针对沈阳地铁3号线的其中一个停车场，无法全面反映3号线沿线的暴雨内涝脆弱性。在未来的研究中，应扩大研究范围，对沈阳的整个轨道交通网进行全面评价，形成系统的轨道交通暴雨内涝脆弱性分级，为轨道交通的运营管理提供有力支持。总的来说，无论轨道交通如何发展，解决防淹和排水问题都是至关重要的。为了保障地铁乘坐的安全性和规范性，车站的防淹问题必须得到充分的重视。文章基于工程实践，对地铁防淹设计及其措施进行了深入的思考和讨论，旨在为类似工程提供有益的参考和借鉴。