淺談嘉定新城健康科技有限公司研發中心項目防汛論證

胡振棟

（上海嘉定水務工程設計有限公司，上海市202009）

0 引 言

為了保障地下公共工程的防汛安全，防止地下公共工程建設對防汛設施安全造成影響，上海市根據實際情況制定了法律法規，涉及防汛論證的主要有：

（1）《上海市防汛條例》中第二十六條規定：

地鐵、隧道、地下公共工程、大型地下商場、大型地下停車場(庫)等地下公共工程的建設單位，應當按照相關技術規范組織編制地下公共工程防汛影響專項論證報告。

建設行政管理部門在對前款規定的建設工程的初步設計或者總體設計文件審查時，應當將防汛影響專項論證報告征求水行政主管部門意見。

建設單位在地下公共工程的施工圖設計和施工過程中，應當落實防汛影響專項論證報告及其審查意見中提出的預防和減輕防汛安全影響的對策和措施。

（2）根據《上海市地下公共工程防汛影響專項論證管理辦法》中第二條規定：

本辦法所稱防汛影響專項論證，是指在本市行政區域內建設地鐵、隧道、地下公共工程、大型地下商場、大型地下停車場（庫）等地下公共工程（以下簡稱地下公共工程）時，在初步設計或者總體設計文件階段對建設過程中以及建成后可能對防汛安全造成影響進行的科學分析，并提出預防和減輕防汛安全影響的對策和措施。

為此，該項目應進行地下公共工程防汛影響專項論證[1-5]。

1 項目背景

1.1 地理位置

該項目地點位于上海市嘉定區馬陸鎮，規劃用地東至德富路，西至基地邊界，南至基地邊界，北至雙單路。

1.2 項目概況

該項目地下公共工程建筑面積為17 500 m2，大于4 000 m2，屬于大型地下公共工程，按照《暫行辦法》中第三條第（三）點的規定，該項目應當進行防汛影響專項論證。論證的面積為17 500 m2。

2 項目周邊環境狀況及防汛設施

2.1 自然氣象條件

嘉定區馬陸鎮，屬于亞熱帶氣候，是東亞季風盛行地區。處于長江三角洲前緣河口濱海平原，地貌屬于太湖流域碟形地底部，境內地勢低平，海拔3.5～4.5 m。上海一般6～9 月為汛期，6 月中旬～7 月上旬為梅雨季節。馬陸鎮年均降雨量1 123.5 mm，年均蒸發量為1 511.3 mm，年均日照時數1 719.5 h；項目區土壤類型為水稻土，植被類型區為北亞熱帶常綠、落葉闊葉林帶。區內多年平均風速為3.6 m/s。

2.2 周邊水系情況

項目區外西北側有一條南弄涇河道。現狀河口寬13～17 m，距項目區最近距離為48 m。南弄涇規劃河口寬22 m，規劃河底寬6 m，河底高程0.5 m。

2.3 周邊排水概況

地塊雨水往北排至雙單路后，一路由雙單路市政雨水管往西排入南弄涇，另一路由德富路市政雨水管往北排至吳沙塘。

地塊污水現狀排入德富路后，由德富路市政污水管往南輸送至封周路污水管，向東輸入澄瀏路污水管最后進入嘉定新城大眾污水廠處理。

2.4 周邊防汛設施概況

根據《暫行辦法》，專項論證范圍為與基坑邊緣距離基坑開挖深度4 倍的范圍。該項目基坑一般最大開挖深度為9.60 m，四倍基坑開挖深度為38.4 m。該項目周邊防汛設施情況，見表1 所列。

表1 項目周邊防汛設施情況表

周邊防汛設施均在4 倍基坑開挖深度范圍之內，故均需對其進行論證。

3 地下工程基坑施工期防汛安全簡析

3.1 基坑施工期的安全影響分析

采用同濟啟明星深基坑支擋結構設計計算軟件FRWS7.0 對基坑施工期基坑自身的安全及對周邊地表的影響進行分析。

基坑開挖深度為9.60 m，考慮基坑本身的特點及周邊環境情況，綜合考慮安全可靠性、施工可行性、經濟合理性和工期保證性等因素后，決定使用850 三軸攪拌樁止水+ 內插700×300 型鋼+ 支撐的圍護方案。其中北，東，西三側隔一插一，南側隔三插二。計算模型如圖1 所示。

（1）根據計算成果可知：圍護結構的墻頂位移為3.1 mm，墻體最大位移為18.23 mm，均未超出允許值11 870×0.3%=35.61（mm）。圖2 為圍護結構位移圖。

（2）基坑周邊的地表沉降計算：地表沉降最大值為21.1 mm，未超出允許值11 870×0.25%=29.68（mm）。圖3 為地表沉降圖。

圖1 基坑計算模型圖

圖2 圍護結構位移圖

圖3 地表沉降圖

由圖3 可知，基坑對周邊地表沉降的影響范圍約為22.31 m，該項目周邊的防汛設施（德富路1 根DN300 污水管、1 根DN1000 雨水管、雙單路1 根DN400 污水管、1 根DN1000 雨水管）與基坑工程邊緣距離最近處分別為26.5 m、24 m。故需對其作進一步計算分析。

3.2 基坑施工對周邊防汛設施的影響分析

采用有限元軟件運用Mohr-Coulomb 模型就基坑工程施工對周邊防汛設施的影響進行分析。計算模型見圖4 所示。

經計算分析，該項目周邊的防汛設施（德富路1根DN300 污水管、1 根DN1000 雨水管、雙單路1 根DN400 污水管、1 根DN1000 雨水管）在基坑開挖至底部時，其水平位移分別為9.7 mm、10.4 mm、11.3 mm和12.1 mm，垂直位移分別為9.1 mm、9.5 mm、10.8 mm和11.2 mm，一些計算值超出了允許值（10 mm）。

因此，對于該項目周邊管線，建設單位和施工單位應密切配合，按基坑圍護設計單位的要求嚴格控制上部荷載，時刻監測并及時檢查周邊管線是否因為基坑施工而損壞或淤堵。一旦發現情況，應立即采取相應的應急預案并加強保護措施和及時清堵，為今后項目使用期的防汛安全奠定基礎。

圖4 有限元計算模型圖

4 地下工程使用期自身防汛安全簡析

4.1 地下工程排水防汛原則

防大汛抗大災，重預案強措施，擋得住排得出，長準備無后患。

4.2 地下工程使用期的防汛措施及評價

分析該項目地下工程使用期自身防汛的安全性，具體包括：使用期排水方案評價、項目地塊總體分析、地下工程擋水能力分析、地下工程的集水井配泵情況分析和地下工程的清排能力分析。詳細情況如下：

（1）該項目已編制使用期排水方案，應及時辦理使用期排水許可。

（2）根據項目豎向設計分析，該項目室外地坪標高和室內地坪標高均滿足防汛要求。

（3）地下工程室外連通口主要為汽車坡道、室外樓梯等結構，各汽車坡道出入口側墻超高應滿足規范500 mm 的要求，駝峰超高應滿足規范要求的150 mm。各室外樓梯側墻超高均滿足規范擋水500 mm 要求。樓梯踏步口超高低于規范要求500 mm 的，應調高至5.4 m 高程。

（4）該項目徑流系數過大，建議使用透水路面、增加透水磚和綠化面積，降低徑流系數至0.50。

（5）地下空間所有集水井與其配備的潛水泵均不匹配。對此，建議通過調整集水井尺寸使集水井滿足其有效容積不小于潛水泵5 min 排水體積的要求。

（6）消防電梯井尺寸為2.4 m×1.2 m×1.5 m，流量為Q=40 m3/h，滿足規范要求，消防電梯前室的門口宜設置擋水設施。

（7）結合集水井常規控制水位設置要求，停泵水位應高于池底以上0.3 m、報警水位低于池頂高程以下0.2 m。

（8）初步根據方案設計測得的開敞面積進行計算，汽車坡道最大集水井排水配泵能力為125 m3/h，滿足不低于53 m3/h 的要求。

（9）由于地下結構防滲設計等級應滿足地區地下水位較高的特點，因此需提高防滲設計等級。地下穿墻結構的細部處理措施均考慮了區域防汛安全的需要。

（10）建設單位在工程開始前、結束后應對雨、污水管，防汛墻等進行必要的檢測，若發現存在結構性或功能性損壞的，應及時進行修復。

5 結 論

經論證，該項目施工屬于跨汛期施工，使用期的設計，存在一定的防汛安全隱患。各相關單位在做好非汛期工作安排的同時，應注重汛期的防汛工作，確保跨汛施工安全順利。項目建成后，應建立長效的防汛安全管理體制，健全防汛安全報警預案，儲備充足的防汛搶險物資，以應對各種可能發生的突發事故。