沈陽軌道交通3號線某停車場防淹標準設計問題探討

史一博

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

1 防淹設計的意義

近年來，國內外暴雨災害與城市排水系統的矛盾日益嚴重，地鐵內澇與水淹事故現象頻發，城市洪澇災害問題正在加劇，不僅對城市的健康發展構成了安全隱患，而且導致了大量的人員傷亡和財產損失。作為城市平穩運行和居民日常生活的基石，地下軌道交通系統和其他關鍵基礎設施正面臨日益嚴重的威脅。尤其是沈陽，作為遼寧省的經濟和行政中心城市，頻繁遭受暴雨引發的內澇災害，這使得地下軌道交通系統承受的風險日益增大。筆者重新審視目前地鐵防淹設計內容的適應性，以沈陽地鐵工程3號線某在建停車場為例，提出地鐵工程防淹設計需更加嚴謹、全面、可靠的設計要求，并結合城市規劃、地形地貌、水文環境研究防淹設計內容，提出切實有效的應對措施，為地鐵后續工程的防淹設計提供參考性意見，為日后標準制定工作提供依據。

2 防淹設計的主要內容

沈陽軌道交通3號線某在建停車場防淹設計重點：①整體性地對該地鐵工程進行分析，指出防淹設計要考慮的重點：線站的設計策略、停車區、地下區間出地面段；②根據沈陽城市地域、地形地勢、防洪排澇水位論證報告等因素確定細河百年流量、百年水位、波浪爬高值、場址范圍內地面標高及場區周圍路面標高；③針對車站出入線、區間出地面等部分，提出防淹設計方案，其中重點講述防淹設計標高、場坪標高與周邊城市道路銜接、防淹設計措施等情況。

3 防淹設計依據及原則

3.1 場坪標高設計依據

在車輛基地的設計過程中，場坪標高的確是一個至關重要的基礎環節。它不僅直接關系到整個工程的安全性和功能性，更是對項目經濟性的關鍵因素。因此，一旦車輛基地的選址確定下來，對場坪標高的深入研究和論證就顯得尤為關鍵。通過科學嚴謹的分析和評估，可以確保場坪標高設置合理，既滿足工程需求，又符合經濟效益，從而為整個項目的順利實施奠定堅實基礎。

3.1.1 GB 50157-2013《地鐵設計規范》中27.10.2條站場設計的規定

站場線路的路肩高程設計應當綜合考慮基地周邊的內澇水位以及相鄰道路的高程。特別是在沿海或江河附近的車輛基地，其站場線路的路肩設計高程應確保不低于1%洪水頻率標準下的潮水位、波浪爬高值以及所需的安全高度之和。

3.1.2 《沈陽地鐵工程防淹設計技術標準》V1.0車輛基地的規定

①車輛基地選址應結合規劃和現狀地坪標高綜合分析，宜設置在地勢較高處。②車輛基地的場坪設計高程應按照站場線路路肩、周邊道路、內澇水位、鄰近河道洪水位、出入線高程及場區原地形地貌等因素綜合確定。沿河附近地區車輛基地的車場線路路肩設計高程不應小于百年一遇洪水頻率標準的洪水位、波浪爬高值和安全高之和。③車輛基地場坪設計高程原則上不低于周邊主要道路高程中較高值加500 mm。如車輛基地所處地形起伏較大時，需采取截水溝、擋水墻等措施確保外部洪水、內澇水等地表徑流水無法進入場區內，場坪及道路宜向地勢較低一側找坡，場坪最低高程原則上不低于該側主要道路高程加500 mm。④如場坪標高無法達到第三點的要求，應采取設置滿足相應標準的防淹堤壩、墻等防淹措施，場坪標高可不受以上限制。

3.2 道路坡度設計依據

GB 50352-2019《民用建筑設計統一標準》中5.3.2條道路設計坡度規定：基地內機動車道的縱坡不應小于0.3%，且不應大于8%，當采用8%坡度時，其坡長不應大于200 m。當遇特殊困難縱坡小于0.3%時，應采取有效的排水措施；個別特殊路段，坡度不應大于11%，其坡長不應大于100 m，在積雪或冰凍地區不應大于6%，其坡長不應大于350 m；橫坡宜為1%～2%。

3.3 場坪標高確定的原則

3.3.1 硬性原則

①根據防洪、排澇水位論證報告，場坪標高應高于百年洪水計算水位、壅水高、波浪爬高及安全高之和，此為場坪標高確定的下限值。②根據出入線爬坡的技術條件，依據規范出入線爬升坡度原則上不超過3.5%，防止因施工誤差導致超限超坡。

3.3.2 參考原則

①場址周邊既有、規劃的市政道路和現狀地面的標高，場坪標高原則上高于周邊地勢及道路0.5 m，防止場址內澇。②場區填挖方高度，節省工程造價。③場內外道路的銜接條件。

4 防淹設計要求

4.1 場坪標高及與周邊城市道路銜接情況

通常情況下，為了確保車輛基地的安全與功能性，場坪的標高應設定高于周邊道路的路面標高。這主要基于兩個核心考量。首先，市政道路在規劃階段就會考慮到排水需求，因此它們往往被設計為所在區域的相對低點。將場坪的標高設置高于市政路面，可以有效預防雨水逆流進入車輛基地，同時，在基地內部出現積水時，也能借助市政道路順利排水。其次，車輛基地的選址往往鄰近市政道路，確保場坪標高高于市政路面，能夠保持良好的道路出入口縱坡，這對確保交通流暢和安全至關重要。因此，綜合考慮排水需求和交通條件，將場坪標高設定高于周邊道路的路面標高是必要的。

①防洪、排澇水位。根據沈陽軌道交通3號線某停車場工程以往勘察設計研究的車輛段、停車場防洪、排澇水位論證報告，該停車場附近細河百年流量為117 m3/s，百年水位為35.53 m，波浪爬高值0.433 m；②場址范圍內地面標高。場址范圍內既有地面標高為31.81～39.85 m，場址內標高處于34.5 m左右，選址中部大量建筑垃圾堆存，局部標高為39.85 m；場址東側為林地，地面標高31.3～34.5 m；西側與細河間空地標高為32.07～35.15 m，與既有微山湖街間空地為34.6 m；尾部廠房室外場坪標高34.85 m。③場區周圍路面標高。場區與西側既有市政道路微山路路面標高為36.21～36.85 m，北側既有細河路路面標高35.92～37.15 m（跨細河橋），尾部既有道路路面標高35.61～35.91 m。④路肩高程。按照GB 50157-2013《地鐵設計規范》，車場線路路肩高程應不小于百年水位35.53 m、波浪爬高值0.433 m、安全值0.5 m之和，為36.463 m。⑤軌面及場內路面標高。結合場段周邊道路標高、既有河道控制水位以及土石方工程量等因素，確定甘官停車場線路路肩高程（場坪）采用36.466 m，考慮軌道結構高度，確定軌面標高為37.086 m。場區四周采用擋墻收坡，擋墻頂面標高統一采用36.5 m，結合場內運用庫、綜合樓等生產生活房屋布局及對室外場坪標高的要求，確定場內道路路面標高。

4.2 沈陽軌道交通防淹設計要求

沈陽地鐵工程的防淹防澇設計應結合沈陽軌道交通的每一階段，滿足《沈陽地鐵工程防淹設計技術標準》V1.0中的規定指定要求。①罩棚設置要求。出入線及區間出地面部分應設置罩棚，罩棚宜至軌道平坡段，遮擋雨雪，便于管理。②高程及U型槽防淹設計要求。出入線出地面部分位于車輛基地外的，防淹設計安全控制高程應高于百年一遇洪水位或百年一遇內澇水位，同時U型槽側墻結構防淹高度不小于1 200 mm；U型槽口部應設防淹擋板、擋墻等措施，防淹設防高度與此部位U型槽側墻高度相同。③防淹高度設計要求。出入線出地面部分位于車輛基地范圍內的，結構防淹高度不小于600 mm；U型槽口部應設 防淹擋板、擋墻等措施，高度不小于600 mm。

4.3 防洪工程措施

（1）防淹擋板的設置。在地鐵線路發生變化的地方，U形槽的側墻發揮了重要的作用。它們能夠有效阻擋周邊雨水的匯入，從而確保接觸軌的供電安全。這一點在雨天尤為重要，因為側墻的存在可以防止雨水涌入地鐵隧道區間。U形槽的設計不僅關乎地鐵的防淹工作，更直接關系到地鐵運營的安全性和可靠性。因此，合理設計U形槽對提升地鐵運營的整體表現具有重要意義。沈陽地鐵3號線采用U形槽防淹擋板的設計方式。出入線罩棚U型槽口側墻與停車場場坪高度為1.20 m，槽口部設0.56 m高的防淹擋墻，防淹擋墻上部設0.60 m、高4.70 m寬的防淹擋板，可有效阻隔雨水流入地下隧道，減小水淹風險，詳見圖1、圖2。

圖1 U型槽口防淹擋墻平面圖

圖2 U型槽口防淹擋墻及防淹擋板立面圖

（2）排水措施。針對停車場的低洼位置，特別是出入口下方的橫截溝和導流溝，其有效斷面的設計應盡可能大，以便更有效地引導水流。同時，建議停車場的泵站排水系統中設置至少四根直徑不小于200 mm的排水立管。這樣的設計是為了確保進入車站的雨水能夠有序、高效地進入泵站，避免四處散排，從而提高排水效率。在設計過程中，應充分考慮出入口防淹擋板的滲漏及溢流水量，以計算出可能遇到的最大雨水量，并據此進行特殊設計。在此情況下，地鐵的泵站及兩端區間泵站需要協同工作，共同承擔這部分雨水的排放任務。為了滿足不同情況下的排水需求，排水泵的配置應靈活多樣。小流量泵可以滿足日常及消防時的排水需求，而當室外雨水大量進入車站時，大泵則應及時啟動，以確保排水暢通。此外，在車站遭遇洪災等極端情況下，出入口泵站也應參與到排水工作中，共同應對挑戰。通過合理的排水系統設計和靈活的泵站配置，可以確保停車場及地鐵站在不同降雨條件下都能夠高效、有序地排水，從而保障乘客和設施的安全。總的來說，對于低洼地區的車站，需要特別關注出入口雨水的組織排放和排水泵站的設計與能力，以確保乘客的安全和舒適。

（3）加強運營人員防淹意識。運營人員作為地鐵運營系統的核心，必須具備強烈的防洪意識。為了確保地鐵運營安全，運營人員應采取以下措施：首先，運營人員需根據完善的預警系統，通過實時監測和數據分析，及時發現可能引發淹水的風險因素，并采取有效措施進行預防和控制。其次，運營人員組織定期的防淹知識培訓和演練，提高運營人員對防淹重要性的認識，增強防淹意識和應對能力。第三，運營人員需定期對地鐵運營設施進行檢查和維護，及時發現和處理設備設施存在的問題，確保其正常運行，防止因設施故障導致淹水事件的發生。最后，應明確運營人員在防淹工作中的責任和義務，建立獎懲制度，對防淹工作表現突出的個人或團隊進行表彰和獎勵，同時對疏忽職守的人員進行懲罰。通過這些措施，可以有效加強地鐵運營人員的防洪意識，提高地鐵運營的安全性和可靠性。

5 總結與展望

文章以沈陽市地下軌道交通沿線某停車場為研究對象，深入分析了影響其暴雨內澇脆弱性的因素，并建立了相應的評價指標體系。針對沈陽市地鐵3號線某在建停車場，對其易受洪澇侵害的脆弱性進行了評估。基于分析結果，提出了一系列防范地鐵工程暴雨內澇的措施。然而，文章也存在不足之處：由于資料收集難度和時間限制，本次研究僅針對沈陽地鐵3號線的其中一個停車場，無法全面反映3號線沿線的暴雨內澇脆弱性。在未來的研究中，應擴大研究范圍，對沈陽的整個軌道交通網進行全面評價，形成系統的軌道交通暴雨內澇脆弱性分級，為軌道交通的運營管理提供有力支持。總的來說，無論軌道交通如何發展，解決防淹和排水問題都是至關重要的。為了保障地鐵乘坐的安全性和規范性，車站的防淹問題必須得到充分的重視。文章基于工程實踐，對地鐵防淹設計及其措施進行了深入的思考和討論，旨在為類似工程提供有益的參考和借鑒。