地鐵給排水工程設計中存在的問題及對策探究

周 威 張 勇

(1.中交(西安)鐵道設計研究院有限公司，陜西 西安 710000；2.中建安裝集團有限公司華西分公司，陜西 西安 710000)

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，地鐵作為城內區(qū)域人口大規(guī)模快速轉移交通綠色工具而備受青睞，在這種新環(huán)境下地鐵的合理化設計就變成了提速城市軌道交通發(fā)展的制約條件，而在城市地鐵設計中地鐵給排水工程設計又是相對最容易忽略的部分。為了設計能夠更好滿足實際需求，我們首先需了解地鐵給排水工程的主要功能和作用。

1 地鐵給排水工程的主要功能和作用

地鐵給水工程系統(tǒng)的主要任務是滿足地下鐵道軌道交通正常運營所需的生產、生活用水。生產用水包括地鐵車站公共區(qū)域、進出站閘機、站臺地坪、設施設備等清潔沖洗用水,通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)補充水、綠化用水、消防系統(tǒng)給水及保持正常運營所需的其他生產性用水。生活用水主要指車站提供給工作人員、過往乘車旅客所使用的衛(wèi)生間、茶水間等生活性用水。

其排水工程系統(tǒng)則需及時排除給水系統(tǒng)產生的相關生產廢水、生活污水及隧道結構滲水、事故消防廢水、敞開式出入口部分的雨水、臺風大雨內澇引起的車站內部進水等,以滿足城市地鐵系統(tǒng)安全運營的需要。

2 地鐵給排水工程設計上常見問題

2.1 缺乏全面統(tǒng)籌規(guī)劃

城市軌道交通地鐵系統(tǒng)的給排水工程設計是一項系統(tǒng)性、多樣性、關聯性、整體性、復雜性的設計工作，在該項設計工作中有的人淺薄地停留在將其作為一項簡單獨立的單一工程進行簡單設計，而沒有對其多樣性關聯性復雜性進行考慮，對與該項設計關聯的工程所在地的各項內外因素進行分析考慮、全面科學合理的進行設計與布局。有的在初步設計階段未落實方案的可行性，等待施工設計階段再去想辦法彌補，導致影響工程概算和施工進度；有的只考慮到局部新型技術運用，卻忽略了整體經濟性，有的只考慮到當前施工和使用的方便快捷，而忽略了地鐵給排水系統(tǒng)后期的相關維修維護；缺乏與其他分部分項工程甚至是主體結構建設設計上的技術交底與協(xié)商，從而很容易出現不同分部分項工程設計施工相互影響甚至主體結構破壞的問題。

2.2 以往經驗導致的差異性設計失誤

城市地鐵系統(tǒng)雖然不同城市間存在相互設計借鑒，但由于地域上、氣象上和地質結構上的差異，導致了不同城市地鐵設計、建設都存在著獨特的個體性和差異化。有的設計機構或人員因長期設計同一地域、氣象、地質結構的地鐵設計而習慣性用上一個項目或慣性思維經驗來設計下一個不同地域、氣象和地理結構的城市地鐵，從而忽略了地鐵建設當地可能出現的隧道盾構區(qū)外地質原因產生的空洞、季節(jié)性大雨、臺風侵襲、城市排水網系統(tǒng)不完善區(qū)域形成的城市內澇等，導致地鐵給排水工程設計出現差異性失誤，導致后期對地鐵正常運營帶來的安全質量問題。

2.3 整體防澇應急規(guī)劃設計中的問題

地鐵系統(tǒng)為保障正常運營所編制的應急預案體系中，臺風、暴雨、洪澇、隧道內滲等自然災害應急總是占據其中很大部分的。其應急處置方案對地鐵內部給排水系統(tǒng)，甚至是城市給排水系統(tǒng)都提出了很高的要求。所以地鐵的給排水設計不能忽略外部影響成為一個完全獨立個體存在，需結合當地城市的整體水網，依據自身地形環(huán)境等因素進行統(tǒng)一協(xié)調性的規(guī)劃設計，預留額外蓄水池等。但有些城市地鐵工程在建設策劃時，地鐵系統(tǒng)中的給排水工程設計只單一考慮地鐵正常運營過程中所涉及的水源供給及污水外排問題，而沒有進行全面考慮甚至無視掉當地城市的整體給排水系統(tǒng)水網系統(tǒng)。則可能在發(fā)生暴雨臺風城市內澇土體大體積沉降等自然災害時，出現地鐵系統(tǒng)給水系統(tǒng)管道滲透，污水外排不暢，甚至城市污水系統(tǒng)倒灌等現象，給地鐵營運帶來財產或人員損失。

2.4 設計功能與地方政策、實際情況的沖突

在城市軌道交通地鐵系統(tǒng)的給排水工程設計時，根據國家綠色工程的相關要求，會考慮如何在不降低功能的情況下盡可能減少水的浪費，但由于建設資金問題，建設方會要求設計方盡可能減少如蓄水池、凈水設備、消防蓄水池等設施，考慮直接使用自來水或市政用水。但國內如廣州等城市地方政策不允許此類自來水、市政用水直供，會導致后期施工圖設計審核時進行修改或施工完成后要求進行后期附加建設。以及給排水管道未對實際使用發(fā)生的突發(fā)性事件進行預留，如重大節(jié)假日車站旅客暴增、管道的風險性滲透阻塞等問題。

3 地鐵給排水工程設計問題的對策探究

3.1 強化安全質量責任意識，提升工程設計質量安全

要全面正確了解國家、行業(yè)及地鐵建設當地政府相關政策法規(guī)規(guī)范要求。作為設計人員，必須牢固樹立安全質量意識和責任意識，加強對同行業(yè)其他地鐵系統(tǒng)給排水工程相關先進設計、工藝及失敗設計教訓、事故案例等方面的培訓學習。同時，設計機構可對設計人員進行設計專業(yè)知識和責任意識考核，以督促設計從業(yè)人員不斷提升自身專業(yè)水平，了解項目涉及政策法規(guī)，運用正確規(guī)劃布局思路，確保工程設計項目的質量和安全性。

3.2 統(tǒng)籌兼顧，溝通協(xié)調，精心設計

在進行地鐵給排水系統(tǒng)設計時，不僅要考慮到給排水單項工程的技術、費用、質量、安全問題，還要考慮兼顧地鐵系統(tǒng)的整體成本、進度、質量目標，選擇整體兼容性強的設計方案，避免對其他分部分項工程甚至是主體結構建設造成沖突或不良性影響。不僅要注重方便施工和使用，還要充分考慮到后期的維修維護及擴建改建附加設備、實際使用時突發(fā)事件和當地用排水政策、應急處置、防澇防滲防自然災害等問題，加強與相關分部分項設計、建設方、其他參建方及工程所在地城市市政工程建設、水務管理部門之間的聯系，做好相關技術交底和溝通，將地鐵系統(tǒng)不同分部分項建設甚至城市水網之間的影響降到最低。同時避免經驗教條主義，務必在設計初期階段與該項目地質勘測單位、當地市政管理、氣象管理部門進行溝通與協(xié)調，避免地鐵給排水工程設計出現差異性失誤，保障地鐵正常安全運營。

3.3 合理規(guī)劃布局地鐵系統(tǒng)給排水工程的功能設計

城市地鐵系統(tǒng)給排水工程進行初步布局設計時，一定要注重地鐵給排水的各項功能設計，且做好應對突發(fā)事件及暴雨臺風內澇等自然災害的應急措施，并要與地鐵工程所在地的城市水網系統(tǒng)進行科學合理性兼容。在進行相關功能性設計時，要充分結合工程所在地的城市規(guī)劃、經濟人口發(fā)展、工程點地質地理環(huán)境、各類型自然災害發(fā)生的概率和頻率、站點附近是否存在人文風景景區(qū)、大規(guī)模人員聚集場所等外在因素，和車站、隧道內部空間布線布網空間、安全設施、消防設施、人員需求、預留空間等內部因素；施工圖設計階段，設計人員需統(tǒng)籌給排水工程與各分部分項工程、主體工程之間的工序問題；同時建設期設計人員應跟蹤施工進度，隨時根據施工環(huán)境和工藝進度及建設方的要求進行細部修改。經過系統(tǒng)性計算分析，以發(fā)展的角度，因地制宜科學規(guī)劃設計布局，達到既節(jié)約用水，滿足各種條件及突發(fā)事件下地鐵用水需求和排水能力下的安全、綠色、質量工程設計要求，又能避免地鐵系統(tǒng)后期因無法滿足需求而新建擴建改建地鐵給排水工程所造成的建設成本和社會資源浪費。

4 結 論

給排水工程作為地鐵建設工程中不可或缺的重要組成部分，在進行城市地鐵系統(tǒng)的相關設計時，必須強化質量責任意識，高度重視可能出現的各種問題，科學分析，采取切實有效的合理性應對策略措施，從工程涉及多方、地鐵建設從設計到正常運營全過程、城市發(fā)展等多角度進行設計思考，多方交流溝通，作為一項系統(tǒng)性的工程來對待，避免單一設計缺陷，降低各項問題出現幾率，確保地鐵給排水工程設計質量。