淺談嘉定新城健康科技有限公司研發(fā)中心項目防汛論證

胡振棟

（上海嘉定水務(wù)工程設(shè)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(shè)對防汛設(shè)施安全造成影響，上海市根據(jù)實際情況制定了法律法規(guī)，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(guī)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(shè)單位，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范組織編制地下公共工程防汛影響專項論證報告。

建設(shè)行政管理部門在對前款規(guī)定的建設(shè)工程的初步設(shè)計或者總體設(shè)計文件審查時，應(yīng)當(dāng)將防汛影響專項論證報告征求水行政主管部門意見。

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

（2）根據(jù)《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(guī)定：

本辦法所稱防汛影響專項論證，是指在本市行政區(qū)域內(nèi)建設(shè)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(shè)計或者總體設(shè)計文件階段對建設(shè)過程中以及建成后可能對防汛安全造成影響進行的科學(xué)分析，并提出預(yù)防和減輕防汛安全影響的對策和措施。

為此，該項目應(yīng)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(qū)馬陸鎮(zhèn)，規(guī)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(guī)定，該項目應(yīng)當(dāng)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(huán)境狀況及防汛設(shè)施

2.1 自然氣象條件

嘉定區(qū)馬陸鎮(zhèn)，屬于亞熱帶氣候，是東亞季風(fēng)盛行地區(qū)。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(nèi)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(jié)。馬陸鎮(zhèn)年均降雨量1 123.5 mm，年均蒸發(fā)量為1 511.3 mm，年均日照時數(shù)1 719.5 h；項目區(qū)土壤類型為水稻土，植被類型區(qū)為北亞熱帶常綠、落葉闊葉林帶。區(qū)內(nèi)多年平均風(fēng)速為3.6 m/s。

2.2 周邊水系情況

項目區(qū)外西北側(cè)有一條南弄涇河道。現(xiàn)狀河口寬13～17 m，距項目區(qū)最近距離為48 m。南弄涇規(guī)劃河口寬22 m，規(guī)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(xiàn)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(shè)施概況

根據(jù)《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(shè)施情況，見表1 所列。

表1 項目周邊防汛設(shè)施情況表

周邊防汛設(shè)施均在4 倍基坑開挖深度范圍之內(nèi)，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(jié)構(gòu)設(shè)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(huán)境情況，綜合考慮安全可靠性、施工可行性、經(jīng)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(nèi)插700×300 型鋼+ 支撐的圍護方案。其中北，東，西三側(cè)隔一插一，南側(cè)隔三插二。計算模型如圖1 所示。

（1）根據(jù)計算成果可知：圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)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(shè)施的影響進行分析。計算模型見圖4 所示。

經(jīng)計算分析，該項目周邊的防汛設(shè)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(shè)單位和施工單位應(yīng)密切配合，按基坑圍護設(shè)計單位的要求嚴格控制上部荷載，時刻監(jiān)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(fā)現(xiàn)情況，應(yīng)立即采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)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(chǔ)。

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(zāi)，重預(yù)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(yīng)及時辦理使用期排水許可。

（2）根據(jù)項目豎向設(shè)計分析，該項目室外地坪標高和室內(nèi)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(jié)構(gòu)，各汽車坡道出入口側(cè)墻超高應(yīng)滿足規(guī)范500 mm 的要求，駝峰超高應(yīng)滿足規(guī)范要求的150 mm。各室外樓梯側(cè)墻超高均滿足規(guī)范擋水500 mm 要求。樓梯踏步口超高低于規(guī)范要求500 mm 的，應(yīng)調(diào)高至5.4 m 高程。

（4）該項目徑流系數(shù)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(shù)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(diào)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(guī)范要求，消防電梯前室的門口宜設(shè)置擋水設(shè)施。

（7）結(jié)合集水井常規(guī)控制水位設(shè)置要求，停泵水位應(yīng)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(jù)方案設(shè)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(jié)構(gòu)防滲設(shè)計等級應(yīng)滿足地區(qū)地下水位較高的特點，因此需提高防滲設(shè)計等級。地下穿墻結(jié)構(gòu)的細部處理措施均考慮了區(qū)域防汛安全的需要。

（10）建設(shè)單位在工程開始前、結(jié)束后應(yīng)對雨、污水管，防汛墻等進行必要的檢測，若發(fā)現(xiàn)存在結(jié)構(gòu)性或功能性損壞的，應(yīng)及時進行修復(fù)。

5 結(jié) 論

經(jīng)論證，該項目施工屬于跨汛期施工，使用期的設(shè)計，存在一定的防汛安全隱患。各相關(guān)單位在做好非汛期工作安排的同時，應(yīng)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(yīng)建立長效的防汛安全管理體制，健全防汛安全報警預(yù)案，儲備充足的防汛搶險物資，以應(yīng)對各種可能發(fā)生的突發(fā)事故。