黃明利， 張志恩， 譚忠盛

(北京交通大學(xué)土建學(xué)院， 北京 100044)

我國城市防洪排澇地下深隧規(guī)劃設(shè)計與施工方法

黃明利， 張志恩*， 譚忠盛

(北京交通大學(xué)土建學(xué)院， 北京 100044)

為了建設(shè)符合中國國情的地下排水深隧，解決城市內(nèi)澇問題，消除“城市看?！爆F(xiàn)象，采用調(diào)研分析的研究方法，通過調(diào)研國外城市排水深隧建設(shè)的成功案例，借鑒成熟經(jīng)驗并結(jié)合我國國情探索出我國城市排水深隧在規(guī)劃設(shè)計、施工技術(shù)等方面的建設(shè)模式。主要結(jié)論如下： 1)深隧規(guī)劃必須堅持雨污分流原則，防澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)為百年一遇； 2)深隧層位應(yīng)建于地下30～50 m的位置，隧道管線應(yīng)布設(shè)在城市易澇區(qū)，并且將修建深隧、改造淺管和清淤河道銜接起來，形成一套完整的防洪排澇系統(tǒng)，讓深隧的作用得以充分發(fā)揮，才能解決城市內(nèi)澇問題； 3)排水深隧要注重防水設(shè)計，防止雨水污染地下水； 4)為提高深隧的經(jīng)濟效益，應(yīng)將深隧與地下快速路的規(guī)劃結(jié)合起來，功能上多樣化。

防洪排澇； 排水深隧； 規(guī)劃設(shè)計； 施工方法

0 引言

2016年我國各地頻繁遭受內(nèi)澇災(zāi)害，損失嚴(yán)重。根據(jù)國家防汛抗旱總指揮部辦公室統(tǒng)計結(jié)果，截至2015年，全國有29省(區(qū)、市) 1 810個縣5 932萬人遭受洪澇災(zāi)害，因災(zāi)死亡232人、失蹤55人，緊急轉(zhuǎn)移安置466.35萬人，農(nóng)作物受災(zāi)面積4 839萬hm2，房屋倒塌11.75萬間，直接經(jīng)濟損失約1 176億元。城市防洪排澇問題引起越來越高的重視。為解決城市逢雨必澇現(xiàn)象，國家大力推廣海綿城市建設(shè)，建立海綿城市試點城市，希望起到示范作用。海綿城市建設(shè)已經(jīng)1年，但是眾多試點城市仍舊無法擺脫“逢雨必澇”。根據(jù)《中國經(jīng)濟周刊》記者不完全統(tǒng)計，從2015年至今，全國30個海綿城市試點中有19個城市出現(xiàn)內(nèi)澇?！蛾P(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出將70%的降雨就地消納和利用的建設(shè)目標(biāo)，到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求，2030年80%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求。中央對試點城市考核的時間表是 5～10 年，目前首批海綿城市試點工作啟動僅1年，不能因為這次被水淹了，就認(rèn)為海綿城市的試點失敗了，同時也暴露出海綿城市現(xiàn)階段規(guī)劃建設(shè)存在的問題：“重地上、輕地下”，過分重視“滲”“蓄”“滯”地上“海綿體”設(shè)施建設(shè)，忽略了“排”“用”，即地下排水系統(tǒng)的升級改造，尤其是深層調(diào)蓄隧道的規(guī)劃建設(shè)。

一些學(xué)者對深隧進行了研究。文獻[1]根據(jù)控制目的和功能，將隧道類型分為： 污染控制隧道，收集合流制溢流污水、兼顧分流制雨水徑流；洪澇控制隧道，收集、調(diào)蓄雨水徑流及截流、接納上游洪水；多功能雨洪隧道，同時實現(xiàn)洪澇控制、污染控制、交通等多種功能；文獻[2-5]認(rèn)為深隧工程在排污、防澇等方面能起到不可替代的作用，尤其是對老城區(qū)排水管道的雨污分流改造，并且提出只有深層隧道和淺層系統(tǒng)結(jié)合起來，才能解決城市內(nèi)澇及污水處理問題。以上文獻對深隧工程的研究還較為淺顯，對我國城市防洪排澇為什么要選擇排水深隧，排水深隧建設(shè)是否也要堅持雨污分離、防洪標(biāo)準(zhǔn)年限，以及從城市地下空間資源的綜合利用考慮深隧的建設(shè)層位、儲量的確定、采用分體或合體設(shè)計、防止地下水污染等問題，還有修建排水深隧要采用何種施工技術(shù)都未給予合理的建議。

1 我國城市修建深隧工程的必要性

1)宏觀上，基于我國人多地少的國情，地表調(diào)蓄空間嚴(yán)重不足，需要地下深層調(diào)蓄。國家統(tǒng)計局資料顯示： 我國人口總量13.68億人(2014年)，多集中在東部平原。我國有4大平原，平原面積只占總面積的12%，其中面積最大的平原為東北平原(35萬km2)、最小的平原為關(guān)中平原(約4萬km2)，經(jīng)濟最為富庶的為長江中下游平原(16萬km2)，人口最多的平原為華北平原(31萬km2)。

建設(shè)海綿城市需要占用地表土地資源轉(zhuǎn)化為綠化、滲蓄儲水設(shè)施，這與我國人多地少的國情相矛盾，故建設(shè)地下深層調(diào)蓄可節(jié)約土地資源。

2)只靠海綿城市“海綿體”不能消除內(nèi)澇，排水深隧可輔助海綿城市消除內(nèi)澇。海綿城市通過“海綿體”將城市積水蓄存或者下滲為地下水。當(dāng)?shù)叵滤簧仙昂＞d體”飽和以后，剩余積水如何解決？武漢市(試點海綿城市)水務(wù)局統(tǒng)計資料顯示： 從2016年6月30日至7月2日，降雨達(dá)到 22.5個東湖的水量及全年1/3的雨量，6個遠(yuǎn)城區(qū)降雨量超過200 mm，部分地區(qū)甚至4 h就降雨240 mm。超強降雨引起江水倒灌是此次武漢內(nèi)澇的主要原因。

連續(xù)超強的降雨、外江水位的不斷上漲，使城市“海綿體”失去作用，這種情況如何“破”？排水深隧助力海綿城市可消除內(nèi)澇。城市防洪排澇規(guī)劃圖如圖1所示。

圖1 城市防洪排澇規(guī)劃圖

3)造價和維護費相對較低。深層隧道建設(shè)與雨污分流淺層排水系統(tǒng)改造相比，深層隧道的投入產(chǎn)出比更合理，并用“性價比高”來形容深層隧道。以廣州東濠涌深隧為例，深層隧道與雨污分流比選方案如表1所示。

表1 深層隧道與雨污分流方案比選

4)可緩解城市水危機。我國是缺水國家，每年卻把大量的雨水當(dāng)做災(zāi)害因素排入大海，與此同時，卻進行大規(guī)模的跨流域調(diào)水，將局部的水危機轉(zhuǎn)嫁給其他流域和地區(qū)，從而導(dǎo)致全面的水危機。大型的排水深隧可將雨水儲存起來，緩解城市水資源匱乏的問題。北京水務(wù)局統(tǒng)計資料顯示： 北京屬重度缺水地區(qū)，人均水資源占有量不足300 m3，而北京年均降雨總量為98.28億m3。據(jù)了解北京擬建深隧2條廊道，總長約100 km，蓄滯能力可達(dá)800萬 m3。

2 國外深隧建設(shè)成功案例

由以上分析可以看出，建設(shè)深層排水隧道來解決城市內(nèi)澇問題是很有必要的； 但目前我國修建深隧的城市較少，在規(guī)劃和施工技術(shù)方面缺乏經(jīng)驗，故要對世界上已建成的深隧工程進行分析和研究，借鑒其成熟的經(jīng)驗。以下簡單介紹幾個典型的案例以作分析。

2.1 日本首都圈外郭放水路

1)建設(shè)概況。日本首都圈外郭放水路屬于洪澇控制隧道，全長6.4 km，直徑為10.6 m，連接?xùn)|京 1萬5 700 km的城市下水道，通過5個高65 m、直徑32 m的豎井，連通附近的江戶川、倉松川、中川、古利川等河流，作為分洪入口。單個豎井容積約為4.2萬 m3，工程總儲水量為67萬 m3。蓄水池調(diào)壓水槽長177 m、寬78 m，由59根長7 m、寬2 m、高18 m、質(zhì)量為500 t的混凝土巨柱撐起，以防止蓄水池在地下水的推力下上浮。4臺由航空發(fā)動機改裝而成的燃?xì)廨啓C驅(qū)動的大型水泵，單臺功率達(dá)1萬4 000馬力，將水以200 m3/s的速度排入江戶川，最終匯入東京灣。

2)施工技術(shù)。豎井采用逆筑襯砌和自動化沉井法施工，工程采用鋼管插入式接頭管片。鋼管插入式接頭包括插入桿和接收管，接收管的內(nèi)面包裹了一層聚乙烯，插入時用來吸收膨脹以避免外面管片混凝土破裂，其拼裝自動化程度高，減少了螺栓孔，避免二次襯砌。豎井施工方法見表2。

表2 豎井施工方法

Table 2 Construction methods for inclined shafts

3)運行情況。截至2013年11月1日，首都圈外郭放水路每年運行5—10次，累計經(jīng)歷了75次暴雨。歷史最大流入量出現(xiàn)在2008年8月的暴雨之時，處理的洪水水量相當(dāng)于約2.5萬個25 m標(biāo)準(zhǔn)泳池。

4)建設(shè)意義。2007年，中川及綾瀨川流域遭水浸的房屋數(shù)量由最嚴(yán)重年份的4萬1 544間減至245間，浸水面積由2萬7 840 hm2減至65 hm2，降低了洪水對城市造成的損失[6]。

2.2 神田川環(huán)狀7號線地下調(diào)節(jié)池

1)建設(shè)概況。神田川環(huán)狀7號線地下調(diào)節(jié)池，隧道長4.5 km，內(nèi)徑為12.5 m，位于地下50 m深處。調(diào)節(jié)池的貯水量達(dá)54萬 m3。

2)施工技術(shù)。隧道采用泥水式盾構(gòu)法。一期工程隧道外徑為13.7 m，內(nèi)徑為12.5 m，襯砌采用鋼筋混凝土平板形管片，厚0.6 m；二期采用嵌合式NM管片，厚0.35 m。

3)建成后效果。神田川是洪水重災(zāi)區(qū)，于1997年蓄水池一期工程完成后，就發(fā)揮了強大的調(diào)節(jié)功能。2004年臺風(fēng)來襲時的降雨量和1993年的洪水災(zāi)害差不多，但相比當(dāng)時，周邊超過3 000間房屋被淹，僅46間房屋受災(zāi)。

2.3 英國泰晤士河LEE溢流污水隧道

1)建設(shè)概況。LEE溢流污水隧道屬于污染控制隧道，位于英國倫敦地下75 m深處，長為6.9 km，內(nèi)徑為7.2 m，隧道和豎井的總儲存空間達(dá)到38.2萬 m3，隧道設(shè)有4個最大直徑為38 m的深豎井，工程價值達(dá)6.35億英鎊。

2)施工技術(shù)。隧道采用直徑為8.85 m的“Busy Lizzie”號泥水平衡盾構(gòu)掘進，使用混凝土管片作為隧道襯砌，隧道掘進于2010年9月開始，2014年1月掘進完成。工程中使用了全新的二次襯砌技術(shù)。為滿足建設(shè)需求，設(shè)計創(chuàng)新采用鋼纖維混凝土代替了傳統(tǒng)的混凝土二次襯砌，研發(fā)了全新可泵送的混凝土配比。通過使用該技術(shù)，在1周內(nèi)最多可以完成300 m的襯砌。鋼纖維混凝土襯砌厚度為300 mm，襯砌后隧道的內(nèi)徑由7.8 m縮小為7.2 m。

2.4 吉隆坡Smart隧道

1)建設(shè)概況。吉隆坡Smart隧道屬于多功能雨洪隧道，隧道全長達(dá)9.7 km，是東南亞最長以及亞洲第二長隧道。隧道由洪水隧道與機動車隧道2部分組成，隧道中間3 km的隧道段在非暴雨季用做公路隧道，以緩解城市交通擁堵。這段隧道分為3層，第3層用于永久性排水，上2層用于通車。在遇到5年一遇的暴雨時，第2層隧道變?yōu)榕潘淼溃?在遇到20年一遇的暴雨時，整個直徑12 m的隧道全部用于泄洪[6-7]。吉隆坡Smart隧道如圖2所示。

圖2 吉隆坡Smart隧道

2)建設(shè)目的。隧道主要用途是舒緩市區(qū)交通擁堵以及在發(fā)生閃電水災(zāi)時排水。

3 對于我國城市排水深隧工程規(guī)劃設(shè)計的思考

我國深受內(nèi)澇災(zāi)害的城市眾多，通過對國外城市的調(diào)研可以看出，深隧工程在應(yīng)對超常降雨、暴雨消峰、蓄滯雨水等方面發(fā)揮了重要的作用。建排水深隧對完善我國城市排水系統(tǒng)，解決內(nèi)澇問題來說是很有必要的。排水深隧的規(guī)劃要從長遠(yuǎn)的角度考慮，結(jié)合國外已建深隧的成功經(jīng)驗、頻率和強度都在增加的極端天氣及可持續(xù)發(fā)展理念提出以下建議。

3.1 排水深隧規(guī)劃設(shè)計必須堅持雨污分流

由于雨水污染小，經(jīng)過分流后，可直接排入城市內(nèi)河，經(jīng)過自然沉淀，即可作為天然的景觀用水，也可作為供給噴灑道路的城市市政用水，故雨水經(jīng)過凈化、緩沖流入河流，可以提高地表水的使用效益。同時，讓污水排入污水管網(wǎng)，并通過污水處理廠處理，實現(xiàn)污水再生回用。雨污分流后能加快污水收集率，提高污水處理率，避免污水對河道、地下水造成污染，明顯改善城市水環(huán)境，還能降低污水處理成本。

3.2 深隧設(shè)計防澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)為百年一遇,可分期修建

從長遠(yuǎn)的角度考慮，深隧設(shè)計防澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)為百年一遇，有些城市即使過去沒有遭遇過百年一遇的暴雨，并不代表未來的幾年、十幾年內(nèi)不會出現(xiàn)百年一遇的極端降雨。根據(jù)國家氣象局統(tǒng)計顯示： 暴雨極值天氣出現(xiàn)的概率以每年20%的速率增加，短歷時暴雨強度、極端降雨日數(shù)也在不斷增加，故深隧設(shè)計防澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為百年一遇是合理的。

3.3 深隧規(guī)劃設(shè)計的空間布局

1)深隧管線布設(shè)，處理好深隧、淺管和河道之間的關(guān)系。深隧管線應(yīng)根據(jù)城市內(nèi)澇風(fēng)險評估報告中確定的城市內(nèi)澇積水點，布設(shè)在城市易澇區(qū)。以北京為例，解決北京西山洪水構(gòu)想： 如果2012年7月21日特大暴雨中心(全市平均降雨量215 mm，暴雨中心達(dá)541 mm)發(fā)生在北京西山地區(qū)，將是北京更大的災(zāi)難性事件。沿西山開挖截洪溝，建設(shè)地下排水深隧系統(tǒng)，導(dǎo)入到永定河，避免山區(qū)洪水與城區(qū)內(nèi)澇疊加沖擊城區(qū)。為減輕超標(biāo)準(zhǔn)降雨給城區(qū)“東排”增加的排澇壓力，根據(jù)中心城河流水系特點及近年積水分布情況，提出： 在城市西部建設(shè)以分流消峰為主的排水廊道， 在城市東部建設(shè)以蓄滯為主的調(diào)蓄廊道[8]。除此之外，要重視深隧、淺管和河道的有效結(jié)合，深隧工程不是要重建一個城市排水系統(tǒng)，它應(yīng)該是在原有治水管網(wǎng)基礎(chǔ)上的一個提升與深化，只有深隧、淺管和河道的管路暢通，深隧的功能才能發(fā)揮正常，否則就可能出現(xiàn)有暴雨時，下面的深隧“吃不飽”，上面的管網(wǎng)又頂不住的現(xiàn)象。淺層排水管網(wǎng)和深隧工程構(gòu)成城市排澇系統(tǒng)，同時要連通城市內(nèi)外的天然水系河道，將防洪和排澇進行有效鏈接。

2)排水深隧建設(shè)層位。城市地下空間層位都有較為明確的規(guī)劃，城市地表以下0～8 m是用于市政排水管網(wǎng)及各種通信、電力管線，地表以下8～30 m已經(jīng)被地鐵占據(jù)，故深層排水隧道只能建于地下30 m以下的位置，考慮抽水泵站的揚程和抽水成本以及地下更深層位用于其他規(guī)劃，建議深層排水隧道建于地下 30～50 m的位置。城市地下空間開發(fā)規(guī)劃見圖3。

圖3 城市地下空間開發(fā)規(guī)劃圖(單位： m)

3)隧道儲量的確定。模擬海綿城市建成后，以地面雨水調(diào)蓄設(shè)施為參數(shù)，考慮城市歷年來最大暴雨強度與歷時，并預(yù)測未來一定年限內(nèi)暴雨發(fā)展趨勢，建立城市暴雨洪水仿真模型，模擬超常雨情下海綿城市市區(qū)積水情況，確定隧道的儲量。

4)區(qū)別儲水豎井分體與合體設(shè)計。深隧豎井有分體、合體設(shè)計，針對城市內(nèi)澇積水區(qū)域的不同，選擇不同的設(shè)計方案。城市內(nèi)澇積水點集中，可采用合體設(shè)計，在深隧的末端設(shè)置一座大型的儲水豎井，緩存雨水；若城市內(nèi)澇積水點分散，可采用分體設(shè)計，并在深隧布設(shè)沿線嚴(yán)重積水點設(shè)置儲水豎井。日本排水深隧設(shè)計構(gòu)成圖見圖4。

圖4 日本排水深隧設(shè)計構(gòu)成圖

5)排水深隧的防水設(shè)計。排水深隧在設(shè)計時應(yīng)注重對地下水的隔離保護，防止雨水污染地下水，所以要注重排水深隧的防水設(shè)計。

3.4 排水深隧多功能設(shè)計

排水深隧的建設(shè)耗資巨大，據(jù)了解我國首條在建排水深隧——廣州深隧，東濠涌深隧僅1.8 km就耗資7億元左右，“一主七副”8條深層隧道總長86.42 km需投資250億元左右。為充分發(fā)揮深隧的使用價值，可將深隧排水與道路運輸結(jié)合起來，在非暴雨時節(jié)，用做城市快速路，可緩解城市交通擁堵問題。

4 排水深隧施工方法分析

4.1 豎井施工技術(shù)

排水深隧豎井施工技術(shù)有3種： 鉆爆法、反井鉆機法和下沉式豎井掘進機(VSM)。

1)鉆爆法。適用于各種地質(zhì)條件和地下水條件，具有適合各種斷面形式和變化斷面的高度靈活性，在深隧豎井施工初期階段，對松軟的土質(zhì)層，利用挖掘機挖掘；在更深的巖石層，利用鑿巖臺車或多臂鉆車與專用炸藥，鉆孔爆破掘進。

2)反井鉆機法。利用反井鉆機，先自上而下沿豎井設(shè)計中軸線，鉆出一個φ200～350 mm倒孔，再沿倒孔自下而上擴孔鉆進，擴孔直徑一般為1～5 m，對于直徑超過5 m的豎井，需要用鉆爆法施工最終成型。

3)VSM技術(shù)。主要是利用下沉式豎井掘進機進行掘進，利用這項技術(shù)可以建造直徑5～16 m的豎井到地面下150 m的深處。目前，德國海瑞克能夠提供下沉式豎井掘進設(shè)備。該設(shè)備有2個優(yōu)點： 一是能夠在地下水環(huán)境中作業(yè)，大幅度降低工程成本；二是與隧道掘進設(shè)備聯(lián)手合作，為深隧工程系統(tǒng)提供成套解決方案。

4.2 深層隧道施工技術(shù)

深層隧道施工技術(shù)比較成熟，國內(nèi)外普遍采用盾構(gòu)法，利用盾構(gòu)機掘進，一次成型。以廣州東濠涌深隧試驗段為例。

1)工程概況。 隧道起點位于越秀橋西南側(cè)綠化用地，線路沿越秀北路向南，沿途下穿地鐵1號線和6號線，順著越秀中路、越秀南路、東沙角路南下，終點位于江灣大酒店東側(cè)的補水泵站。隧道通過孖魚崗涌豎井和中山三路豎井，玉帶濠豎井與淺層系統(tǒng)連接。線路長1.77 km，內(nèi)徑為5.3 m，埋深33 m[9]。

2)施工方法。隧道采用礦山法+盾構(gòu)法施工，自中山三路往東風(fēng)路豎井掘進，到東風(fēng)路豎井后盾構(gòu)吊出后回到中山三路豎井往沿江路尾端豎井及泵站掘進。盾構(gòu)采用環(huán)寬為1.5 m的通用管片襯砌，混凝土強度為C50，抗?jié)B等級不低于P12。沿江路豎井連接通道段及預(yù)留隧道段、尾端豎井預(yù)留隧道段、玉帶濠豎井聯(lián)絡(luò)通道段采用礦山法施工，采用復(fù)合襯砌。

東風(fēng)路豎井、中山三路豎井及玉帶濠豎井基坑上部土層采用排樁+內(nèi)支撐支護方式，樁間采用單管旋噴樁止水，基坑下部巖層采用巖石噴錨支護。尾端豎井與沿江路豎井由于臨近珠江，且地質(zhì)砂層較厚，基坑上部土層采用連續(xù)墻+內(nèi)支撐支護方式，基坑下部巖層采用巖石噴錨支護。

5 結(jié)論與建議

排水深隧在我國城市排水系統(tǒng)中應(yīng)用不多，但前景廣闊，目前廣州、武漢、北京、上海都在積極地規(guī)劃建設(shè)排水深隧工程。通過調(diào)研分析總結(jié)出的結(jié)論與建議如下。

1)規(guī)劃排水深隧必須堅持雨污分流原則，防澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)為百年一遇。

2)從城市地下空間資源綜合開發(fā)利用的角度出發(fā)，深隧層位應(yīng)建于地下30～50 m的位置，隧道管線應(yīng)布設(shè)在城市易澇區(qū)，并且將修建深隧、改造淺管和清淤河道銜接起來，形成一套完整的防洪排澇系統(tǒng)，讓深隧的作用得以充分發(fā)揮，才能解決城市內(nèi)澇問題。

3)在城市內(nèi)澇積水集中的地方，可采用合體設(shè)計，在深隧的末端設(shè)置一座大型的儲水豎井，緩存雨水。若城市內(nèi)澇積水分散，可采用分體設(shè)計，在深隧沿線嚴(yán)重積水點設(shè)置儲水豎井，并且排水深隧要注重防水設(shè)計，防止雨水污染地下水。

4)為提高深隧的經(jīng)濟效益，應(yīng)將深隧與地下快速路的規(guī)劃結(jié)合起來，實現(xiàn)功能多樣化。

5)排水深隧作為公共基礎(chǔ)設(shè)施，公益性較強，不以盈利為主要目的，并且投資規(guī)模巨大，故采取何種投融資方式是目前針對排水深隧建設(shè)需要進一步研究的方向。

[1] 葛翔,黃義娟. 深層隧道排水方案在深圳水環(huán)境治理方面的應(yīng)用[J]. 中國農(nóng)村水利水電,2015(7): 68. GE Xiang, HUANG Yijuan. Application of deep tunnel drainage scheme in Shenzhen water environment management[J].China Rural Water and Hydropower, 2015 (7): 68.

[2] 門絢,李冬,張杰.國內(nèi)外深隧排水系統(tǒng)建設(shè)狀況及其啟示[J].河北工業(yè)科技,2015,32(5): 438. MEN Xuan, LI Dong, ZHANG Jie. Construction status and inspirations of deep tunnel drainage system both at home and abroad [J]. Hebei Journal of Industrial Science & Technology, 2015, 32(5): 438.

[3] 林忠軍.深層隧道排水系統(tǒng)在城市排水規(guī)劃中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪,2014(5): 143. LIN Zhongjun. Application of deep tunnel drainage system in urban drainage planning [J]. Urban Roads Bridges & Flood Control, 2014(5): 143.

[4] 何永雪,黃松.探索深層隧道排水系統(tǒng)在城市排水規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 中國建材科技,2014(5): 247. HE Yongxue, HUANG Song. Exploring the application of deep tunnel drainage system in urban drainage planning [J]. China Building Materials Science & Technology, 2014(5): 247.

[5] MALAVIYA P, SINGH A. Constructed wetlands for management of urban stormwater runoff [J]. Critical Reviews in Environment Science and Technology, 2012, 42(20)： 2153.

[6] 盧炯平, 李振強, 彭佳湄. 我國特大城市內(nèi)澇治理措施探討[J].給水排水,2015(增刊1): 93. LU Jiongping, LI Zhenqiang, PENG Jiamei. Discussion on waterlogging control measures of China′s super-big city [J]. Water & Wastewater Engineering, 2015(S1): 93.

[7] 魯朝陽,車伍,唐磊,等. 隧道在城市洪澇及合流制溢流控制中的應(yīng)用[J]. 中國給水排水,2013(24): 35. LU Zhaoyang, CHE Wu, TANG Lei, et al. Application of stormwater tunnel to control of urban flooding and combined sewer overflow [J]. China Water & Wastewater, 2013(24): 35.

[8] 陳建剛,張書函,潘興瑤,等. 基于雨水利用的城市防災(zāi)減災(zāi)研究展望[J]. 北京水務(wù),2013(增刊2): 61. CHEN Jiangang, ZHANG Shuhan, PAN Xingyao, et al. Prospect of urban disaster prevention and mitigation based on rainwater utilization [J]. Beijing Water, 2013(S2): 61.

[9] 林文杰,趙俊鳳,吳慧英. 東濠涌深隧工程對初雨污染的減排效果初探[J]. 人民珠江,2014(5): 72. LIN Wenjie, ZHAO Junfeng, WU Huiying. Preliminary study of the effect of the Donghuo-Sheng-Deng project on the first stage pollution [J]. Pearl River, 2014(5): 72.

Planning, Design and Construction of Deep Underground Tunnel for Flood Control and Drainage in Urban Areas in China

HUANG Mingli, ZHANG Zhien*, TAN Zhongsheng

(SchoolofCivilEngineering&Architecture,BeijingJiaotonguniversity,Beijing100044,China)

The waterlogging in some urban areas in China is serious, as a result, it is very important to build proper underground drainage tunnels in these areas. The successful cases of deep urban drainage tunnels in other countries are studied; meanwhile, the proper modes of planning, design and construction technology of deep urban drainage tunnel in China are discussed. Some main conclusions are as follows: 1) The principle of rainfall and sewage separation should be kept; and the flood control standard should be rather strict. 2) The drainage tunnels should be located underground 30-50 m in areas are prone to waterlogging. 3) A flood control and drainage system connecting tunnels, shallow pipelines and desilting riverway should be established. 4) The planning of deep drainage tunnels and underground expressway should be connected so as to improve the economical benefits of deep drainage tunnels.

flood control and drainage; deep drainage tunnel; planning and design; construction method

2016-12-05;

2017-06-10

城市地下空間開發(fā)規(guī)劃戰(zhàn)略研究(中國工程院咨詢研究項目(2015-XZ-16))

黃明利(1969—)，男，黑龍江雙城人，2000年畢業(yè)于東北大學(xué)，采礦工程專業(yè)，博士，教授，主要從事地鐵和隧道設(shè)計與施工技術(shù)、巖土破壞力學(xué)、隧道注漿理論與技術(shù)等方面的教學(xué)科研工作。E-mail： mlhuang@bjtu.edu.cn。*通信作者： 張志恩， E-mail： 2550398151@qq.com。

10.3973/j.issn.1672-741X.2017.08.005

U 45

A

1672-741X(2017)08-0946-06