【正文】 工程設(shè)計證書號：090012sj 上海市區(qū)防汛墻除險加固防洪工程專項整治規(guī)劃設(shè)計報告 上?？睖y設(shè)計研究院 2004年9月 審查： 趙 井 根 李 衛(wèi) 校核： 沈 達(dá) 李 衛(wèi) 編寫： 朱 強(qiáng) 姜 娟 周 丞目 錄1 工程概況2 基本資料及設(shè)計依據(jù) 3 市區(qū)防汛墻目前存在問題及原因分析4 對策與措施5 工程投資估算6 問題與建議附圖 防汛道路平面位置圖1 工程概況上海市區(qū)防汛墻全長208Km（不包括110km新增防洪工程），位于黃浦江及其支河口兩岸，涉及寶山、楊浦、虹口、黃浦、盧灣、徐匯、閔行及浦東新區(qū)等8個區(qū)，擔(dān)負(fù)著上海市中心城區(qū)免受黃浦江洪水和風(fēng)暴潮襲擊的重任。為了確保上海市區(qū)防汛安全，1988年上海市人民政府報經(jīng)國家計委批準(zhǔn)立項，按千年一遇標(biāo)準(zhǔn)（、）對市區(qū)208Km防汛墻進(jìn)行加高加固，建筑物達(dá)到1級水工建筑物標(biāo)準(zhǔn)，并于同年10月正式開工建設(shè)。20世紀(jì)90年代以來，太湖流域連續(xù)發(fā)生了大洪水和特大洪水，流域的工情、水情和雨情也發(fā)生了較大變化。據(jù)市防汛指揮部統(tǒng)計，1989年至2000年，黃浦公園站共出現(xiàn)超過警戒水位的高潮位132次，其中9711臺風(fēng)和2000年“派比安”、“桑美”臺風(fēng)影響時。1992年8月28日至8月31日，上海市受16號臺風(fēng)和高潮的影響，出現(xiàn)了僅次于1981年的歷史第二高潮。2002年間，在長達(dá)122天的汛期中，上海市經(jīng)受了2次臺風(fēng)外圍影響、8次天文大潮汛，其中黃浦公園潮位16次超過警戒水位，期間已達(dá)標(biāo)208km黃浦江防汛墻經(jīng)受了一次又一次風(fēng)浪的考驗(yàn)，防汛形勢愈顯嚴(yán)重。市區(qū)防汛墻自1956年以來，曾進(jìn)行過三次較大規(guī)模的修建加固，1988年市區(qū)208Km防汛墻加高加固設(shè)計中，約有一半左右的防汛墻僅作了簡單加高或加固。迄今為止，這些老防汛墻有的仍在使用之中，其使用年限至今已在15~30年及以上，老結(jié)構(gòu)墻身薄弱、老化現(xiàn)象比較普遍，有的結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性方面存在問題。另外，部分防汛墻因沉降等原因，墻頂高程未達(dá)防汛標(biāo)準(zhǔn)，部分支河橋梁橋面高程未達(dá)防汛標(biāo)準(zhǔn)，部分地段高潮位時防汛墻抗?jié)B能力不足，一部分地區(qū)墻后未設(shè)防汛道路，即防汛配套設(shè)施不足。上述這些問題顯示出上海市區(qū)防汛墻的薄弱環(huán)節(jié)，而上海作為一個國際化的大都市，必須擁有一個安全可靠的居住、投資和建設(shè)的環(huán)境，因此，建設(shè)一個與國際大都市相匹配的城市防洪體系，防汛墻的除險加固工作就顯得極為重要和緊迫。 2003年12月，水利部對太湖流域第二輪防洪規(guī)劃的具體項目和任務(wù)作了明確指示，對流域防洪提出了更高的要求，其中上海市區(qū)防汛墻除險加固防洪工程整治規(guī)劃是流域規(guī)劃的一部分。市區(qū)防汛墻作為流域內(nèi)重要建筑物，擔(dān)負(fù)著保衛(wèi)黃浦江兩岸人民生命財產(chǎn)安全的職責(zé)，盡快開展市區(qū)防汛墻第二輪防洪規(guī)劃研究工作，任務(wù)非常迫切。同時，為貫徹“流域防洪體系需進(jìn)一步完善，防洪能力需進(jìn)一步提高”的精神，上海市防汛墻建設(shè)管理處（以下簡稱市防管處）提出將上海市區(qū)防汛墻除險加固防洪工程作為專項整治工程，并委托我院對該工程進(jìn)行規(guī)劃階段的設(shè)計。 本報告依據(jù)市防管處及其下屬8個區(qū)的防汛管理部門提供的防汛墻現(xiàn)狀材料，以及市防管處與我院2002年合編的《上海市黃浦江（208km）防汛墻資料整編》圖冊，對市區(qū)防汛墻目前存在的上述主要問題進(jìn)行羅列，同時對產(chǎn)生問題的原因作出分析，再針對這些問題，根據(jù)8個區(qū)的不同情況，提出具體解決的措施，最后進(jìn)行工程投資估算。2 基本資料及設(shè)計依據(jù) 工程等別和標(biāo)準(zhǔn)按水利電力部（85）水利水電規(guī)字第24號文批示精神，市區(qū)防汛墻為一級水工建筑物。防汛標(biāo)準(zhǔn)按水利電力部（84）水利水電規(guī)字第94號文批示，上海市區(qū)防汛墻加高加固的設(shè)防水位為千年一遇高潮位。黃浦江沿岸各區(qū)段設(shè)計水位和墻頂高程見表21所示（其中高程采用城建吳淞高程系，以下同）。詳見《上海市區(qū)防汛墻加高加固工程初步設(shè)計報告》（水利電力部上?？睖y設(shè)計研究院匯總，1988年）以及各單位防汛墻初步設(shè)計文件。 設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) ⑴《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）；⑵《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB5028698）；⑶《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ5092）；⑷《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL/T19196）；⑸《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（DL50731997）；⑹上海市《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（DGJ08111999）；⑺上海市《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ9494）；⑻上海市《地基處理技術(shù)規(guī)范》（DBJ084094）；（9）《上海市區(qū)防汛墻加高加固工程初步設(shè)計報告》；（10）《上海市區(qū)防汛墻加高加固工程設(shè)計大綱》3 市區(qū)防汛墻目前存在問題及原因分析市區(qū)防汛墻自上世紀(jì)90年代初大規(guī)模加高加固以來，通過10多年的運(yùn)行，對市中心的城市防洪發(fā)揮了巨大的作用，但仍存在著以下幾方面的問題，現(xiàn)分別敘述如下： 防汛墻使用年限及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題市區(qū)防汛墻由20世紀(jì)50年代至70年代末，曾進(jìn)行過三次較大規(guī)模的修建加固，迄今為止，這些防汛墻有的仍在使用之中，其平均年限在30年以上，老結(jié)構(gòu)墻身薄弱、老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。根據(jù)《上海市區(qū)防汛墻加高加固工程初步設(shè)計報告》。隨著10多年間防汛墻加固及改建工程的連續(xù)進(jìn)行，市區(qū)老防汛墻長度逐漸減少，根據(jù)各個區(qū)提供的調(diào)查表統(tǒng)計，（約占208km的 41％）使用年限超過15年， km長使用年限在15~30年之間， km長使用年限超過30年。匯總表見表31，各區(qū)具體岸段調(diào)查統(tǒng)計表詳見附表11~18。根據(jù)工程任務(wù)要求，本報告僅對使用期超過15年的防汛墻進(jìn)行統(tǒng)計與復(fù)核。所以，以下對已建防汛墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所提出的問題僅限于上述范圍。表31 防汛墻使用年限長度匯總表區(qū)域使用年限15~30年段長度（km）使用年限超過30年段長度（km）基礎(chǔ)資料缺失段長度（km）小計（km）寶山 0楊浦 虹口 00 黃浦 盧灣 00 徐匯 閔行 0 浦東新區(qū) 合計 （1）根據(jù)1989年《上海市區(qū)防汛墻加高加固工程設(shè)計大綱》中有關(guān)設(shè)計規(guī)定，老防汛墻結(jié)構(gòu)在進(jìn)行復(fù)核計算時，可以降低一級標(biāo)準(zhǔn)使用，而且，原鋼筋混凝土墻身厚度小于30cm和槳砌塊石墻身厚度小于50cm的結(jié)構(gòu)，都在不同程度上加以了利用，但隨著使用年限的增加，這些結(jié)構(gòu)首先暴露出內(nèi)在質(zhì)量不高、容易損壞及老化的問題，隨后出現(xiàn)墻體破裂，引起墻后滲水。經(jīng)調(diào)查，上述結(jié)構(gòu)主要分布在寶山的北泗塘、楊浦的復(fù)興島和浦東新區(qū)的高橋港等一些支河上；（2）原設(shè)計大綱中，防汛墻按1級建筑物設(shè)計，結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定安全系數(shù)K值按老規(guī)范為K≥，如按照新的上海市《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（DBJ08111999）要求，作為重要建筑物的防汛墻，則有一些樁基結(jié)構(gòu)的老防汛墻，由于樁長和拉錨長度偏短，其整體穩(wěn)定明顯不能滿足要求。經(jīng)調(diào)查，上述結(jié)構(gòu)大部分分布在寶山的蘊(yùn)藻浜、浦東新區(qū)，徐匯、閔行局部地段也存在類似問題；（3）隨著城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的發(fā)展，內(nèi)河航道的整治與疏浚也在不斷開展，所以原先一些低標(biāo)準(zhǔn)河道如按規(guī)劃要求進(jìn)行拓浚，就將危及防汛墻的穩(wěn)定，對斜坡式結(jié)構(gòu)的影響尤為明顯，上述情況出現(xiàn)在寶山的北泗塘、浦東新區(qū)的高橋港、東溝、西溝、洋涇港以及閔行的六磊塘、渡橋港等支河上；另外，內(nèi)河上游新建泵閘在運(yùn)行過程中由于水情的變化，對下游駁岸沖刷也會造成的較大的危害，如寶山區(qū)防汛部門反映，新建成的郝橋港泵閘在運(yùn)行不久，下游上鋼一廠低樁承臺結(jié)構(gòu)防汛墻的墻前泥面已有降低趨勢。（4）以前（包括目前）的防汛墻施工圖階段設(shè)計時，地質(zhì)資料都采用或借用初步設(shè)計的地勘成果，地質(zhì)鉆探孔的間距為200~500m。而上海地區(qū)地質(zhì)突變較大，地層連續(xù)性差，按有關(guān)規(guī)范要求，施工圖詳勘階段的地質(zhì)鉆孔間距為50~100m，所以在原設(shè)計、復(fù)核中存在基礎(chǔ)資料運(yùn)用不正確的問題，使結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和自身穩(wěn)定計算結(jié)果受到一定的影響，某些地段的防汛墻在運(yùn)行過程中，已出現(xiàn)不同程度的墻身外傾或位移，這與設(shè)計資料采用不當(dāng)不無關(guān)系。據(jù)市防管處及8個區(qū)提供的實(shí)測資料統(tǒng)計，以前已達(dá)標(biāo)段的防汛墻，現(xiàn)如按千年一遇標(biāo)準(zhǔn)（）進(jìn)行復(fù)核，，若遇到天文大潮，有些地段極有可能出現(xiàn)墻頂翻水現(xiàn)象。，各區(qū)具體岸段統(tǒng)計表詳見附表2。表32 區(qū) 域?qū)毶綏钇趾缈邳S浦盧灣徐匯閔行浦東新區(qū)合計長度（km）0000高差平均值（m）平均 防汛墻墻頂高程未達(dá)防汛標(biāo)準(zhǔn)的原因主要有3個，第一，上海城市地面普遍沉降。據(jù)有關(guān)材料反映，上海市區(qū)地面的年沉降量達(dá)5~10mm 以上；第二，防汛墻自身的基礎(chǔ)沉降。由于防汛墻基礎(chǔ)位于軟弱地基，其最終沉降量在10cm左右屬于正常范圍；第三，沉測點(diǎn)高程的調(diào)整。 黃浦江支河橋梁橋面高程未達(dá)防汛標(biāo)準(zhǔn)目前，黃浦江支河口共有12條支河上的17座跨河橋梁的橋面高程未達(dá)防汛標(biāo)準(zhǔn)，~，上述橋梁的具體情況見表33。這些橋梁因建造年代較早，橋堍地勢較低，每逢汛期，這些橋梁必須采取臨時防汛措施，有幾座老橋甚至采取筑壩導(dǎo)流、壓重抗浮等措施，每年花費(fèi)大量的財力、物力，以確保防汛安全。 高潮位時防汛墻抗?jié)B能力不足 （1）老防汛墻加高加固后，盡管抗滑穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有了保證，但仍存在高水位時滲徑不滿足的問題。比如，有些L型墻底板埋深淺、長度偏短；有些拉錨板樁型式的結(jié)構(gòu)，墻后地勢較低。在遇到97年“派比安”臺風(fēng)和2000年“桑美”臺風(fēng)時，少數(shù)地段就因此而出現(xiàn)墻后滲水。如果今后經(jīng)受更高水位的考驗(yàn)，將更加暴露出抗?jié)B能力不足的缺陷。（2）對于80年代建設(shè)的防汛墻，其抗?jié)B能力也有以下不足之處。直立式防汛墻在基礎(chǔ)板樁施打過程中，因多種原因引起脫榫現(xiàn)象，又處理不當(dāng)，而脫榫部位常處在潮位變動區(qū)域，極易受潮水淘刷，使承臺底部土體表 33 黃浦江防汛墻保護(hù)范圍內(nèi)低于防御標(biāo)準(zhǔn)的橋梁統(tǒng)計表所在區(qū)編號橋名所在河道橋面最低點(diǎn)低于防汛標(biāo)準(zhǔn)差值（m）現(xiàn)有橋梁長寬(mm)寶山1東高涇橋東高涇5052上鋼一廠廠區(qū)橋郝橋港4553長江路橋郝橋港60404上鋼一廠廠區(qū)2座鐵路橋郝橋港45105上鋼一廠廠區(qū)燒結(jié)橋郝橋港45106吳淞煤氣廠廠區(qū)橋郝橋港4510楊浦無虹口　　7東大名路橋虹口港8東長治路橋虹口港9外白渡橋蘇州河11018黃浦10外白渡橋蘇州河11018盧灣11開平路橋日暉港329徐匯12鐵路橋公務(wù)段龍華港287閔行　　13電一路橋2竹港22514蔣家港橋蔣家港141015塘泗涇橋塘泗涇165浦東新區(qū)　　16三岔港橋三岔港24517洋涇港向陽橋洋涇港37418張家浜橋張家浜2510流失，引起管涌。斜坡式防汛墻墻后的填土質(zhì)量較差，也是發(fā)生墻后滲水的主要原因，一方面，由于施工工期緊張，墻后土體壓實(shí)度差，另一方面，粘性土來源少，回填雜填土居多，所以滲透系數(shù)大，使填土質(zhì)量難以達(dá)到設(shè)計要求；另外，漿砌石墻身結(jié)構(gòu)勾縫容易脫落。所以，在高潮位來臨時，上述施工措施不當(dāng)就會引發(fā)滲水和管涌。寶山、楊浦和浦東新區(qū)下游范圍由于水位高、地勢低的特點(diǎn)，而且老結(jié)構(gòu)覆蓋面較多等原因，防汛墻抗?jié)B能力較差，每年都暴露出一些滲漏問題。據(jù)各區(qū)提供的材料以及設(shè)計復(fù)核結(jié)果，認(rèn)為抗?jié)B能力較差，且存在滲漏現(xiàn)象的防汛地段統(tǒng)計表見表34。 配套設(shè)施不足1988年上海市區(qū)防汛墻初步設(shè)計概算中，未包括墻后防汛道路的建設(shè)項目。目前，根據(jù)8個區(qū)對實(shí)地進(jìn)行調(diào)查后的資料統(tǒng)計顯示，除部分公用段及廠區(qū)防汛墻墻后有防汛道路外，、資金不到位等原因，墻后未設(shè)防汛道路（包括場外防汛道路）。 表34 黃浦江防汛墻目前存在滲漏地段統(tǒng)計表所在區(qū)序號圖冊編號薄弱點(diǎn)地點(diǎn)長度（m）滲漏情況等結(jié)構(gòu)型式寶山1BSA0