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-1-工程设计证书号：090012-sj上海市区防汛墙除险加固防洪工程专项整治规划设计报告上海勘测设计研究院2004年9月-2-审查：赵井根李卫校核：沈达李卫编写：朱强姜娟周丞-3-目录1工程概况2基本资料及设计依据3市区防汛墙目前存在问题及原因分析4对策与措施5工程投资估算6问题与建议附图防汛道路平面位置图-4-1工程概况上海市区防汛墙全长208Km（不包括110km新增防洪工程），位于黄浦江及其支河口两岸，涉及宝山、杨浦、虹口、黄浦、卢湾、徐汇、闵行及浦东新区等8个区，担负着上海市中心城区免受黄浦江洪水和风暴潮袭击的重任。为了确保上海市区防汛安全，1988年上海市人民政府报经国家计委批准立项，按千年一遇标准（黄浦公园水位5.86m、吴淞口水位6.27m）对市区208Km防汛墙进行加高加固，建筑物达到1级水工建筑物标准，并于同年10月正式开工建设。20世纪90年代以来，太湖流域连续发生了大洪水和特大洪水，流域的工情、水情和雨情也发生了较大变化。据市防汛指挥部统计，1989年至2000年，黄浦公园站共出现超过警戒水位的高潮位132次，其中9711台风和2000年“派比安”、“桑美”台风影响时，共有5次超过5.0m的高潮位，最高达到5.72m。1992年8月28日至8月31日，上海市受16号台风和高潮的影响，黄浦公园潮位增至5.04m，出现了仅次于1981年的历史第二高潮。2002年间，在长达122天的汛期中，上海市经受了2次台风外围影响、8次天文大潮汛，其中黄浦公园潮位16次超过警戒水位，并出现了5.33m的历史第三高潮位，期间已达标208km黄浦江防汛墙经受了一次又一次风浪的考验，防汛形势愈显严重。市区防汛墙自1956年以来，曾进行过三次较大规模的修建加固，1988年市区208Km防汛墙加高加固设计中，约有一半左右的防汛墙仅作了简单加高或加固。迄今为止，这些老防汛墙有的仍在使用之中，其使用年限至今已在15~30年及以上，老结构墙身薄弱、老化现象比较普遍，有的结构-5-在稳定性方面存在问题。另外，部分防汛墙因沉降等原因，墙顶高程未达防汛标准，部分支河桥梁桥面高程未达防汛标准，部分地段高潮位时防汛墙抗渗能力不足，一部分地区墙后未设防汛道路，即防汛配套设施不足。上述这些问题显示出上海市区防汛墙的薄弱环节，而上海作为一个国际化的大都市，必须拥有一个安全可靠的居住、投资和建设的环境，因此，建设一个与国际大都市相匹配的城市防洪体系，防汛墙的除险加固工作就显得极为重要和紧迫。2003年12月，水利部对太湖流域第二轮防洪规划的具体项目和任务作了明确指示，对流域防洪提出了更高的要求，其中上海市区防汛墙除险加固防洪工程整治规划是流域规划的一部分。市区防汛墙作为流域内重要建筑物，担负着保卫黄浦江两岸人民生命财产安全的职责，尽快开展市区防汛墙第二轮防洪规划研究工作，任务非常迫切。同时，为贯彻“流域防洪体系需进一步完善，防洪能力需进一步提高”的精神，上海市防汛墙建设管理处（以下简称市防管处）提出将上海市区防汛墙除险加固防洪工程作为专项整治工程，并委托我院对该工程进行规划阶段的设计。本报告依据市防管处及其下属8个区的防汛管理部门提供的防汛墙现状材料，以及市防管处与我院2002年合编的《上海市黄浦江（208km）防汛墙资料整编》图册，对市区防汛墙目前存在的上述主要问题进行罗列，同时对产生问题的原因作出分析，再针对这些问题，根据8个区的不同情况，提出具体解决的措施，最后进行工程投资估算。-6-2基本资料及设计依据2.1工程等别和标准按水利电力部（85）水利水电规字第24号文批示精神，市区防汛墙为一级水工建筑物。防汛标准按水利电力部（84）水利水电规字第94号文批示，上海市区防汛墙加高加固的设防水位为千年一遇高潮位。黄浦江沿岸各区段设计水位和墙顶高程见表2-1所示（其中高程采用城建吴淞高程系，以下同）。2.2地质资料详见《上海市区防汛墙加高加固工程初步设计报告》（水利电力部上海勘测设计研究院汇总，1988年）以及各单位防汛墙初步设计文件。2.3设计规范及标准⑴《防洪标准》（GB50201-94）；⑵《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；⑶《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）；⑷《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；⑸《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-1997）；⑹上海市《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）；⑺上海市《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；⑻上海市《地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）；（9）《上海市区防汛墙加高加固工程初步设计报告》；（10）《上海市区防汛墙加高加固工程设计大纲》-7-3市区防汛墙目前存在问题及原因分析市区防汛墙自上世纪90年代初大规模加高加固以来，通过10多年的运行，对市中心的城市防洪发挥了巨大的作用，但仍存在着以下几方面的问题，现分别叙述如下：3.1防汛墙使用年限及结构稳定性问题3.1.1防汛墙使用年限问题市区防汛墙由20世纪50年代至70年代末，曾进行过三次较大规模的修建加固，迄今为止，这些防汛墙有的仍在使用之中，其平均年限在30年以上，老结构墙身薄弱、老化现象比较严重。根据《上海市区防汛墙加高加固工程初步设计报告》，市区防汛墙共有105.8Km是在80年代末以前建造的老防汛墙上简单加高或加固的。随着10多年间防汛墙加固及改建工程的连续进行，市区老防汛墙长度逐渐减少，根据各个区提供的调查表统计，目前8个区共有85.58km（约占208km的41％）使用年限超过15年，其中72.15km长使用年限在15~30年之间，8.23km长使用年限超过30年，5.20km长缺乏基础资料。汇总表见表3-1，各区具体岸段调查统计表详见附表1-1~1-8。3.1.2防汛墙结构稳定性问题根据工程任务要求，本报告仅对使用期超过15年的防汛墙进行统计与复核。所以，以下对已建防汛墙结构稳定性所提出的问题仅限于上述范围。-8-表3-1防汛墙使用年限长度汇总表区域使用年限15~30年段长度（km）使用年限超过30年段长度（km）基础资料缺失段长度（km）小计（km）宝山8.84201.46610.308杨浦13.3452.4920.61116.448虹口2.385002.385黄浦3.3601.1300.7715.260卢湾0.673000.673徐汇6.4940.0970.2936.885闵行3.16601.5354.701浦东新区33.8874.5140.52338.924合计72.1528.2325.19985.583（1）根据1989年《上海市区防汛墙加高加固工程设计大纲》中有关设计规定，老防汛墙结构在进行复核计算时，可以降低一级标准使用，而且，原钢筋混凝土墙身厚度小于30cm和桨砌块石墙身厚度小于50cm的结构，都在不同程度上加以了利用，但随着使用年限的增加，这些结构首先暴露出内在质量不高、容易损坏及老化的问题，随后出现墙体破裂，引起墙后渗水。经调查，上述结构主要分布在宝山的北泗塘、杨浦的复兴岛和浦东新区的高桥港等一些支河上；（2）原设计大纲中，防汛墙按1级建筑物设计，结构的整体稳定安全系数K值按老规范为K≥1.30，如按照新的上海市《地基基础设计规范》（DBJ08-11-1999）要求，作为重要建筑物的防汛墙，其整体稳定安全度应考虑结构重要性系数1.1，则有一些桩基结构的老防汛墙，由于桩长和拉锚长度偏短，其整体稳定明显不能满足要求。经调查，上述结构大部分分布在宝山的蕴藻浜、浦东新区，徐汇、闵行局部地段也存在类似问题；（3）随着城市经济和环保的发展，内河航道的整治与疏浚也在不断-9-开展，所以原先一些低标准河道如按规划要求进行拓浚，就将危及防汛墙的稳定，对斜坡式结构的影响尤为明显，上述情况出现在宝山的北泗塘、浦东新区的高桥港、东沟、西沟、洋泾港以及闵行的六磊塘、渡桥港等支河上；另外，内河上游新建泵闸在运行过程中由于水情的变化，对下游驳岸冲刷也会造成的较大的危害，如宝山区防汛部门反映，新建成的郝桥港泵闸在运行不久，下游上钢一厂低桩承台结构防汛墙的墙前泥面已有降低趋势。（4）以前（包括目前）的防汛墙施工图阶段设计时，地质资料都采用或借用初步设计的地勘成果，地质钻探孔的间距为200~500m。而上海地区地质突变较大，地层连续性差，按有关规范要求，施工图详勘阶段的地质钻孔间距为50~100m，所以在原设计、复核中存在基础资料运用不正确的问题，使结构的整体稳定和自身稳定计算结果受到一定的影响，某些地段的防汛墙在运行过程中，已出现不同程度的墙身外倾或位移，这与设计资料采用不当不无关系。3.2部分防汛墙墙顶高程未达防汛标准据市防管处及8个区提供的实测资料统计，以前已达标段的防汛墙，现如按千年一遇标准（黄浦公园水位5.86m）进行复核，则市区有长14.8Km防汛墙墙顶高程低于设防标准0.20m以上，平均低于设防标准0.39m，若遇到天文大潮，有些地段极有可能出现墙顶翻水现象。各区低于防汛设防标准0.20m以上防汛墙长度汇总见下表3-2，各区具体岸段统计表详见附表2。-10-表3-2防汛墙墙顶高程低于设计标准0.20m以上长度汇总表区域宝山杨浦虹口黄浦卢湾徐汇闵行浦东新区合计长度（km）1.7942.2720001.1709.50314.739高差平均值（m）0.280.260.70.3平均0.39防汛墙墙顶高程未达防汛标准的原因主要有3个，第一，上海城市地面普遍沉降。据有关材料反映，上海市区地面的年沉降量达5~10mm以上；第二，防汛墙自身的基础沉降。由于防汛墙基础位于软弱地基，其最终沉降量在10cm左右属于正常范围；第三，沉测点高程的调整。3.3黄浦江支河桥梁桥面高程未达防汛标准目前，黄浦江支河口共有12条支河上的17座跨河桥梁的桥面高程未达防汛标准，高差为0.12~1.6m，上述桥梁的具体情况见表3-3。这些桥梁因建造年代较早，桥堍地势较低，每逢汛期，这些桥梁必须采取临时防汛措施，有几座老桥甚至采取筑坝导流、压重抗浮等措施，每年花费大量的财力、物力，以确保防汛安全。3.4高潮位时防汛墙抗渗能力不足（1）老防汛墙加高加固后，尽管抗滑稳定及结构强度有了保证，但仍存在高水位时渗径不满足的问题。比如，有些L型墙底板埋深浅、长度偏短；有些拉锚板桩型式的结构，墙后地势较低。在遇到97年“派比安”台风和2000年“桑美”台风时，少数地段就因此而出现墙后渗水。如果今后经受更高水位的考验，将更加暴露出抗渗能力不足的缺陷。（2）对于80年代建设的防汛墙，其抗渗能力也有以下不足之处。直立式防汛墙在基础板桩施打过程中，因多种原因引起脱榫现象，又处理不当，而脱榫部位常处在潮位变动区域，极易受潮水淘刷，使承台底部土体表-11-3-3黄浦江防汛墙保护范围内低于防御标准的桥梁统计表所在区编号桥名所在河道桥面最低点低于防汛标准差值（m）现有桥梁长×宽(m×m)宝山1东高泾桥东高泾0.2150×52上钢一厂厂区桥郝桥港0.9145×53长江路桥郝桥港0.4360×404上钢一厂厂区2座铁路桥郝桥港0.1245×105上钢一厂厂区烧结桥郝桥港0.4645×106吴淞煤气厂厂区桥郝桥港0.4845×10杨浦无虹口7东大名路桥虹口港1.458东长治路桥虹口港1.69外白渡桥苏州河1.05110×18黄浦10外白渡桥苏州河1.05110×18卢湾11开平路桥日晖港0.532×9徐汇12铁路桥公务段龙华港0.5428×7闵行13电一路桥-2竹港0.1222×514蒋家港桥蒋家港0.2514×1015塘泗泾桥塘泗泾0.1516×5浦东新区16三岔港桥三岔港0.6724×517洋泾港向阳桥洋泾港0.1537×418张家浜桥张家浜0.2425×10流失，引起管涌。斜坡式防汛墙墙后的填土质量较差，也是发生墙后渗水的主要原因，一方面，由于施工工期紧张，墙后土体压实度差，另一方面，粘性土来源少，回填杂填土居多，所以渗透系数大，使填土质量难以达到设计要求；另外，浆砌石墙身结构勾缝容易脱落。所以，在高潮位来临时，上述施工措施不当就会引