1、上海市区防汛墙除险加固防洪工程专项整治规划报告工程设计证书号：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 审查： 赵 井 根 李 卫 校核： 沈 达 李 卫 编写： 朱 强 姜 娟 周 丞目 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
2、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
3、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1530年及以上，老结构墙身薄弱、老化现象比较普遍，有的结构在稳定性方面存在问题。另外
4、，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
5、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。2 基本资料及
6、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 防洪标准（GB50201-94）；堤防工程设计规范（GB50286-98）；城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）；水工混凝土结构设计规
7、范（SL/T191-96）；水工建筑物抗震设计规范（DL5073-1997）；上海市地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）；上海市建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；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
8、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72.15 km长使用年限在1530年之间，8.23 km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1-11
9、-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。表3-1 防汛墙使用年限长度汇总表区域使用年限1530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13.3452.4920.611 16.448 虹口2.385 002.385 黄浦3.360 1.1300.771 5.260 卢湾0.673 000.673 徐汇6.494 0.0970.293 6.885 闵行3.166 01.535 4.701
10、 浦东新区33.887 4.5140.523 38.924 合计72.152 8.2325.199 85.583 （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
11、按老规范为K1.30，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
12、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200500m。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50100m，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
13、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。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0.3
14、9 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510mm 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0.121.6m，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
15、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 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
16、在河道桥面最低点低于防汛标准差值（m）现有桥梁长宽(mm)宝山1东高泾桥东高泾0.215052上钢一厂厂区桥郝桥港0.914553长江路桥郝桥港0.4360404上钢一厂厂区2座铁路桥郝桥港0.1245105上钢一厂厂区烧结桥郝桥港0.4645106吴淞煤气厂厂区桥郝桥港0.484510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1.0511018黄浦10外白渡桥苏州河1.0511018卢湾11开平路桥日晖港0.5329徐汇12铁路桥公务段龙华港0.54287闵行13电一路桥-2竹港0.1222514蒋家港桥蒋家港0.25141015塘泗泾桥塘泗泾0.15165
17、浦东新区16三岔港桥三岔港0.6724517洋泾港向阳桥洋泾港0.1537418张家浜桥张家浜0.242510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发渗水和管涌。宝山、杨浦和浦东新区下游范围由于水位高、地势低的特点，而且老结构覆盖面较多等原因，防汛墙抗渗能力较差，每年都暴露出一些渗漏问题。据各区提供的材料以及设计复核结果，认为抗渗能力较差，且存在渗漏现象
18、的防汛地段统计表见表3-4，合计约2.8km。3.5 配套设施不足1988年上海市区防汛墙初步设计概算中，未包括墙后防汛道路的建设项目。目前，根据8个区对实地进行调查后的资料统计显示，除部分公用段及厂区防汛墙墙后有防汛道路外，全市约有防汛墙81.78Km长防汛墙因拆迁量较大、资金不到位等原因，墙后未设防汛道路（包括场外防汛道路）。 表3-4 黄浦江防汛墙目前存在渗漏地段统计表所在区序号图册编号薄弱点地点长度（m）渗漏情况等结构型式宝山1BSA033锦锈实业公司泗东路码头96墙后地坪冒水高桩承台2BSA082上海医保塘桥仓库298墙体老化渗水墙身为钢筋砼L型墙3BSA083永乐电影设备厂70墙后
19、地坪偏低，墙后渗水墙身为钢筋砼L型墙4BSA129吴淞水文站97墙后地坪渗水高桩承台，墙身为浆砌石5BSA134东海船厂船体车间160墙后地坪渗水墙身为钢筋砼L型墙小计751杨浦1YPA032上海炼油厂浦西码头88墙体渗水浆砌石重力式2YPA034上海柴油机厂433墙体渗水桩基承台，浆砌石墙身3YPA038港务公司船舶分公司100墙后地坪渗水钢筋砼L型墙4YPA130中燃供应公司上海公司325渗径不够斜坡式钢筋砼L型墙5YPA134复兴船钨公司163墙体渗水斜坡式浆砌石墙身6YPA138沪东木材公司复兴岛仓储部342.6墙后地坪渗水斜坡式钢筋砼L型墙7YPA139海军油化验所59.5渗径不够斜
20、坡式钢筋砼L型墙小计1511浦东1PDA049立新船厂80墙后地坪渗水钢筋砼L型墙2PDA050第一海洋地质调查大队300墙后地坪渗水钢筋砼L型墙3PDA131上海港口机械厂上海华纶印染有限公司79.5渗径不够，墙后地坪渗水斜角式钢筋砼L型墙4PDA144自行车钢珠厂浦三路六里桥80墙体渗水桩基承台，浆砌石墙身小计539.5合计2802m4 对策与措施 对于上述防汛墙、支河桥梁及防汛道路所存在的问题和隐患，现按本设计阶段要求，初步拟定相应的对策和措施。4.1防汛墙使用超期及结构稳定性不足的对策与措施按照水利工程惯例，水工建筑物的使用年限一般为30年，又根据上海市黄浦江防汛墙安全鉴定办法（试行）
21、第3条规定，对使用年限已经达到甚至超过15年的防汛墙，必须进行安全鉴定。所以，对本工程而言，使用年限超过30年或基础资料缺失的地段，一般结构老化严重，标准低且不安全，原则上拆除新建；对使用年限在1530年之间的地段，首先从断面的结构稳定、抗渗稳定等方面进行计算复核，如果计算结果不满足要求，则采取加固或新建措施，如满足要求，下一步还应该进行安全鉴定。根据工程任务要求，本报告对使用期小于15年的防汛墙，因不在本规划设计范围，故不予统计与稳定复核。以下根据各个区防汛墙的建造年代、结构型式、受力特点，对附表1-21-8中各区具体岸段逐段进行分析，提出问题和相应的解决方案，最后形成具有代表性的设计断面。
22、新建、加固设计断面图详见图18，各段处理方案见附表1-21-8，各区防汛墙新建、加固及安全鉴定长度汇总表见下表4-1。现分区简述如下：（1）宝山区 a新建断面对于基础资料缺失，且建造年代较久的地段，如吴淞轮渡站至蕴藻浜大桥一带的驳岸，拟拆除老结构，在原位新建防汛墙。考虑墙前后泥面表4-1 各区防汛墙新建、加固及安全鉴定长度汇总表区域新建长度（km）加固长度（km）安全鉴定长度（km）安全鉴定单位家数（个）小计（km）宝山 1.0863.7775.4453010.308杨浦0.8773.50512.0667216.448 虹口 2.38552.385黄浦1.6113.649295.260卢湾0.
23、0320.64170.673徐汇0.2930.2176.375166.885闵行1.4590.9992.242114.701浦东新区0.91911.32626.6789638.923合计6.24519.85659.48226685.583高差大、墙前地形复杂及墙后有建筑物的情况，新建结构采用低桩承台型式，桩基为钻孔灌注桩，60cm、L=10m，横向设两排，间距2.6m，纵向间距1.8m。新建断面总长1086m；b加固断面1 对于原结构基础不详，上世纪8090年代又进行贴壁式加固的断面，如吴淞公园，拟利用原有迎水面桩基，在后方加设一排灌注桩，新老桩基用承台连接，上部再新建钢筋混凝土墙体。加固断面
24、1长380m；c加固断面2对于原为高（低）桩承台型式的结构，由于桩基长度偏短（长68m），墙身薄弱，结构稳定存在一定问题，近年又遇到河道规划疏浚或上游泵闸运行时的水流冲刷，使结构受力更趋不利，如北泗塘的宝房建材装卸公司锦绣贸易公司，以及郝桥港泵闸下游的公用段、上钢一厂护岸。加固方式为，在墙前设一排25501200cm的钢筋混凝土板桩 ，桩顶以上现浇导梁并与原承台整体连接，再紧贴原墙身表面现浇3045cm厚的钢筋混凝土墙，新老墙之间用插筋连接。加固后的结构可满足整体稳定和自身稳定的要求。加固断面2长1722m；d加固断面3 北泗塘公用段原结构为斜坡式、上部为浆砌石或钢筋砼小挡墙，坡脚设长45m的
25、短板桩，同样，受北泗塘河道疏浚的影响，坡脚泥面线随之下降，结构的整体稳定明显降低。为提高整体稳定安全系数，经计算，拟在坡脚设置一排长8m的护脚板桩，另外，鉴于上部结构的老化，可拆除后原位新建钢筋砼L型墙体。加固断面3长1415m；e加固断面4 位于蕴藻浜的果品公司防汛墙原结构为拉锚板桩结构，经复核，拉杆长度偏短，渗径长度不够。拟在后方增设一排灌注桩，并建承台与前排板桩连为整体，这样可基本解决原结构所存在的问题。加固断面4长260m。（2）杨浦区a新建断面1位于钱家浜的闸北电厂防汛墙断面缺失，位于复兴岛岛头的海洋渔业公司浆砌石重力式防汛墙使用期已超过30年，该2段拟在原位重建高桩承台结构，前板桩
26、、后方桩桩长为12m。新建断面1长为647m；b新建断面2位于钱家浜的军工路桥（左）、铁路桥桥堍，无防汛墙资料，拟参照相邻单位已建低桩承台型式。新建断面2长为61m；c新建断面3分别位于清水河、钱家浜的闸殷路桥、铁路局桥、军工路桥（右）桥堍，以及位于运河的建工局仓库，防汛墙缺乏基础资料，而73815部队防汛墙老墙外倾、破损，拟根据实际地形，拆除老结构后原位新建钢筋砼斜坡式结构，护脚板桩长9m。新建断面3长为169.1m；d加固断面1对于原结构为浆砌块石重力式，桩基长度不详，且墙身比较单薄的防汛墙，如闸北水厂（钱家浜段）、上海机床厂，拟采用墙前设钻孔灌注桩，桩顶以上现浇钢筋砼导梁和贴壁式墙身，对
27、老结构进行加固。加固断面1长为469.3m；e加固断面2上海盐厂防汛墙老结构年份古老，斜坡式高差3.5m，护脚桩为三角桩，护坡的整体稳定不满足要求，拟在护脚增设一排L=8m的板桩，并拆除上部老墙，新建钢筋砼L型墙。加固断面2长为133m；f加固断面3东海水产研究所、上海港储运码头、电站辅机厂等单位，防汛墙结构均为斜坡式钢筋砼墙，主要存在问题为；护脚桩为小方桩，断面的整体稳定不满足要求，或者缺乏护坡资料，加固方式为：在护脚前沿增设一排L=7m的板桩。加固断面3长为651.5m；g加固断面4位于运河的第二印染厂等5家单位，防汛墙为拉锚板桩结构，经复核，渗径不满足要求，拟在墙后布置3排压密注浆孔，孔
28、深6m，纵、横孔距均为1m。加固断面4长为1015m；h加固断面5飞碟丝绒公司、中华船厂（部分）防汛墙结构为拉锚板桩，拉杆长度偏短，经复核，渗径长度也不够。拟在后方增设一排灌注桩，并建承台与前排板桩连为整体。加固断面5长302m；i加固断面6海洋渔业公司、鱼品厂部分地段防汛墙使用期已超过30年，且墙顶厚度为20cm，拟保留护坡结构，拆除老墙后在原位新建钢筋砼L型墙。加固断面6长905m。（3）虹口区本区防汛墙无需新建、加固。（4）黄浦区a新建断面1上海港客运总站及大达码头防汛墙的使用期已超过30年，虽在10多年前进行过加固，但外表老化，墙身配筋率低，拟拆除后在原位新建L型钢筋砼墙体。新建断面1长1129.8m；b新建断面2求新船厂防汛墙的使用期已在20年以上，部分墙体厚度仅20cm，拟拆除后在原位新建L型钢筋砼墙体。新建断面2长481.4m。（5）卢湾区卢湾区建材仓库防汛墙为拉锚板桩结构，长31.5m，经复核，该段渗径不满足要求，拟在墙后布置3排压密注浆孔，孔深6m，纵、横孔距均为1m。（6）徐汇区a新建结构对基础资料缺失，又无法考证的地段，如龙华港桥堍、龙吴路桥堍、龙洲路桥堍的防汛墙，均采用高桩承台新建结构。总长为293.3m。b加固断面1对于原防汛墙使用期在2530年以上，后又有所加固的结构，如上港煤炭北漂码头、上港培训中心，拟拆除原上部结构后，利用原有迎水面板桩，
