李珍明

（上海市蘇州河環(huán)境綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，200002，上海）

上海蘇州河市區(qū)段兩岸的防汛墻大部分建設(shè)年代久遠(yuǎn)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，雖經(jīng)多次加高加固，但墻體結(jié)構(gòu)和材料老化嚴(yán)重，現(xiàn)有部分墻體存在巨大的安全隱患。如果蘇州河河底淤泥清除后，防汛墻前覆土標(biāo)高將降低，后覆土壓力及水壓力等可能會(huì)推動(dòng)防汛墻向河中傾覆，現(xiàn)有防汛墻的安全穩(wěn)定性將進(jìn)一步下降。為確保防汛墻的安全，需要在進(jìn)行蘇州河河底淤泥疏浚工程前進(jìn)行防汛墻的加固改造。在加固改造過程中要充分滿足防汛、調(diào)水、通航、親水、景觀、旅游和兩岸開發(fā)等方面對防汛墻的要求。

一、基本情況

1.水文

蘇州河歷史上又稱吳淞江，屬流域性河道，是黃浦江的一條支流。它西起江蘇太湖瓜涇口，東至黃浦江，全長125 km，上海境內(nèi)由趙屯至黃浦江河口53 km，沿線干支流交錯(cuò)，南北兩岸各有8條支流河道相通，支流河口均有水閘控制。

由于蘇州河已成為一條幾乎完全受人工控制影響的河流，用水文分析法將一定頻率的水位作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已不合理，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按工情及工程調(diào)度方案采用水力學(xué)方法分析確定。在近期規(guī)劃工況條件下，統(tǒng)籌水情與工情、防汛安全與環(huán)境景觀、近期與遠(yuǎn)期、設(shè)計(jì)高水位與安全超高并統(tǒng)一蘇州河防汛標(biāo)準(zhǔn)，蘇州河沿線兩岸的排水泵站和支流排澇泵站規(guī)劃總流量為557.96 m3/s，泵站入河總流量為539.04 m3/s，規(guī)劃設(shè)計(jì)水位為4.79 m，出現(xiàn)在蘇州河中游許浦港至封浜之間的河段。規(guī)劃設(shè)計(jì)水位4.79 m加0.4 m安全超高，確定蘇州河防汛墻規(guī)劃頂高程為5.20 m；兩級擋墻中第一級擋墻墻頂高程為3.50 m，第二級擋墻為5.20 m。

2.地質(zhì)

蘇州河地基土層分布大致穩(wěn)定，由黏性土、粉性土和砂土組成，具有成層分布的特點(diǎn)。不同地段地基土層組合不同，工程地質(zhì)條件各有差異，涉及的巖土工程條件也不盡相同，故根據(jù)防汛墻基礎(chǔ)要求，結(jié)合場地的地質(zhì)條件劃分工程地質(zhì)區(qū)段并進(jìn)行特征分析。

蘇州河兩岸淺層地下水屬潛水類型，主要補(bǔ)給來源為大氣降水，水位隨季節(jié)變化，水位埋深約為0.3～1.5 m，根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DGJ 08—11—1999） 有關(guān)條款，年平均水位埋深一般為0.5～0.7m，按不利條件分別采用地下水高水位埋深0.5m、低水位埋深1.5m。地下水的pH值為7，呈中性，對混凝土無腐蝕性。

3.結(jié)構(gòu)斷面

蘇州河沿線從北新涇—河口的兩岸防汛墻共有斷面130個(gè)，其中南岸72個(gè)，北岸58個(gè)，現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為8種型式：漿砌塊石重力式、半斜坡式、拉錨板樁式、前板樁后方樁鋼筋混凝土重力式、后方樁加固式、前板樁后灌柱樁加固式、后灌柱樁加固式和前板樁后方樁鋼筋混凝土直立式。采用的材料主要有砌石、混凝土和鋼筋混凝土，有相當(dāng)一部分的墻體上部采用了磚砌體，有部分樁基（特別是靠近河口的岸段）采用了木樁基礎(chǔ)。由于墻體材質(zhì)不一，經(jīng)多次加固修補(bǔ)，外表凹凸不平，經(jīng)日曬雨淋以及船只撞擊，表面老化和損壞較多，影響景觀。

二、防汛墻加固改造工程

1.工程范圍

本次防汛墻加固改造工程范圍從真北路橋至蘇州河河口的外白渡橋，涉及河道總長16.52 km，南北兩岸防汛墻岸線總長33.46 km，其中南岸長16.48 km，北岸長16.98 km。經(jīng)對現(xiàn)狀防汛墻進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，在底泥疏浚所要求的安全條件下，不滿足要求的岸線長度為27.3 km，占岸線總長度的81.6%。

2.工程目標(biāo)

蘇州河市區(qū)段防汛墻加固改造工程首先要滿足蘇州河防御洪澇的要求，其次要滿足蘇州河水景觀建設(shè)的需要，要適應(yīng)蘇州河兩岸濱水地區(qū)開發(fā)的需要。通過工程的實(shí)施，逐步改善蘇州河的水質(zhì)，為恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡創(chuàng)造條件。

3.重要參數(shù)

考慮到蘇州河河口已建有擋潮閘，防汛墻的防御對象已由防潮為主轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域防洪除澇為主，因此確定工程等級為Ⅱ級，水工建筑物按2級考慮。河口水閘按千年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防，閘內(nèi)河段防汛墻防洪標(biāo)準(zhǔn)近期達(dá)到50年一遇、遠(yuǎn)期達(dá)到100年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。除澇標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇、最大24 h面降雨量 180.2～211.2 mm作為區(qū)域除澇規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。兩岸墻前泥面高程從0.0 m～1.0 m不等，河底疏浚高程從-3.0～-4.0 m不等，并同時(shí)考慮底泥超挖和河勢對凹岸沖刷的影響。墻后活荷載按5kN/m2考慮。

4.結(jié)構(gòu)型式

（1）樁型選擇

根據(jù)工程具體情況，擬改建防汛墻均考慮采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約為1.5 m，樁端入土深度為11.0～18.0 m。在樁型選擇中，由于蘇州河穿越中心城區(qū)，四周皆有道路，部分區(qū)域?yàn)樾陆ㄐ^(qū)，周邊原有建筑密集，管線眾多，樁基施工對周圍環(huán)境的影響較大。因此，對周圍環(huán)境的影響在可接受的范圍內(nèi)，采用預(yù)制樁，且應(yīng)加強(qiáng)對周邊道路和管線的監(jiān)測，做到信息化施工。鉆孔灌柱樁為非擠壓樁，除做好樁自身成樁質(zhì)量控制及泥漿排污工作外，基本不受環(huán)境條件的制約和影響。同時(shí)，非擠壓樁對樁間土的擾動(dòng)較小，有利于避免成樁過程中的鄰近樁偏位問題，但應(yīng)注意成孔質(zhì)量，防止塌孔，還需避免孔壁泥漿過厚及孔底沉渣。

（2）整體結(jié)構(gòu)型式

蘇州河屬窄深型河道，經(jīng)分析研究，沿岸防汛墻采用直立式擋墻是最為可行的方案。蘇州河防汛墻常用的直立式結(jié)構(gòu)型式有重力式無樁結(jié)構(gòu)、低樁承臺(tái)、拉錨板樁和高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)。對蘇州河沿線防汛墻復(fù)核計(jì)算得出，重力式無樁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定無法滿足規(guī)范要求。因而設(shè)計(jì)著重對后3種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了比選，推薦采用高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)作為蘇州河防汛墻結(jié)構(gòu)型式，同時(shí)也符合《關(guān)于蘇州河防汛墻改造工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的暫行規(guī)定》的要求。大規(guī)模采用高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)型式是多年防汛墻建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的積累，也是上海首例。

（3）墻身結(jié)構(gòu)型式

現(xiàn)存的漿砌塊石或砌塊等防汛墻結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)墻身滲水、墻身老化、岸墻倒塌等現(xiàn)象，特別在2005年“麥莎”臺(tái)風(fēng)期間，部分防汛墻險(xiǎn)狀環(huán)生，而蘇州河作為上海市區(qū)防汛的一線岸墻，砌塊石加短樁結(jié)構(gòu)難以滿足耐久性的要求。為此，上海市水務(wù)局在《關(guān)于蘇州河防汛墻改造工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的暫行規(guī)定(修訂)》中，明確要求蘇州河防汛墻采用高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)。因此，本工程防汛墻新建斷面擬采用前板樁后方樁的高樁承臺(tái)型式，墻身和底板承臺(tái)均采用防滲性好、質(zhì)量易保證的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

（4）防汛墻典型斷面型式

根據(jù)兩岸防汛墻現(xiàn)狀穩(wěn)定復(fù)核的分析成果，以《關(guān)于蘇州河防汛墻改造工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的暫行規(guī)定》為設(shè)計(jì)原則，同時(shí)參考已實(shí)施的蘇州河防汛墻急、難、險(xiǎn)段改造工程的經(jīng)驗(yàn)及對兩岸防汛墻現(xiàn)狀穩(wěn)定性的分析成果，防汛墻基礎(chǔ)加固改造可歸納為4種基本型式：拆除新建型、墻前加固型、墻后加固型和騎跨式加固型（見圖1～圖4）。在實(shí)際運(yùn)用中，需要對各種加固改造結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件進(jìn)行比較和分析，互為補(bǔ)充，靈活使用。

5.穩(wěn)定性保證

通過穩(wěn)定性復(fù)核，保證防汛墻的穩(wěn)定性，包括復(fù)核防汛墻的整體穩(wěn)定和自身穩(wěn)定。整體穩(wěn)定復(fù)核為圓弧滑動(dòng)計(jì)算，采用瑞典條分法和總應(yīng)力模式進(jìn)行計(jì)算。自身穩(wěn)定復(fù)核主要計(jì)算防汛墻的抗滑、抗傾、地基承載力等，有樁基的墻體復(fù)核樁基承載力，根據(jù)復(fù)核結(jié)果可采用保留、利用和拆除3種處理方式。針對兩岸的防汛墻結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境結(jié)合城市公園、主干道、教育、居住、生態(tài)、景觀等方面的要求，共設(shè)計(jì)了8種標(biāo)準(zhǔn)斷面。蘇州河進(jìn)行底泥疏浚時(shí)，河底淤泥層層面標(biāo)高降低，防汛墻前動(dòng)土壓力減小，土體易產(chǎn)生傾向位移，為保證防汛墻的穩(wěn)定性，采用墻前設(shè)置預(yù)制板樁的方式加以保護(hù)。

6.耐久性保證

防汛墻結(jié)構(gòu)的耐久性由正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、配合比和澆搗養(yǎng)護(hù)方式來保證，并注意對施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理。蘇州河防汛墻位于水位變化區(qū)，防汛墻混凝土應(yīng)避免采用火山灰硅酸鹽水泥，同時(shí)應(yīng)控制骨料雜質(zhì)的含量，特別應(yīng)避免含有蛋白質(zhì)石等有潛在活性的、會(huì)引起堿骨料反應(yīng)的顆粒。應(yīng)保證混凝土的施工質(zhì)量，混凝土的級配、拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)均應(yīng)嚴(yán)格遵照施工規(guī)范的規(guī)定，特別是正確的澆搗養(yǎng)護(hù)是保證混凝土耐久性的前提。加強(qiáng)混凝土的澆搗養(yǎng)護(hù)可能造成施工速度的降低和施工費(fèi)用的增加，但可提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，不需花費(fèi)高昂的維修費(fèi)用，從工程的壽命來看是經(jīng)濟(jì)的。

三、防汛墻與沿河景觀建設(shè)

1.把防汛墻融入親水型濱河景觀

根據(jù)景觀水系規(guī)劃，以上海城市總體規(guī)劃為指導(dǎo)，以水環(huán)境功能區(qū)劃為依據(jù)，以確保城市防汛安全為前提，在加大黃浦江、蘇州河綜合治理的基礎(chǔ)上，加快集水資源綜合調(diào)度、景觀和旅游、內(nèi)河游艇休閑等功能為一體的景觀水系建設(shè)，有利于帶動(dòng)中小河道整治和加快沿岸綠化景觀建設(shè)，結(jié)合歷史文化底蘊(yùn)，構(gòu)筑“水清、岸綠、景美、游暢”的東方水都新景觀，促進(jìn)上海水上旅游業(yè)的發(fā)展。要把蘇州河沿線建設(shè)成為水質(zhì)清潔、環(huán)境優(yōu)美、氣氛和諧的生活休閑區(qū)，成為中心城區(qū)一條重要的生態(tài)景觀軸線；要嚴(yán)格制定條塊開發(fā)控制條件，降低沿線建設(shè)容量，以保證濱河公共空間的開敞性；對具有保留價(jià)值的歷史建筑，通過整治重現(xiàn)歷史原貌，對沿線歷史建筑分布較集中的區(qū)段特別提出保護(hù)與利用相結(jié)合，形成通透的濱河景觀。蘇州河沿線防汛墻的建設(shè)必須同時(shí)滿足連續(xù)性、安全性、環(huán)保性和景觀性的要求；在滿足防汛要求的前提下建設(shè)親水岸線，并注重環(huán)境建設(shè)和安全防護(hù)措施；充分利用現(xiàn)有設(shè)施，結(jié)合現(xiàn)狀碼頭建設(shè)親水平臺(tái)，把防汛墻作為親水型濱河景觀的一部分。

2.防汛墻功能與景觀區(qū)域功能相結(jié)合

要突破防汛墻僅作為工程設(shè)施的狹義概念，強(qiáng)調(diào)功能與景觀的結(jié)合。依據(jù)蘇州河的功能定位對防汛墻景觀進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，劃分了3個(gè)景觀區(qū)域和11個(gè)景觀區(qū)段，根據(jù)濱河空間的大小以及道路、建筑、綠化與防汛墻的關(guān)系，確立了8種濱水岸線型式。對沿岸的景觀和綠化進(jìn)行功能分析，保證整個(gè)岸線風(fēng)格協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在滿足防汛安全的條件下，將自然景觀與防汛功能融為一體，打破濱河空間傳統(tǒng)的單調(diào)線性，形成豐富的濱水視線，同時(shí)注重生態(tài)和對歷史建筑及文脈的保護(hù)，以人為本，創(chuàng)造最佳的生態(tài)環(huán)境。

3.保持防汛墻與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)

防汛墻景觀設(shè)計(jì)范圍自東向西分為繁華區(qū)、和諧區(qū)和自然生態(tài)區(qū)3個(gè)景觀區(qū)域，親水岸線及墻體景觀符合 《蘇州河濱河地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》和《蘇州河防汛墻景觀概念設(shè)計(jì)》的布局原則和功能定位。防汛墻建設(shè)用地范圍為6m，防汛墻景觀設(shè)計(jì)僅局限于對墻體進(jìn)行景觀處理。親水岸線設(shè)置必須滿足防汛和底泥疏浚的要求，親水平臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足穩(wěn)定、安全要求，施工方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有可操作性。外觀特色以蘇州河上現(xiàn)狀橋梁作為分段邊界，南北岸景觀風(fēng)格協(xié)調(diào)一致。通過對蘇州河歷史的解析，汲取周邊環(huán)境具有代表性的建筑符號，以墻為載體記錄蘇州河歷史文化演變的痕跡，從而體現(xiàn)蘇州河伴隨上海發(fā)展的風(fēng)雨歷程。根據(jù)蘇州河沿線濱河景觀建設(shè)情況，防汛墻加固改造結(jié)合腹地建設(shè)的岸段有普陀區(qū)長風(fēng)生態(tài)綠地、閘北區(qū)浙江路—烏鎮(zhèn)路景觀岸段和靜安區(qū)W形綠地東段等濱河親水岸段，親水岸線的防汛墻斷面均能與濱河景觀設(shè)計(jì)方案有機(jī)結(jié)合。

四、實(shí)施情況

蘇州河市區(qū)段防汛墻加固改造工程在上海的城市中心區(qū)域?qū)嵤?，為減輕噪聲和震動(dòng)，施工單位探索使用改進(jìn)過的高頻液壓振動(dòng)錘，取得了較好的效果。截至2010年5月，蘇州河市區(qū)段防汛墻加固改造工程已完成25.5km，正在建設(shè)的防汛墻約0.5km，以上合計(jì)約占總長度的96%，尚有1km左右未開工。

五、長效管理

防汛墻加固改造工程完成后，還需要進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)保養(yǎng)工作，形成長效管理機(jī)制，確保防汛墻加固改造工程效益的長久發(fā)揮。在實(shí)施防汛墻的長效管理中要注意以下幾個(gè)方面：

1.體現(xiàn)特色

蘇州河貫穿上海市中心城區(qū)，兩岸有較多的歷史保護(hù)建筑，防汛墻外觀要盡可能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。防汛墻加固改造可考慮與親水平臺(tái)、兩岸綠化、園藝雕塑等相結(jié)合，充分展現(xiàn)蘇州河兩岸的人文景觀和歷史文化特色。

2.確保安全

防汛墻的安全事關(guān)蘇州河沿線人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，除了要考慮防汛墻承載高水位的壓力之外，還要考慮墻前低水位時(shí)需要承載的墻體后面土壓力、水壓力和堆載壓力，以免造成墻體向水中傾覆。

3.立體綠化

蘇州河流經(jīng)上海中心城區(qū)，兩岸陸域限制了沿河綠化的大范圍鋪開，但為了達(dá)到防汛標(biāo)準(zhǔn)必須保證防汛墻要達(dá)到一定的高度。因此可以考慮沿河綠化向空間發(fā)展，如采用爬山虎等藤蔓植物對防汛墻進(jìn)行綠化覆蓋。

4.多方投資

防汛墻最基本的功能是確保防汛安全，因此加固改造工程的防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)不能有任何降低。但考慮到投資有限，第二級防汛墻親水平臺(tái)的景觀綠化裝飾等工程可逐步由沿線開發(fā)單位進(jìn)行投資建設(shè)。

5.統(tǒng)一監(jiān)管

蘇州河沿線水閘、泵站、防汛墻等工程設(shè)施及來往船只的監(jiān)管應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行，迫切需要建立一個(gè)集水文、水質(zhì)、防汛、調(diào)水、環(huán)衛(wèi)、環(huán)保、航運(yùn)和水上安全等多種功能為一體的實(shí)時(shí)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)。

6.綜合效益

蘇州河具有悠久的沿河歷史及較深的文化底蘊(yùn)，能較好地反映上海城市建設(shè)和發(fā)展的歷史。因此，可以把防汛墻作蘇州河水景觀的一個(gè)主體工程來加以美化，在發(fā)揮其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境、生態(tài)效益的同時(shí)，發(fā)揮其景觀效益。

[1]上海市蘇州河環(huán)境綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.上海市蘇州河環(huán)境綜合整治方案[R].1998.

[2]上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院.蘇州河防汛墻景觀概念規(guī)劃[R].2005.

[3]上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院.蘇州河下游段防汛墻加固和底泥疏浚工程項(xiàng)目建議書[R].2006.

[4]上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院.蘇州河下游段防汛墻加固和底泥疏浚工程可行性研究報(bào)告（防汛墻加固改造部分）[R].2006.

[5]上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院，上海市市政工程設(shè)計(jì)研究院.蘇州河下游段防汛墻加固和底泥疏浚工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 （防汛墻加固改造部分）[R].2006.

[6]李珍明，蔣國強(qiáng)，朱錫培.上海市蘇州河底泥疏浚分析[J].中國水利，2010（9）.