苏州古城区涉河安全隐患风险评估及研究

俞峰，徐岱，张一伟，张明霞

（1.苏州市河道管理处，江苏 苏州 215004；2.苏州市建设工程质量检测中心有限公司，江苏 苏州 215000）

1 研究目的

随着我国水利事业的不断发展，对于河道驳岸的安全、质量要求逐渐地增加，城市老旧河道驳岸的质量达不到标准的就需要对其整改，河道的整治与管理也成为人们的关注点之一[1-4]。作为东方威尼斯的苏州，仅古城区护城河内的“三纵三横”主河道及平江、南园、阊门支流就有近40 km。随着历史岁月的变迁，河道两侧有着悠久历史的古驳岸以及新中国成立后陆续建设的驳岸都暴露出一些安全隐患。根据《苏州古城区涉河安全治理工作方案》《关于古城区涉河安全治理情况的调研报告》等文件精神，为掌握河道驳岸安全状况，及时消除安全隐患，提升古城风貌和城市品质[5]。对古城区环城河以内的32 条河道及山塘河，开展河道驳岸安全排查评估工作，通过对区域内河道的风险分级，提出不同的整治建议。

2 河道安全现状

通过前期的资料查询、走访调研，针对古城区涉河的安全情况总结了如下几个特点。

2.1 驳岸建设标准低

古城区老旧驳岸众多，设计标准低，大部分使用年限超过30 年。随着材料老化，结构性降低，驳岸自身强度及稳定性均有不同程度的减弱，在外界干扰下，易产生倾覆及地面沉降。

2.2 驳岸上部荷载增大，影响驳岸稳定性

沿河居民及商户为改善生活和经营条件，随意改建、扩建房屋，形成违章建筑。同时，为满足通车要求，沿河道路加宽，车辆往返挤压驳岸，导致驳岸不稳定。

2.3 部分沿河老旧房屋为危房

部分沿河房屋基础质量差及地基土本身性质较差，导致房屋使用过程中逐渐出现沉降、倾斜、开裂等安全问题，特别是在汛期、梅雨季、台风季，部分涉河危房风险大。

2.4 驳岸及其上部房屋风险互相影响

部分驳岸距离上部房屋基础非常近，甚至还有房屋悬挑出驳岸的情况。驳岸的稳定性直接影响其上部房屋的安全，上部房屋基础的沉降、倾斜同时也会对驳岸的稳定形成不利因素，两者安全相互作用，相互影响。

2.5 河道风险管理存在缺陷

以往对河道风险的排查工作呈阶段性、碎片化特点，由于河道及周边建构筑物随着城市建设不断更新，需要一个长效、持续性的安全监管体系。

3 项目实施

3.1 现场工作

隐患排查小组人员在沿河驳岸共进行3 轮工作。

第一轮工作主要为发现、记录、测量驳岸现存的问题。若发现驳岸存在错位、裂缝、空洞等问题，及时记录于河道信息概览表中，包括其在驳岸处的位置（如第a段、x 米处）及损伤程度（错位程度、裂缝长度、空洞大小等），并拍摄影像用于存档。

第二轮工作重点是针对前期调查中存在墙后土体流失隐患的部位进行地质雷达探测，如图1 所示，后期内业根据波形图判断土体是否存在脱空、空隙、富水等不良隐患。

图1 地质雷达探测数据判别

第三轮工作是通过操控无人机在各条河面上空进行倾斜三维摄影、拍摄正射影像，技术人员后期通过建模软件将所有河道及临近驳岸20 m 范围内的建构筑物生成三维实景模型，以便排查复核及有关部门后续信息化管理。

3.2 河道驳岸风险评估

根据 《中华人民共和国河道管理条例》《江苏省河道管理条例》《江苏省水利工程管理条例》《苏州市河道管理条例》《城镇房屋结构安全排查技术要点（试行）苏建函办〔2015〕636 号》等条例规范，结合苏州古城区河道驳岸及上部建筑的实际情况确定风险要素，具体如图2 所示。

图2 风险因素图

此外，根据不同风险因素对河道驳岸及上部建构筑物的影响程度[6]，利用层次分析法建立风险分级系统，将驳岸风险等级分级为A 类暂无风险（＞90 分）、B 类一般风险（80～90分）和C 类严重风险（＜80 分）。

3.3 数据处理

将前期外业所搜集的资料参照风险因素表中各类风险进行权重评估，将每条（段）河道根据隐患严重程度进行评分，并将驳岸风险等级标注在河道图上，如图3 所示。

图3 河道风险等级标注

所有河道均贴上涵盖其基本概况、隐患信息及后期监测数据等于一体的驳岸隐患二维码，如图4 所示。同时，正射影像及三维模型数据含地理坐标系，可直接并入WGS84 坐标、CGCS2000 坐标及苏州当地坐标系，数据能更直观展示问题区域所在位置，方便现场核查。

图4 隐患二维码

4 整治建议

4.1 综合整治

对于隐患中已存在驳岸滑塌；房屋濒临倒塌、违章搭建等情况的应立即采取拆除、重建工作，并在隐患影响范围内设立警示标识。

隐患中驳岸存在沉降、倾斜、墙后水土流失、大面积空洞与松动等情况，临河建构筑存在基础失稳、墙体倾斜、裂缝较大，且有继续恶化的趋势，建议采取加固修复、安全监测工作。

潜在隐患中驳岸存在小型空洞、勾缝不密实、堆砌不规则、错位较多等情况，临河建筑出现外立面表观裂缝，无法判别结构是否出线裂缝，共有隐患569 处。建议采取定期巡视、安全监测工作，并在隐患点设立二维码标识跟踪隐患变化动态。

4.2 监测方案

根据驳岸风险分级及现场隐患排查情况，A 类风险驳岸长度约63 000 m，一般300～500 m 布设一组水平位移与沉降点，因此，共需布设210 组监测点；B 类风险驳岸长度约4 000 m，一般100～300 m 布设一组水平位移与沉降点，因此，共需布设20 组监测点；C 类风险源共有33 个，需布设33 组水平位移与沉降点及倾斜监测点。同时，每条河道需设置3 个及以上基点或工作基点，因此，还需在此基础上布设99 个监测点。

4.3 监测方法

河道驳岸监测采用人工测量和自动化监测相结合的方式。监测方法如下。

1）方案一：采用精密水准仪、精密全站仪等设备，人工观测驳岸变形位移；每个观测点安装特制的观测标点（标尺或棱镜）1 个，河道每侧驳岸设置观测点不少于2 个，同时设置4 个及以上基点或工作基点。变形监测网等级为二级，变形观测等级为3 级。

2）方案二：对有变形预兆、损坏严重或无法使用方案一的驳岸，可选用静力水准仪、倾角仪、测缝计、GNSS 等通过自动化采集系统和现代通信技术将现场测试信号远程传输至服务器，实现24 h 在线监测。自动化监测作为试点，监测点位设置在驳岸存在严重安全隐患且一旦发生变形破坏会对附近沿岸房屋建筑造成损坏的关键部位，每个观测点设置1 个倾角仪（备选GNSS 观测站）、2 个静力水准仪、1 套自动化采集、传输硬件和软件系统（同一河道供用）。

3）方案三：在驳岸表面安装变形传感器，采用专业数据采集设备定期对驳岸变形进行观测。每个观测点沿驳岸走向布设一条分布式定点应变感测光缆，使光缆与堤岸耦合变形，布设采用定制夹具固定的方式安装，每个观测点布设应变感测光缆不少于20 m。

5 结论

本次河道排查驳岸总长度（两侧）68 404 m。结构形式大部分以块石、条石驳岸为主，有一定结构强度，占整个驳岸的98%。

1）经排查分析评估，古城区域内A 类驳岸共62 467 m（91%）、B 类驳岸3 663 m（5.4%）、C 类驳岸2 274 m（3.6%）。A类驳岸长度占整体的91%，表明古城区环城河以内32 条河道及山塘河整体来看驳岸健康状况基本属于安全可控状态。

2）排查中发现各种严重程度不一、种类不同的大小隐患共有928 处。其中，存在569 处潜在隐患，主要为小空洞、松动、轻微错位裂缝及建构筑物轻微裂缝等；326 处一般隐患，主要表现为驳岸大面积空洞、松动、错位、裂缝、倾斜及建构筑物裂缝等现象；有33 处严重隐患，主要症状为建构筑物墙体的大面积缺失、严重倾斜、裂缝急剧发展及整体结构的大面积塌陷、鼓出等现象。

3）将无人机正射及三维模型图作为数字河道动态管理的底层数据，结合后期管理单位的监管平台进行整合协同管理，做到长效、动态的监管，以便驳岸沿线改造及驳岸沿线建筑变更后相关数据的对比，也可作为河道清淤施工方法选择的主要依据。