说起国防工事就不能不提民国21年（1932年）的一二八上海抗战。
十九路军打得虽然英勇，可由于中国跟日本相比在陆海空军军力上处于全方位的绝对劣势，在日军三次增兵、四易主帅后，十九路军还是吃了败仗，张治中率“御林军”第五军加入，也未能扭转颓势，蒋委员长一度甚至已经做好了迁都洛阳的准备。
不过最终，美英法德等西方列强不愿意日本独占中国富饶的长江中下游地区，便联手向日本政府施压，当时西方世界并未形成两大战争集团剑拔弩张的对峙态势，所以列强的联合施压还是很有威慑力的，日本政府最终屈服。
一二八事变最终以停战谈判而告终，可蒋委员长还是吓出了一身冷汗，老蒋深感中日两国在国力、军力上存在巨大的差距，当时若不是西方列强出面干预，搞不好就真让小日本赶到洛阳了，于是蒋委员长便下定决心改变这样的不利局面。
也是凑巧，当时张少帅对蒋委员长还算忠心耿耿，冯玉祥、阎锡山、李宗仁等地方军阀还算老实，国内政治还算平靖，蒋委员长便开始全力整顿军队，在德国顾问团的帮助下弄了个五年整军计划，决定在五年内整编出60个德械师！
纸面上的德械师兵额17000余人，辖六个步兵团，炮兵、工兵、通讯、特务、辎重、骑兵各一个营，不过直到淞沪会战爆发，这种纸面上的德械师也只编成一个，就是样板部队中央军校教导总队，而且其中三个团只有军官骨架，兵员并没有补足。
除了整军，蒋委员长还决定在京沪杭地区修建国防工事，因为蒋委员长很清楚，中日两国在国力上存在巨大的差距，既便如愿编成了60个德械师，将来中日开战，中国也肯定处于防御一方，所以还需要借助坚固的工事来有持久消耗敌人。
主持修建这么庞大的国防工事，非得声望卓著、能力出众的军事家才行。
当时中国军界公认的军事家或者说有资格担任总参谋长的人只有三个半，其中以蒋百里声望最著，可惜他有过倒蒋的经历，蒋委员长对他不信任，刘伯承能力最强，可惜已经投奔了共产党，白崇禧声望能力都稍差，而且还是桂系二当家，蒋委员长还是不信任，除了这三人，那就只剩下最后半个军事家了，他就是杨杰。
不过杨杰当时因跟何应钦争宠失利在闹情绪，他连最起码的实地勘察都没做，就用两个半天时间在图纸上画了几条线，整了个“京沪杭设防方案”，整个方案范围很大，最奇葩的是居然对南京这么大一个城市采取闭锁式的堡垒防御方案，换句话说他准备把南京打造成一个超级要塞，结果被死对头何应钦批了个狗血淋头，说他形式陈旧、思想僵化。
蒋委员长也觉得杨杰消极殆工，不给他蒋某人面子，便把他赶到欧洲“考察”去了，紧接着蒋委员长开始问计德国顾问团，德国人要严谨得多，他们花了几个月时间实地考察，最后提出了一个极其严谨的防御方案，按照这个防御方案，以当时日军的军力、火力水准，是根本没有希望突破防线打到南京了，不过这方案也有致命的缺点，那就是造价太高昂了，国民政府得不吃不喝好几年才能省下打造国防工事的钱来。
最后蒋委员长实在是没办法了，把任务交给了军委会参谋部，参谋部的高参们没有辜负蒋委员长的期望，他们经过大量的实地考察之后提出了一个方案，这个方案对于日军可能的进攻方向，整个防御方案的侧重点，都有着合理的阐述和区分。
该方案认为，日军最有可能沿着长江、京沪铁路自上海进攻南京，所以主张在福山、常熟至吴县、江阴至无锡分别修建国防工事，并且在前后设置进攻阵地以及后方集结阵地，构成两条以营团级工事群落为主体的国防线，这便是吴福线以及锡澄线。
方案同样没有忽视日军从杭州湾登陆的可能性，主张在乍浦、澉浦、拓林等地修建海岸要塞，并在乍浦、嘉善至苏州，海盐经嘉兴至吴江修建国防工事，同样在前后修建进攻阵地以及集结阵地，这便是嘉乍线以及海嘉线。
除了这四条国防线，在南京还要修建复廓阵地以及外围防线，复廓阵地以城垣为依托，外围防线则从大胜关始，经牛首山、方山、淳化镇、汤山镇至栖霞山形成一个弧形工事群，背后依托长江天堑，构成一完整的防御圈。
蒋委员长采纳了该方案，并于民国23年开始施工，到民国25年基本完工，其工程主体便是吴福、锡澄、嘉乍、海嘉四条国防线。
四条国防线主要由营级工事群所构成，少量重要地段则加强成团级工事群，所有的重机枪巢、炮兵阵地、观察所、掩蔽部、弹药库全都由钢筋混凝土涛筑成永固工事，战时只需掘开交通壕、散兵壕就能组成完整的防御工事。
所有永固工事的顶壁厚度全部超过一米，足以抵御150mm口径重炮炮击以及500磅航弹的轰炸，地下掩蔽部的顶厚更是超过两米，足以抵御1000磅航弹的轰炸，期间由于偷工减料以及设计误差，难免有所错漏，但总体是不会差太多的。
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