重慶主城區嘉陵江朝天門至洪崖洞段岸坡穩定性分析評價

賀 鑫，雷云佩

（重慶市市政設計研究院有限公司，重慶 400020）

1 岸坡結構特征

該段庫岸為嘉陵江南岸凹向岸坡，該段岸坡在原始地形上呈上陡下緩，高程230m 以上為緩坡臺地，現狀建筑及道路密布，地形總體平緩；185~230m 范圍主要為陡崖、陡坡、陡坎分布，該范圍內洪崖洞、麗景國際、御景江山、東和灣等建筑物依山而建，在底部多采用樁基礎架空；167~185m 范圍主要為嘉濱路橋下空間和洪崖洞架空平臺，地形上表現為陡坡，地面坡角30°~50°，其中180~185m 標高一帶分布有現狀人行步道、洪崖洞街道、綠化帶、觀景平臺和凌亂分布的矮擋墻；160m 標高以下至155m，地形開始變緩，傾角一般20°~30°；155m 標高以下則進入江底地形平緩地段，坡角一般小于10°。

物質組成結構上，岸坡上部主要為松散至稍密狀雜填土，歷史資料顯示，朝天門至洪崖洞一段的原始陡崖下方，生產生活垃圾隨意傾倒，后由于洪崖洞、麗景國際、御景江山、東和灣等建筑物的修建，又在185m 標高以下堆填了大量填土，加之各個時期的其他工程建設，該區域雜填土成分復雜，碎塊石、建筑垃圾等含量達60%以上，在來福士廣場外側，地表殘留了部分鋼板樁，還可見直徑數米的混凝土塊，洪崖洞一帶生活垃圾隨處可見；雜填土最大厚度19m。中部為殘坡積粉質粘土，不穩定，厚度一般0~6m；部分地段雜填土和基巖面直接接觸；下伏基巖為砂質泥巖、砂巖，巖土界面傾角上陡下緩，180m 高程以上陡傾，一般60°以上，160~180m 高程范圍傾角一般 20°~40°，160m 高程以下一般小于 15°。

2 岸坡現狀變形特征

目前嘉陵江一側岸坡尚未出現明顯的大規模滑移特征，岸坡的主要變形特征表現為坍塌、沖蝕剝蝕作用，但近年來，岸坡上構筑物的開裂變形跡象越來越明顯，也出現了較多的坍塌現象。

2.1 沖蝕剝蝕

在水的沖蝕、浪蝕作用下，岸坡后退。一般發生在巖質岸坡強風化帶或地形坡度較緩的土質岸坡，變化較慢，規模較小。現狀岸坡上的部分建筑基礎由于江水的沖蝕剝蝕作用，對基礎有較大的影響，來福士廣場外側，筏板基礎因江水掏蝕懸空，抗滑樁外露；嘉濱路下方排水箱涵架空樁基礎和擋墻基礎裸露懸空，安全風險較大。

2.2 坍塌

岸坡在水的作用下，基座軟化或掏空，土體或被卸荷裂隙分割的巖體向江、河、水庫坍（崩）塌。一般發生在地形坡度較陡的土質岸坡或基巖卸荷帶岸坡，具突發性。若巖體中順岸裂隙發育，突發性更強，規模也較大。洪水漲退來福士廣場外側岸坡、東和灣小區外側岸坡均因為現狀地面陡峭出現了明顯的坍塌跡象。

3 岸坡滑移穩定性計算

為確定岸坡的破壞模式，首先需要對可能出現滑動的斷面進行穩定性計算。針對該段岸坡的物質組成和結構特征，對可能出現折線形滑動的部位進行穩定性計算。計算原則如下：①現狀橋梁、架空建筑樁基等對岸坡加載作用較小，不考慮其建筑荷載；淺基礎構筑物考慮其建筑荷載。②根據收集的建筑資料顯示，來福士、麗景國際等小區在靠岸邊一側均設置了抗滑樁，其抗滑樁設計均未考慮岸坡一側的被動土壓力作用，因此本項目在穩定性計算時，不再考慮抗滑樁以上的下滑力作用，以抗滑樁設計位置作為計算的后緣。③對未設置抗滑樁但采用樁基礎的建筑物，應考慮建筑范圍內土體的推力作用，但不考慮其建筑荷載。

基于以上原則，結合各條剖面按照不同工況對場地內岸坡進行整體穩定性計算。計算成果匯總如表1所示。

表1 岸坡滑移穩定性計算

成果顯示，該段岸坡穩定性主要受汛期洪水影響大，在工況3 和工況4 作用下大多處于不穩定-基本穩定狀態。受多種因素影響，岸坡目前并未表現出大規模滑移，如來福士廣場，2019年才竣工，竣工時間不長，外側岸坡滑移特征尚未完全表現出來，但其筏板基礎已部分懸空，岸坡坡頂已有坍塌和沉降跡象；東和灣小區附近，岸坡雜填土堆積厚度很大，已出現明顯坍塌。

該段岸坡目前未出現大規模滑移，主要受益于場地內的嘉濱路、建筑和架空管道大多采用架空樁基礎，未形成坡面加載，同時密集分布的樁基礎具有一定的橫向抗滑作用。但通過基礎調查發現，嘉濱路等項目樁基礎嵌入基巖面一般僅為3m，而擬建構筑物大多位于岸坡后緣，因此總體上，岸坡無法保持長期穩定，風險很高。岸坡原始地形及巖土界面總體上上陡下緩，有利于推力傳遞，雜填土堆積，透水性較好，前緣受長江沖蝕剝蝕和洪水漲落影響，因此岸坡出現大規模滑移的條件很充分，前文所述的來福士岸坡變形和東和灣岸坡坍塌主要出現180m 標高左右的平臺區域，該標高正是雜填土堆積厚度最大的區域，地表擋墻和步道已有明顯的開裂變形跡象，因此對岸坡進行工程治理是十分必要的。

4 塌岸預測

岸坡塌岸范圍預測，對于滑移型岸坡，塌岸范圍一般以潛在滑面的后緣邊界為界；而對于沖蝕剝蝕型庫岸，最常用的是塌岸預測經驗法，主要的預測方法包括：卡丘金法、佐洛塔廖夫法、平衡剖面法三種，它們的基本原理本質上是一致的，最常用的是卡丘金法。

考慮庫水的逕流、沖刷作用以及175m 庫水位線附近淘空、浪蝕、淘蝕作用影響，不同土石層的邊坡穩定坡角與自然條件、類似情況下的岸坡穩定坡角進行類比，得到可靠的岸坡穩定坡角參數，然后，根據地形剖面，利用圖解法進行庫岸再造預測，據此即可量取庫岸再造最終寬度和高程，如表2 所示。

表2 嘉陵江岸坡穩定坡角

根據以上方法，對滑移型庫岸以外的剖面進行塌岸預測，預測的塌岸最小寬度為15.99m，最大寬度為90.54m。

5 整體穩定性問題及治理措施建議

根據前文穩定性計算及分析，岸坡物質組成均勻性差，表層以雜填土為主，整體穩定性較差，特別是受常年洪水位影響和50年一遇洪水位影響，岸坡穩定性較差。如前文所述，擬建場地淤積作用較明顯，洪水過后，淤積的粘土、砂及淤泥等殘留于岸坡高處，而岸坡低處臨水位置又不斷地承受沖刷和侵蝕，隨著時間的積累，這一循環過程加上周邊人類工程活動的堆填，導致岸坡上部覆蓋層厚度越來越厚，而常水位以下的地形則長期保持相對平緩的狀態，就形成了目前的岸坡上陡下緩的形態，穩定性逐漸惡化[1]。

如若在岸坡上進行工程建設，首要問題是解決岸坡的整體穩定性問題。根據目前岸坡的形態特征及地質條件，建議：由于洪崖洞段至朝天門段岸坡底部為該段嘉陵江河道水深最深的區段，主航道靠岸邊較近，而岸坡地形總體較陡，因此該段岸坡要采用回填反壓等措施則會侵占河道，難以實施，岸坡治理應以支擋為主[2]。由于岸坡土層厚度大，巖土界面陡，剩余下滑力大，建議采用抗滑樁進行支擋。建議在165m 標高、175m 標高和180m 標高附近結合設計情況設置支擋位置，可分級支擋。

6 岸坡治理及景觀設計的難點及對策

岸坡治理及景觀設計的難度主要體現在以下4 個方面。

（1）如前文所述，洪崖洞段至朝天門段岸坡底部為該段嘉陵江河道水深最深的區段，主航道靠岸邊較近，而岸坡地形總體較陡，要進行回填等施工困難；而同時岸坡上部即170~185m 高程段地形總體較陡，該區域又大量分布橋墩、步道、擋墻、架空管道等已建構筑物[3]。這些構筑物普遍基礎埋置深度小，即使是橋墩，入巖深度一般也只有3m 左右，而現有擋墻大多采用干砌條石直接放置于岸坡土體上，穩定性很差。這就導致岸坡上放坡開挖等施工困難。鑒于此，設計階段應首先對場地既有構筑物進行清理和分類，明確哪些必須保護、哪些需要遷建，哪些可以廢棄或重建，以針對性地采取工程措施。

（2）如構筑涉及樁基礎，由于雜填土厚度大，由于該段岸坡地形較陡，又屬于橋下空間，步道、斜坡等分布密集，大型旋挖鉆機等無法施工，而人工開挖又存在很大的風險，主要表現為：雜填土孔壁坍塌；有毒有害氣體；河水及地下水水量較大，涌入樁孔內的可能性很大；下部細砂層或卵石層頂部及填土底部淤積的軟土可能會導致樁孔坍塌、縮孔、流沙等且不易支護[4]。總體上人工開挖的風險很高。因此設計階段應考慮現場的施工條件和機械，合理設置樁位、樁徑，考慮足夠的樁孔護壁、止水措施，減少后期變更，建議枯水期施工。

（3）該段岸坡物質組成及結構復雜，上部主要為松散至稍密狀雜填土，歷史資料顯示，朝天門至洪崖洞一段的原始陡崖下方，生產生活垃圾隨意傾倒，后由于洪崖洞、麗景國際、御景江山、東和灣等建筑物的修建，又在185m 標高以下堆填了大量填土，加之各個時期的其他工程建設，該區域雜填土成分復雜，碎塊石、建筑垃圾等含量達60%以上，在來福士廣場外側，地表殘留了部分鋼板樁，還可見直徑數米的混凝土塊，洪崖洞一帶岸坡及江邊的生活垃圾隨處可見。這些殘留于地表或埋設于地下的建筑垃圾或生活垃圾，會增加現場施工的費用和工期，同時樁孔等施工中遇到時會導致樁孔超挖、塌孔等現象，設計及施工中應做好相應的應急預案及措施[5]。

（4）污水滲漏問題。前文已有提及，該段庫岸連同洪崖洞一帶勘察期可見的生產生活污水滲漏點多達8處，滲漏點大多出露于180m 標高以下，特別是洪崖洞架空平臺底部，幾乎每一處入江管道位置均有污水流出。據附近居民介紹，江邊的水下污水管線滲漏的情況十分常見。既有污水管線作為既有構筑物的一部分，此處單獨提出，以引起的足夠的重視，污水滲漏不但污染環境，重要的是污水對已建橋墩、支擋結構及本項目即將實施的構筑物等具有腐蝕性，影響結構耐久性，對擬建的兩江四岸項目來說是一個不可回避的問題。建議應綜合考慮區域內的污水排放問題，以確保本項目的建設質量。

7 結語

在工程建設中，地質勘察工作是關系到工程建設質量的核心因素，因此我們需要結合實地進行勘察，并提出科學、合理、有效的方案，從而確保工程建設的順利推進。