貴州茅臺某邊坡穩定性分析與治理措施探討

王朝剛 （貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

隨著社會和國家對工程建設規模力度的不斷增大，尤其是我國西南地區，地形崎嶇，在對巖土工程進行施工的過程中，會出現局部地區的高填深挖問題，從而導致巖土工程出現高邊坡，如果無法實施有效的處理，將會導致邊坡存在較多的安全隱患（蔣朝興和許萬忠，2020）。

貴州茅臺“十三五”中華片區技改工程及其配套設施項目場地處于赤水河右岸斜坡地帶，高差較大，平整場地和修建道路必然出現大量的挖、填方邊坡，導致外界環境的改變，打破邊坡原有的平衡狀態或使邊坡巖土體的抗剪強度大大降低，從而可能由于人工邊坡失穩出現滑坡等次生地質災害。因此，對邊坡的穩定性分析進行分析研究，提前對邊坡采取合理的支護加固等治理措施，消除邊坡安全隱患，對該項目工程建設尤為重要。本文通過對貴州茅臺“十三五”中華片區技改工程及其配套設施項目場地的一處邊坡進行穩定性分析，提出以垂直支擋結構為主，如抗滑樁、擋墻等治理措施，對同類邊坡工程的穩定性分析和治理有一定的借鑒意義。

1 地質環境條件

1.1 地形地貌

根據區域地貌特征，貴州茅臺“十三五”中華片區技改工程及其配套設施項目場地位于赤水河右岸河谷斜坡地段，地形總趨勢由南東向北西傾斜，地形起伏大，局部為陡坎，地形高差約65m，坡度20°～30°，在擬建場區部分地段基巖出露，需經臺階整平處理后，才能進行建設。

1.2 氣象與水文地質條件

1.2.1 氣象條件

茅臺鎮處于云貴高原地區，四季分明，屬典型的中亞熱帶氣候。年平均氣溫15.6℃，極端最高37.4℃，極端最低-5.5℃。年平均降水量1034.7mm，主要集中6～8月，年平均降雨日數（降水量≥0.1mm）約180d，暴雨日（日降水量≥50.0mm）約3d。

1.2.2 區域水文地質

貴州茅臺“十三五”中華片區技改工程及其配套設施項目場地地形呈階梯狀展布，距赤水河約330m，場區高于赤水河河面約120m～160m，赤水河為該地區地下水排泄基準面。鉆孔深度內未檢測到地下水穩定水位，判定地下水埋藏較深，場區為地下水補給和徑流區，屬于干燥場地。

場地表層為少量回填土及黃、淺黃色的強風化砂巖，其結構較松散，透水性好，大氣降水后，部分沿地表呈地表徑流直接流進赤水河，部分通過下滲進入強風化層形成上層滯水，由于場區南側的赤水河為本區排泄基準面，下滲到強風化層中的部分水又沿著顆粒之間的間隙下滲到下部基巖中，最終通過基巖層面及節理裂隙匯聚成地下徑流向赤水河下滲，故賦存于強風化層中的水量小。

總體而言，該場地水文地質表現為地表水和少量上層滯水，水量受季節性影響較大，分布不均勻，上層滯水的來源主要為大氣降水，通過填土及強風化層，巖石層面，節理裂隙下滲補給，最終下滲進入赤水河。

1.3 地層巖性

據現場詳勘及鉆孔揭露，場地內自上而下分布的地層有素填土、中侏羅統上砂溪廟組（J2s）砂巖，詳述如下：

雜色素填土主要由黏土及細小碎砂巖塊組成，組成不均，結構松散，厚度0～9.0m。出露基巖主要為中侏羅統上砂溪廟組(J2s)黃、淺黃色薄層-中厚層狀砂巖，巖層產狀為333°∠31°，單斜產出。根據巖石的完整程度和風化程度，可分為強風化砂巖和中風化砂巖兩層。強風化砂巖巖質極軟，主要由長石、鈣泥質膠結組成，主要呈粉砂狀，少量碎塊狀，中-粗粒結構，巖體基本質量等級為Ⅴ級。中風化砂巖巖質軟，主要由長石、鈣泥質膠結組成，主要呈碎塊狀、短柱狀，少量柱狀，中-粗粒結構，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

1.4 區域地質構造

本文研究場區在地質構造上處于茅臺向斜的南東翼地帶，巖層呈單斜緩傾產出，地形坡向與巖層傾向基本一致，為一順向斜坡。由于受地質構造應力等因素的影響，次生構造如節理、褶皺等較發育，場區主要發育有260°∠86°、145°∠80°兩組節理，每1～2 組平均間距＞1.0m，巖層的節理面常見鐵質浸染或泥質膠結，場區未發現區域性斷裂構造。

1.5 場地類別及地震效應

本文研究場地內上覆土層為中軟可塑黏土，平均厚度在3.0m～50.0m，剪切波速范圍為250m/s＜Vs≤500m/s，根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）2016版的有關規定，貴州茅臺“十三五”中華片區技改工程及其配套設施項目場地類別為Ⅱ類，場地為抗震一般地段，場地地震基本烈度為6°，抗震設計分組為第一組，設計基本加速度值為0.05g，設計特征周期0.35s。

1.6 邊坡工程地質特性

場地無特殊性巖土，不良地質現象主要為挖方順層巖質邊坡對場地穩定性的影響。場地施工后將形成兩個不同高度的順層挖方巖質邊坡，由于砂巖巖體層面為軟弱結構面，有黃色泥膜，結合很差，邊坡易沿巖體層面順層滑動。其中20～23 號酒庫與北西側廠區道路之間巖質邊坡高6.0m～10.0m，長310.0m；28～32 號酒庫與北西側廠區道路之間巖質邊坡高8.0m～11.0m，長340.0m。邊坡工程安全等級均為二級，需進行邊坡分級支護后，場地可以進行一般建筑。

2 邊坡穩定性分析

2.1 場地穩定性

擬建場地及附近無全新世以來的活動斷裂，場地及周邊無影響建筑物安全的滑坡、崩塌、泥石流、地下采空區等不良地質現象存在，場地內無地質應力作用，節理裂隙較發育、地層巖性變化及中風化基巖面起伏對場地基巖完整性有一定影響。

但場地位于斜坡地帶，目前自然斜坡處于穩定狀態，但高差較大，平場過后形成臺階，存在順層滑坡的風險。

2.2 巖土參數

邊坡穩定性分析時，巖土體強度參數的正確選擇對于合理評價邊坡穩定性具有十分重要的意義。本次引用相同場地的《貴州茅臺酒股份有限公司“十二五”擴建工程建設區現場直剪試驗報告》的試驗資料，并根據現場取樣進行室內試驗、反算，采用工程地質類比法等綜合確定場地巖土指標，詳見表1。

表1 邊坡巖土物理力學計算參數

2.3 穩定性分析與評價

2.3.1 自然斜坡整體穩定性分析與評價

根據地表地質調查和勘探查證，場地原始地形坡度20°～30°，局部為陡坎，巖層產狀傾向坡面，屬于順向巖層單斜坡，場區巖體主要為砂巖偶夾泥巖透鏡體，巖體呈中至厚層狀，巖體層面明顯，含黃色泥膜。但場區地形坡度約小于巖層傾角，場區現狀無滑移面剪出口，自然狀態下斜坡是處于穩定的。

2.3.2 人工邊坡穩定性分析與評價

按照《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）要求，根據場地工程地質條件，按巖土及載荷組合最不利原則考慮，選邊坡的典型地質剖面利用極限平衡法進行穩定性計算，詳情如下。

20～23 號酒庫與北西側廠區道路邊坡穩定安全系數為0.844，屬于不穩定狀態。28～32號酒庫與北西側廠區道路邊坡穩定安全系數0.819，屬于不穩定狀態，詳見表2。

表2 邊坡可能破壞模式及建議支護形式表

3 邊坡治理

目前邊坡工程中的加固措施主要包括：擋土墻、抗滑樁、錨桿（索）、噴射混凝土和各類防護網等（蔣朝興和許萬忠，2020）。“十三五”中華片區茅臺酒技改工程及其配套設施項目場地平場后將形成多個平臺，各級平臺需設置支擋，支擋設計應根據各級和各段的邊坡類型及下滑力設置不同結構的支擋體系，由于場地沒有放坡空間，建議以垂直支擋結構為主，如抗滑樁、抗滑擋墻等。其中20～23 號酒庫與北西側廠區道路邊坡建議采取抗滑樁或擋土墻方式進行支護，28～32 號酒庫與北西側廠區道路邊坡建議采取抗滑樁進行支護（表2）。

4 結語

場地地震基本烈度為6°，設計基本地震加速度為0.05g，設計特征周期0.35s，屬抗震一般地段，場地類別為Ⅱ類。

20～23 號酒庫與北西側廠區道路邊坡穩定安全系數為0.844，屬于不穩定狀態。28～32號酒庫與北西側廠區道路邊坡穩定安全系數0.819，屬于不穩定狀態。

由于場地沒有放坡空間，建議以垂直支擋結構為主，如抗滑樁、抗滑擋墻等。其中20～23號酒庫與北西側廠區道路邊坡建議采取抗滑樁或當土墻方式進行支護，28～32 號酒庫與北西側廠區道路邊坡建議采取抗滑樁進行支護。