贵州茅台某边坡稳定性分析与治理措施探讨

2021-03-08王朝刚贵州省建筑设计研究院有限责任公司贵州贵阳550081

砖瓦 2021年1期

王朝刚（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州贵阳 550081）

随着社会和国家对工程建设规模力度的不断增大，尤其是我国西南地区，地形崎岖，在对岩土工程进行施工的过程中，会出现局部地区的高填深挖问题，从而导致岩土工程出现高边坡，如果无法实施有效的处理，将会导致边坡存在较多的安全隐患（蒋朝兴和许万忠，2020）。

贵州茅台“十三五”中华片区技改工程及其配套设施项目场地处于赤水河右岸斜坡地带，高差较大，平整场地和修建道路必然出现大量的挖、填方边坡，导致外界环境的改变，打破边坡原有的平衡状态或使边坡岩土体的抗剪强度大大降低，从而可能由于人工边坡失稳出现滑坡等次生地质灾害。因此，对边坡的稳定性分析进行分析研究，提前对边坡采取合理的支护加固等治理措施，消除边坡安全隐患，对该项目工程建设尤为重要。本文通过对贵州茅台“十三五”中华片区技改工程及其配套设施项目场地的一处边坡进行稳定性分析，提出以垂直支挡结构为主，如抗滑桩、挡墙等治理措施，对同类边坡工程的稳定性分析和治理有一定的借鉴意义。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌

根据区域地貌特征，贵州茅台“十三五”中华片区技改工程及其配套设施项目场地位于赤水河右岸河谷斜坡地段，地形总趋势由南东向北西倾斜，地形起伏大，局部为陡坎，地形高差约65m，坡度20°～30°，在拟建场区部分地段基岩出露，需经台阶整平处理后，才能进行建设。

1.2 气象与水文地质条件

1.2.1 气象条件

茅台镇处于云贵高原地区，四季分明，属典型的中亚热带气候。年平均气温15.6℃，极端最高37.4℃，极端最低-5.5℃。年平均降水量1034.7mm，主要集中6～8月，年平均降雨日数（降水量≥0.1mm）约180d，暴雨日（日降水量≥50.0mm）约3d。

1.2.2 区域水文地质

贵州茅台“十三五”中华片区技改工程及其配套设施项目场地地形呈阶梯状展布，距赤水河约330m，场区高于赤水河河面约120m～160m，赤水河为该地区地下水排泄基准面。钻孔深度内未检测到地下水稳定水位，判定地下水埋藏较深，场区为地下水补给和径流区，属于干燥场地。

场地表层为少量回填土及黄、浅黄色的强风化砂岩，其结构较松散，透水性好，大气降水后，部分沿地表呈地表径流直接流进赤水河，部分通过下渗进入强风化层形成上层滞水，由于场区南侧的赤水河为本区排泄基准面，下渗到强风化层中的部分水又沿着颗粒之间的间隙下渗到下部基岩中，最终通过基岩层面及节理裂隙汇聚成地下径流向赤水河下渗，故赋存于强风化层中的水量小。

总体而言，该场地水文地质表现为地表水和少量上层滞水，水量受季节性影响较大，分布不均匀，上层滞水的来源主要为大气降水，通过填土及强风化层，岩石层面，节理裂隙下渗补给，最终下渗进入赤水河。

1.3 地层岩性

据现场详勘及钻孔揭露，场地内自上而下分布的地层有素填土、中侏罗统上砂溪庙组（J2s）砂岩，详述如下：

杂色素填土主要由黏土及细小碎砂岩块组成，组成不均，结构松散，厚度0～9.0m。出露基岩主要为中侏罗统上砂溪庙组(J2s)黄、浅黄色薄层-中厚层状砂岩，岩层产状为333°∠31°，单斜产出。根据岩石的完整程度和风化程度，可分为强风化砂岩和中风化砂岩两层。强风化砂岩岩质极软，主要由长石、钙泥质胶结组成，主要呈粉砂状，少量碎块状，中-粗粒结构，岩体基本质量等级为Ⅴ级。中风化砂岩岩质软，主要由长石、钙泥质胶结组成，主要呈碎块状、短柱状，少量柱状，中-粗粒结构，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

1.4 区域地质构造

本文研究场区在地质构造上处于茅台向斜的南东翼地带，岩层呈单斜缓倾产出，地形坡向与岩层倾向基本一致，为一顺向斜坡。由于受地质构造应力等因素的影响，次生构造如节理、褶皱等较发育，场区主要发育有260°∠86°、145°∠80°两组节理，每1～2 组平均间距＞1.0m，岩层的节理面常见铁质浸染或泥质胶结，场区未发现区域性断裂构造。

1.5 场地类别及地震效应

本文研究场地内上覆土层为中软可塑黏土，平均厚度在3.0m～50.0m，剪切波速范围为250m/s＜Vs≤500m/s，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016版的有关规定，贵州茅台“十三五”中华片区技改工程及其配套设施项目场地类别为Ⅱ类，场地为抗震一般地段，场地地震基本烈度为6°，抗震设计分组为第一组，设计基本加速度值为0.05g，设计特征周期0.35s。

1.6 边坡工程地质特性

场地无特殊性岩土，不良地质现象主要为挖方顺层岩质边坡对场地稳定性的影响。场地施工后将形成两个不同高度的顺层挖方岩质边坡，由于砂岩岩体层面为软弱结构面，有黄色泥膜，结合很差，边坡易沿岩体层面顺层滑动。其中20～23 号酒库与北西侧厂区道路之间岩质边坡高6.0m～10.0m，长310.0m；28～32 号酒库与北西侧厂区道路之间岩质边坡高8.0m～11.0m，长340.0m。边坡工程安全等级均为二级，需进行边坡分级支护后，场地可以进行一般建筑。

2 边坡稳定性分析

2.1 场地稳定性

拟建场地及附近无全新世以来的活动断裂，场地及周边无影响建筑物安全的滑坡、崩塌、泥石流、地下采空区等不良地质现象存在，场地内无地质应力作用，节理裂隙较发育、地层岩性变化及中风化基岩面起伏对场地基岩完整性有一定影响。

但场地位于斜坡地带，目前自然斜坡处于稳定状态，但高差较大，平场过后形成台阶，存在顺层滑坡的风险。

2.2 岩土参数

边坡稳定性分析时，岩土体强度参数的正确选择对于合理评价边坡稳定性具有十分重要的意义。本次引用相同场地的《贵州茅台酒股份有限公司“十二五”扩建工程建设区现场直剪试验报告》的试验资料，并根据现场取样进行室内试验、反算，采用工程地质类比法等综合确定场地岩土指标，详见表1。

表1 边坡岩土物理力学计算参数

2.3 稳定性分析与评价

2.3.1 自然斜坡整体稳定性分析与评价

根据地表地质调查和勘探查证，场地原始地形坡度20°～30°，局部为陡坎，岩层产状倾向坡面，属于顺向岩层单斜坡，场区岩体主要为砂岩偶夹泥岩透镜体，岩体呈中至厚层状，岩体层面明显，含黄色泥膜。但场区地形坡度约小于岩层倾角，场区现状无滑移面剪出口，自然状态下斜坡是处于稳定的。

2.3.2 人工边坡稳定性分析与评价

按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）要求，根据场地工程地质条件，按岩土及载荷组合最不利原则考虑，选边坡的典型地质剖面利用极限平衡法进行稳定性计算，详情如下。

20～23 号酒库与北西侧厂区道路边坡稳定安全系数为0.844，属于不稳定状态。28～32号酒库与北西侧厂区道路边坡稳定安全系数0.819，属于不稳定状态，详见表2。

表2 边坡可能破坏模式及建议支护形式表

3 边坡治理

目前边坡工程中的加固措施主要包括：挡土墙、抗滑桩、锚杆（索）、喷射混凝土和各类防护网等（蒋朝兴和许万忠，2020）。“十三五”中华片区茅台酒技改工程及其配套设施项目场地平场后将形成多个平台，各级平台需设置支挡，支挡设计应根据各级和各段的边坡类型及下滑力设置不同结构的支挡体系，由于场地没有放坡空间，建议以垂直支挡结构为主，如抗滑桩、抗滑挡墙等。其中20～23 号酒库与北西侧厂区道路边坡建议采取抗滑桩或挡土墙方式进行支护，28～32 号酒库与北西侧厂区道路边坡建议采取抗滑桩进行支护（表2）。