高速边坡事故原因与修复之道？来看土木工程师如何“对症下药”！

2024年5月1日位于梅大高速大埔往福建方向K11+900m附近发生坍塌，导致车辆陷落和48人死亡，30人受伤。

根据安全事故等级的划分：死亡30人以上属于特别重大安全事故，上报，处理。

事故发生后，广东省委书记、省长等亲自指挥调度应急处置工作，并有多部门参与现场救援。

浅谈可能导致高速坍塌的主要原因：

①恶劣的天气？②车流过多和超载行驶？③设计缺陷？④监理、施工质量问题？⑤地质勘察问题？⑥运营期安全监测不到位？

①地质因素：高速公路所经过的地段可能存在地质结构不稳定的问题。这种地质结构在受到外界因素如降雨等的影响下，容易发生滑坡，从而导致道路塌陷。

②雨水侵蚀：连续的强降雨是导致梅龙高速事件的重要因素之一。雨水会冲刷坡面，带走表面的土体，进入缝隙产生孔隙水压力，推动滑坡体向下滑。同时，降雨还会导致路基积水，浸泡路基土壤，使其变软，降低其承载能力。

③施工质量问题：高速公路的施工质量对道路的稳定性和安全性至关重要。如果施工质量不合格，如路基填筑不密实、排水系统设计不合理等，都会导致道路在受到外界因素如降雨等的影响下容易发生塌陷。

④设计考虑不足：高速公路的设计应充分考虑地质条件、气候变化以及未来的交通负荷等因素。如果设计方未能充分考虑这些因素，就可能导致道路在使用过程中出现安全隐患。

⑤监管和维护不到位：高速公路的监管和维护是保证其长期安全稳定运行的重要保障。如果相关责任主体在监管和维护方面存在不足，未能及时发现和处理道路安全隐患，就可能导致类似事件的发生。

所以，导致梅龙高速事件的原因可能是多方面的，包括地质因素、雨水侵蚀、施工质量问题、设计考虑不足、监管和维护不到位等因素。

但这几个问题，我们细想了一下，广东本来不就是多雨地区吗？受季风气候影响，暖湿气流与冷空气交汇，同时地形地貌复杂，山脉抬升作用，容易引发降水。这些降雨因素、现场地质条件以及车流量，设计方是否都有考虑到呢？是否有遗漏的结构荷载？是否有一定的结构设计富余度（结构安全系数）？

施工方是否严格按照设计图纸进行施工？如何保证高速公路施工进度和施工质量，是否存在质量不合格问题？监理方是否有监督落实到位呢？

土质勘察是否准确？勘察的点数及距离是否合理？

总之，一系列隐蔽工程的问题不得而知，让我们静候的事故调查结果吧，查明原因并由相关单位承担相应的责任，以确保类似事件不再发生。

警示及补救措施

既然建成的结构质量和地质状况我们无法改变，那我们可以转换一下思路，在结构安全监测方面着手，加大结构安全的监测力度，采用的自动化监测设备，实时掌握结构的安全状态，发现细微的结构变化时，尽早采取补救加固措施。

结构健康自动化监测是确保交通基础设施安全稳定的重要手段之一。通过实时监测边坡、桥梁、隧道等关键部位的结构状态，可以及时发现异常情况，并采取相应的措施进行修复和加固。这种监测方式不仅可以提高预警的准确性，还可以为工程设计和施工提供宝贵的数据支持，从而优化工程结构，提高整体的安全性能。这样一来，就可以避免灾害的扩大和升级，减少人员伤亡和财产损失。

实际的高速公路、边坡、地质灾害等项目监测中，主要的监测项是表面位移以及土体深层水平位移的监测，其次是土体内部的含水率、孔隙水压力、土压力及降雨量等辅助监测。

表面位移就是最直观可以看到的，一般包括水平位移及竖向位移（沉降），表面位移的数值直接反映表面结构的位移数据，从而分析其位移变形趋势，实现预防和预警的目的。常用的监测设备是变焦视觉位移监测仪或GNSS。两款均为非接触式测量，安装相对简单，不用排线布线，对监测新手较为友好。

但据相关媒体报道，在梅大高速事件中，其实也有使用自动化设备！在事发地西侧1公里内的边坡上，布有5台运作中的GNSS边坡位移监测设备，最近的一台距离塌方点仅50米左右，只是相对的监测频率特别低——“一小时设备出一次数据”，而且布点位置刚好就不在事发坍塌处，监测点位较少，监测频率较低。同时相关人员表示受制于成本压力，路基检测多数得靠人工，但这难以覆盖一些陡峭、植被茂盛的边坡。若要使用无人机监测，不仅要报批，事先还得进行AI识别训练，成本或超预算。相关人员认为理想状态下，利用卫星筛查技术筛查路基隐患效率更高，所以采用的GNSS，却恰好事发地没有安装测点，导致预警系统作用不大。

这样一看变焦视觉位移监测仪的优势似乎更大，单台主机在直线通视的情况下就能监测400米距离，测点只需要安装一块小靶标即可，价格低廉，而且秒级监测频率轻松实现。变焦视觉就是在弯道处不好监测，这样可以选择跟GNSS搭配使用，直线段用变焦机器视觉，弯道用GNSS，加大监测频率及测点数量，保障结构的安全。

正常来说边坡塌方分为缓慢型和突发型的，只有前者能用GNSS和变焦视觉位移监测仪发出预警，前提是GNSS和变焦视觉的监测频率相对要高和测点布设距离相对要合适，成本权衡是个问题。但如果此次灾害更多因为土壤含水率迅速增加，监测地下水位或水压或许更有效，可用渗压计进行监测。4月以来梅州连续强降雨，或出现水压力太大，地下水没有及时排出，当山体内赋存的裂隙水增加，路面与路基的空隙水压力也在增大，最终把路基向外“推”了下去。在使用时渗压计可以考虑配合节段式位移计一起使用，多维度地分析土体内部情况。

山体滑坡、边坡塌方的本质是土体内部深层水平位移变化，地震或长时间降雨会引起土体内部应力的重新分布和释放或使土壤含水量增加，降低土壤强度，增加边坡塌陷的风险。常用的监测设备是节段式位移计或串联式固定测斜仪。这款设备可以直接测量出土体内部的位移变化趋势，与表面位移数据、水压力各种数据相结合，更详细、准确地获取边坡的健康状态。

系统架构图

以下表格为常用的监测设备及监测项目的简单介绍，所有的监测设备均可接入安锐测控云平台，达到实时在线监测，还可设置大屏数据显示以及内网版私有化部署，保障边坡结的安全。