梅龙高速路基边坡塌方分析 (1)---道路和地形
摘要
2024年5月1日凌晨,梅龙高速大埔至福建方向路段发生路基边坡塌方事故,导致23辆车坠坑,造成48人死亡,30人受伤。从专业角度看,事故应为路基边坡塌方而非路面塌陷。事故段为双向四车道,塌方长约17.9米,宽约10米。地形较平缓,事故部分边坡有加固迹象。责任上,事故虽具自然灾害属性,但勘察、设计、施工三方均有责任。其中,填方路基施工的夯实质量控制是关键。
正文
1. 引言
2024年5月1日2时10分左右,梅龙高速大埔往福建方向K11+900m (梅州市大埔县茶阳镇茶阳路段出口方向2公里左右) 附近路基边坡发生塌方导致路面断裂,致使23辆正在快速行驶的汽车坠入坑内,截至2024年5月2日下午2时,此次事故已造成48人死亡,另有3人的DNA正在进一步比对确认,其余30人受伤 (无生命危险)。事故发生后,以中央电视台为主的许多媒体把这起事故描述为"高速公路路面塌陷",不过从岩土工程的专业角度,这次事故似乎应该描述为"高速公路路基边坡塌方",在岩土工程中,“塌陷”主要指的是地面的垂直位移或沉降,而这次事故的直接起因是路面下地基土的水平位移或侧向移动导致路基边坡发生破坏。
2. 路面塌方范围
由上图可以看出,发生事故段的高速公路为标准的双向四车道,破坏的起始点始于道路正中的隔离带,根据目测,道路总的宽度大约为17m,因此单向道路的宽度,即隔离带到道路护栏的距离大约为8.5m,根据媒体的公开报道,事故路面塌方长约17.9米,面积约184.3平方米,按照上图显示,塌方长度应该指的是路面外侧的最大破坏长度,报导中的这个面积184.3平方米是正确的话,因此推算塌方宽度为10.3m,比估算的8.5m多出1.8m。鉴于目前没有真实的设计资料,因此塌方宽度按10m估算,这个数值将作为后来稳定性分析的基础数据。3. 地形概述
事故发生的路段地形其实并不复杂,也不十分陡峭,从下图可以看出,公路位于原始标高大约126m~120m之间,自然坡度大约为1:4 (H:V)。为了开通道路,内侧部分需要开挖,外侧部分需要回填,由于目前不知道该段路面的确切标高值,因此仅作了个示意图。发生事故这部分的边坡似乎也作过局部加固,这可以从2021年的卫星地图上隐约可见。
4. 事故责任
大家最关心的一个问题是谁对这起事故负主要责任,岩土勘察、道路设计还是施工单位。就我个人观点,把这起事故作为自然灾害比较合适,由于岩土的空间变异性,岩土工程本身就具有非常不确定的属性,不管如何精心设计和施工,总会发生事故,岩土工程师和土木工程师的职责就是尽量降低事故发生的概率和损失。但细究起来,勘察、设计和施工这三方都有责任,不过在真实的施工过程中,受资金、施工期限、审批流程等因素的相互制约,即使任何一方发现了问题,完全按照流程办事有时真是行不通的,这也为事故发生埋下了隐患。Last but not least,填方道路施工最重要的一个环节是夯实(Compaction)的质量控制,这是岩土工程最基本的稳定性问题,四年前曾经为此写过这样一个总结,参看【填方路基施工---Compaction】,同样的原理也应用到大多数尾矿坝的设计和施工。