高速公路路基滑坡的成因及监测技术探讨

高速公路路基滑坡的成因及监测技术探讨

摘要：高速公路路基滑坡的成因与地质条件、降水以及施工质量有关，其问题

的产生会对交通运输的安全可靠性产生较大的威胁。针对路基滑坡问题，技术人

员研究了各种监测方法用于对滑坡问题的监测，便于采取各种措施实行对滑坡问

题的预防和处理。

关键词：高速公路；路基滑坡；监测技术

引言

高速公路工程的施工规模较大，地质、水文条件比较复杂，同时还很容易受

到外界因素的影响，无论任何方面出现问题，都有可能导致路基滑坡问题，并对

高速公路建设施工带来诸多困难。因此，路基滑坡作为高速公路建设施工中较为

常见的事故，其施工处理技术尤为重要。对高速公路滑坡路段路基施工技术的研

究也是非常具有现实意义的。

1预防和处理公路工程路基滑坡的重要性

斜坡上的岩土通过重力和外力的影响会出现滑坡现象，具体是因为沿坡内部

较为软弱的地方所引起的整体性失衡。该情况会对公路工程产生巨大影响，且应

对措施较为复杂，需要涉及的成本也较高。为了有效控制工程投资量，必须要做

好滑坡问题的预防措施。滑坡的特点为:①同时性特点，由于地震、暴雨、海啸

以及人类不合理开发活动等诱发因素的影响，会导致多数滑坡同时发生;②滞后

性特点，很多滑坡现象的出现比诱发因素出现的时间稍晚，例如融雪、降雨以及

部分人类活动都很可能会导致滑坡在活动出现一段时间之后才爆发。而且人类的

不合理开发行为也会在很大程度上影响斜坡的稳定性，滑坡体本身的稳定性越差，则其保持稳定的时间越短。通过对其进行深入研究，能够切实保障公路路基施工

的顺利完成，并且为未来再出现此相关问题提供有效的解决措施，促进我国公路

工程的建设和发展。

2滑坡形成分析

高速公路路基滑坡的形成，通常都是受地形地貌、地层岩性、水文条件、人

类工程活动等多方面因素的共同影响。从这几方面来看，本项目的路基滑坡原因

主要体现在以下几方面：第一，本项目所在高速公路施工路段位于山区，地形坡

度为15~20??°，基岩主要为强风化石英片岩，强风化层厚度为11~17??m。由于

基岩在遇水后发生软化，使弱风化层的强度出现明显提升，因而在岩体力学性质

出现较大差异后，原本的裂隙逐渐发育，并最终促使滑坡形成。第二，本工程施

工期间，施工方将居住区设置在斜坡处，不仅在斜坡上兴建了简易住房，同时还

进行了边坡开挖施工，使斜坡稳定性受到了较大影响，并促使滑坡形成。第三，

路基滑坡事故发生前，滑坡路段所在区域出现了集中、多发的大暴雨，由于降水

量较大，因此在雨水下渗的影响下，岩层层面，斜坡下滑带的力学强度明显降低，抗滑性能也随之变差，最终在下滑力持续加大的情况下，促使滑坡形成。

3路基滑坡造成的影响

高速公路路基建设过程中，如果将附近的山体或植被破坏就会影响坡体的整

体结构状态，增加滑坡问题的可能性。在施工过程中，如果不注意做好边坡防护，导致周围的地形出现土质疏松和裂缝等问题，就会影响坡体的抗腐蚀能力，随着

外界环境因素的干扰逐渐无法维持原状，引发山体移动和滑坡现象。路基滑坡直

接导致高速公路安全性能降低，对交通运输产生巨大的影响，甚至危及人员生命

安全。现阶段，高速公路多修建于山地区域，路基滑坡的出现就会影响施工进度，

甚至导致路基整体结构性能被破坏，导致施工终止。滑坡不仅对对高速公路的交

通运输产生影响，还会引发河道堵塞、公路损坏等次生问题。为了做好路基滑坡

问题的防治，滑坡监测技术逐渐得到广泛的应用。

4高速公路路基滑坡监测技术

4.1大地测量法

大地测量法是应用高精度测角、测距的光学和光电仪器配合适当的大地测量

方法实现对滑坡的监测任务。常用的高精度仪器包括经纬仪、水准仪、全站仪等，通常采用前方交会法、视准线法、小角法、测距法及几何水准测量法等。该方法

不仅可以对重点区域进行定点变形监测，而且监控面积大，能确定滑坡范围及变

形状态，同时只要仪器量程满足要求，就可以观测滑坡演变全过程。这些优点使

其备受测量人员的青睐，但也往往受到地形和气象条件限制，且外业工作量大，

测量周期长，不能连续观测。测量机器人技术的出现大大弥补了这些缺点，测量

机器人是在全站仪基础上集成激光、精密机械、微型计算机、CCD传感器以及人

工智能技术的电子全站仪，能够代替人进行自动搜索、跟踪、识别和精准识别目

标并获取角度、距离、三维坐标以及影像信息。在金坪子滑坡变形中的应用体现

了测量机器人的优点，它不仅能够自动快速检测，且时效性强，观测精度高，能

够大大减轻工作人员的工作量，提高了工作效率。

4.2简易监测法

简易监测法是依靠人工直接观测的方式，确认高速公路周边地表是否存在裂缝、路基有无形变或者地下水位是否存在较大变化等，依靠人工的观测结果来确

定是否存在滑坡隐患。工作人员使用简易监测法时，需要借助一定的仪器来辅助

监测工作的开展。例如：工作人员对高速公路裂缝观测时，需要对其进行一定的

标注和测量，标注可以通过喷漆或者张贴指示胶带的方式来实现，而裂缝尺寸的

测量需要卷尺等测量工具来辅助实现。简易监测法可以用于观测已发生路基滑坡

问题的区域，通过人工的观测和简易测量来确认滑坡问题所处的阶段，同时进一

步分析是否有继续发展的趋势，从而为后续问题处理措施的应用情况提供一定的

技术指导。这种监测方式工作量较大、流程复杂而且存在一定的危险性，主要适

用于轻度路基滑坡问题产生的区域。

4.3近景摄影测量法

近景摄影测量法是将近景摄影仪放在两个不同位置的测点，同时对滑坡观测

点摄影构成立体影像，利用立体坐标仪测量相片上各观测点三维坐标的一种方法。该方法适用于地表位移变化速率较大的滑坡，其测量时信息容量高，信息易于储存，可远离摄影对象从而避开危险区域，可同时测量多点目标。但其缺点在于测

量精度受测量设备影响误差较大，从而导致测量精度低，除此之外，该方法易受

天气影响，专业化程度要求也较高，因而在滑坡监测技术中应用不够广泛。

4.4自动遥感监测法

自动遥感监测法可以通过已构建的卫星遥感系统，结合有线、无限传输技术，远程实现对高速公路区域地质状态的监测，自动采集、处理出高速公路存在的滑

坡变形数据，根据数据结果制作各类滑坡数据参数的图表，便于工作人员了解高

速公路的路基滑坡情况。这种方法主要适用于路基滑坡处于临界点或者正发生剧

烈变化的时期，监测结果容易受到外界环境的干扰，不适合大面积推广。但是其

发展潜力巨大，随着技术水平的不断突破，将会成为实现高速公路路基滑坡监测

的重要方式。

5路基滑坡的整治措施