Study on the instability condition and landslide mechanism of subgrade slope in Mei–Da Expressway
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摘要:
文章对广东梅大（梅州—大埔）高速公路路基边坡失稳和滑坡的成因机制进行了初步研究和分析，基于香港路基边坡失稳滑坡调查研究资料、成果和现场勘察获得了失稳路基边坡附近完全风化花岗岩土的颗粒分布和液限塑限含水率，定量计算、分析了该段路基边坡稳定性。通过Google地形图分析了失稳路基边坡附近的几个可能汇水区域和汇水量，对该路基边坡失稳与滑流的成因机制进行了分析。研究认为山坡公路建设需要开挖削坡和填土，可完全改变自然山坡汇水流域；公路可成为瞬态河流，将大量雨水跨流域调流到其他公路边坡或山坡，导致边坡失稳和滑坡，形成公路坍塌丢失。这种路基边坡失稳模式亟待深入研究并加强防范。
Abstract:This paper presents a preliminary investigation of the instability and landslide of a road subgrade slope that occurred on May 1, 2024 along Mei–Da Expressway. The investigation method is on the basis of past investigation results and findings about instability and landslide of road subgrade slopes in Hong Kong. The Mei–Da Expressway subgrade was constructed by cutting and filling on mountainous slopes. The landslide occurred at a fill slope along a gully. The fill soil was excavated from local soil of completely decomposed granite (CDG). The paper tests the particle size distribution and liquid and plastic limits of the three CDG soil samples that were excavated from adjacent natural slopes. It then examines the stability of the fill slope with a simplified geological slope model. It further investigates the catchments before and after the road construction. It then presents a possible mechanism for the slope instability and landslide. The field observations by others can confirm this mechanism. The cutting and filling of the hillside slopes significantly changed the runoff paths of the three natural catchments above the road. The road can intercept the runoff along the three gullies and direct all the runoff into the fill slope. The large volume of rainfall water can erode and liquefy the fills, which can cause the instability and landslide of the road subgrade slope. There is an urgent need to further investigate this mode of road subgrade instability and landslide since it is not uncommon.
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0. 引言
2024年5月1日夜间2点，广东梅大（梅州—大埔）高速公路路基边坡失稳，导致坍塌和滑坡灾害，见图1（a）。据梅州市5月2日下午新闻发布会通报，高速公路路面塌方造成48人死亡，另有3人DNA待进一步比对确认，30人受伤在院救治。
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图 1 路基边坡失稳滑坡的3个实例Figure 1. Three cases of instability and landslides on road subgrade slopes路基边坡失稳导致路面坍塌和滑坡时有发生[1 − 3]。1995年8月13日香港南朗山道发生大型路基边坡失稳，导致了路面坍塌和滑坡灾害事件[4 − 8] ，当时南朗山道上一辆正在行驶的小汽车司机发现前方道路缺失，立即在塌方道路边停车，见图1（b）。2000年8月25日香港石澳道发生大型路基边坡失稳，导致了路面塌方和滑坡灾害事件，一辆小汽车掉入塌方坑，见图1（c）。从图1中可观察到，梅大高速坍塌与香港过去沿公路发生的坍塌事件惊人相似，应具有共同因素和成因机制。
岳中琦等[9 − 10]给出了人造边坡失稳滑坡的根本因素，这个根本因素就是边坡工程安全设计理论存在缺陷。产生这个缺陷的自然因素是土体遇到水会损失抗剪抗拉强度，坡面发生侵蚀、塑性变形和液性流动，从而演变成滑坡、泥土流或泥石流。在岳中琦等[9 − 10]的基础上，本文再研究和分析上述公路路基边坡失稳和滑坡的一种共同成因机制。这个机制就是山坡公路能够极大地改变原来山坡自然径流路线，进行跨流域调水，导致公路成为临时河流，进而造成公路路基边坡失稳、导致大型滑坡。本文将通过以下5个方面来诊断该路基边坡失稳因素、滑坡过程和成因机制：路基边坡土的物理力学性质、路基边坡的稳定性分析、路基边坡土的滑坡流动角和液化含水量分析、路基边坡汇水区域和汇水水量分析、公路跨流域调水的其他证据。
1. 路基边坡土的物理力学性质
1.1 颗粒分布
梅大高速公路的失稳路基与边坡是开挖和填埋自然山坡岩土体形成的。该处基岩是早白垩纪中粒斑状黑云母二长花岗岩。该花岗岩经过常年的化学和物理风化作用，在山坡表层形成了厚度不等的完全风化花岗岩土体（图2）。图2是失稳路基边坡附近山坡的完全风化花岗岩土体3个取样点的照片，具体地点可参见图3。1#、2#、3#采样点的海拔分别是127，115，95 m，GPS分别是24°
29.2850 ′N，116°40.5340 ′E；24°29.2500 ′N，116°40.5390 ′E；24°29.0900 ′N，116°40.4780 ′E。该组照片揭示了该完全风化花岗岩土体主要由粒径在1～10 mm的白色半透明石英颗粒和细颗粒土体组成。取样点1#、2#有较多的细颗粒土体，取样点3#有很少的细颗粒土体。3个取样点都处于人工开挖的陡倾到直立斜坡，取样点3#最为高陡且在鸭塘附近。![]()
图 2 失稳路基边坡附近山坡完全风化花岗岩土体3个取样点的现场照片Figure 2. Site photographs illustrating the CDG soil samples at three natural slopes adjacent to the road subgrade slope failure![]()
图 3 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡前的自然冲沟和可能公路跨流域调水汇水盆地Figure 3. Natural gullies and catchments and cut or fill slopes above and below Mei–Da Expressway before the landslide在香港大学土木工程系土工实验室，利用新创建的完全水洗筛颗分方法[11]，将每个土样的颗粒按照颗粒大小完全筛选和分离出来，获得了如图4所示的19组按照颗粒大小分布的颗粒物质。再根据每组颗粒物质的质量和土体总干质量，计算获得了每个土样的颗粒大小分布曲线图（图5）。图6—7分别给出了2#土样中的5组砾粒、8组砂粒的立体显微镜图像。图8分别给出了2#土样中的3组粉粒、3组黏粒的扫描电镜图像。这些细观立体图像直接揭示了完全风化花岗岩土的砾粒、砂粒、粉粒、粗黏粒和中黏粒是没有任何磨圆的棱角状，长短轴直径相差不大的立体颗粒，这些颗粒之间的摩擦系数很大。1#、3#土样有相同的颗粒形态结果。
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图 4 2#完全风化花岗岩土样从砾粒到黏粒的19组颗粒物质Figure 4. The 19 sub-size groups of CDG particles from gravel to fine clay![]()
图 5 失稳路基边坡附近山坡的完全风化花岗岩土的颗粒大小质量分布曲线Figure 5. The complete mass-based particle size distributions of three CDG soil samples adjacent to the failed subgrade slope![]()
图 6 2#土样5组砾粒的立体显微镜图像Figure 6. The stereo-microscopic images of five sub-size gravel groups of sample 2# CDG particles![]()
图 7 2#土样8组砂粒的立体显微镜图像Figure 7. The stereo-microscopic images of eight sub-size sand groups of sample 2# CDG particles![]()
图 8 2#土样的粉粒、黏粒的扫描电镜图像Figure 8. The SEM images of three sub-size silt and three sub-size clay groups of sample 2# CDG particles1.2 塑限液限含水率
在实验室，根据相关规范进一步测量了这3个土样粒径小于0.425 mm试样的塑限（wP）和液限（wL）含水率。土样1#、2#、3#的塑限含水率分别是30.74%、35.76%、24.36%，液限含水率分别是84.59%、103.74%、41.32%。图9给出了3个完全风化花岗岩土样的塑性指数（IP）与液限对应关系。从图9可见，土样1#、2#、3#（粒径小于0.425 mm）都属于黏土类土。土样2#是极高液限黏土，土样1#是很高液限黏土，土样3#是中液限黏土。从而，该类土体（原状土和压实土）的有效内摩擦角和有效黏聚力应该都不等于0。
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图 9 3个完全风化花岗岩土样的塑限指数与液限对应关系Figure 9. The variations of plasticity index with liquid limit for three CDG samples1.3 土体力学性质
根据《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007），土样1#、3#均为砂类土，土类名称分别是黏土质砂、含细粒土砂。土样2#为细粒土，土类名称是高液限黏土。
根据香港完全风化花岗岩土的大量测量总结[12]，原状完全风化花岗岩土的总体容重是16～21 kN/m3，干容重14～19 kN/m3，有效内摩擦角35°～44°，有效黏聚力5～15 kPa，渗透系数10−5～10−7 m/s。经过现场压实的完全风化花岗岩填土的总体容重是19～21 kN/m3，干容重15～19 kN/m3，有效内摩擦角38°～42°，有效黏聚力0～5 kPa，渗透系数10−6～10−7 m/s。
2. 路基边坡的稳定性分析
根据相关报道、现场照片和Google地形图，图10给出了一幅简化的梅大高速公路路基边坡地质力学模型剖面。（1）路基填土边坡坡度为30°。车辆荷载在边坡稳定性分析中等效为车道上均匀分布荷载。根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014），高速公路汽车荷载为公路-I级，计算四车道公路I级荷载为10 kPa。（2）考虑2种地下水情况：一种是地下水很深，另一种是地下水很浅。（3）根据上述完全风化花岗岩土的试验结果和香港统计数据，采用了4组有效抗剪强度情况，它们的有效黏聚力和有效内摩擦角分别是（5 kPa，35°）（10 kPa，35°）（5 kPa，40°）（10 kPa，40°）。原状完全风化花岗岩土的总体容重均假设为20 kN/m3。（4）在图10中给出了13条潜在滑动面。
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图 10 路基边坡地质力学的简化模型剖面Figure 10. Simplified geological model for the road subgrade slope根据岳中琦等[13]的方法，图11按照潜在滑动面距离边坡表面的深度，给出了这13条潜在滑动面的安全系数分布。安全系数计算方法是基于极限平衡原理的Spencer有限条分法。从图11可以观察到，该模型边坡的整体安全系数在浅层较大，中部最低，深部增大。它们随着潜在滑动面深度增大，从浅层的较大值逐渐降低到中部的最小值区间，再逐渐升高。最小安全系数（最不稳定）位置在潜在滑移面6（深度6.6 m）到8（深度9.7 m）之间。这个最不稳定潜在滑动区间与图12揭示的公路路基失稳滑坡范围的对应程度相当高。
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图 11 路基边坡稳定性安全系数分布参数分析结果Figure 11. Variations of the factor of safety value with the slip depth for 13 potential slips of the road subgrade slope![]()
图 12 路基边坡失稳滑坡后现场照片和沿C冲沟最小滑移距离和高程Figure 12. Site photograph illustrating Mei–Da Expressway landslide and the maximum travel angle along C gully图11（a）给出了在缺少地下水影响下，该边坡13条潜在滑动面的安全系数均大于1.8，属于稳定程度相当高的情况。地下水对该边坡的稳定性有极大的降低影响。图11（b）给出了在极高地下水位情况下，该边坡13条潜在滑动面的安全系数均大幅下降，潜在滑动面6和8的最小安全系数分别是1.024和1.058，接近整体失稳状态。特别的，表层潜在滑动面13的最小安全系数从1.62降低到0.95，见图11（a）（b）。这表明浅层边坡土体容易被渗透雨水侵蚀形成滑坡，向边坡下方流动。
3. 路基边坡土的滑坡流动角和液化含水量分析
滑坡流动角（travel angle）是滑坡顶端到滑坡体前沿连线与水平线之间的夹角，是表示滑坡体流动性的重要指标[14]。滑坡流动角越小，表明滑坡土体的流动能力越强。降雨与地下水造成的滑坡土体，其流动能力越强，表面所含水体越多。图12是梅大高速公路路基边坡失稳塌陷滑坡后的现场照片。滑坡顶端海拔121 m，滑坡体流动前缘海拔98 m，滑动水平距离136m。这获得了最大的滑坡流动角为9.6°。
据现场观察报道，该滑坡体上所有水都流到该山坡下方的鸭塘（图13）。鸭塘海拔79 m，与该公路水平距离大约538 m，因此可获得最小滑坡流动角为4.5°。
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图 13 路基边坡失稳后滑坡沿C冲沟最大滑移距离和高程Figure 13. The Google map for the road subgrade slope and the minimum travel angle along C gully图14给出了香港特区政府土力工程处调查和统计的168个香港人造边坡滑坡案例的最小滑坡流动角与滑坡体积的关系[15]。共计有6类滑坡：开挖削坡边坡的滑移失稳、冲刷失稳，填土边坡的滑移失稳、冲刷失稳、液化失稳，挡土墙失稳。从图14可观察到：（1）滑坡体积越大，滑坡流动角越小；（2）重力滑移失稳的流动角最大，水体冲刷失稳的流动角较小，土体液化失稳的流动角最小；（3）重力滑移失稳的流动角一般都大于松散砂土的休止角（30°）； （4）水体冲刷和土体液化失稳的流动角一般都小于松散砂土的休止角（30°），大于饱水松散土休止角（15°）。
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图 14 边坡失稳后滑坡最小滑坡流动角与滑坡体积的香港统计数据关系Figure 14. Variations of travel angle with landslide volume from statistic data of Hong Kong据现场报道，梅大高速公路路基边坡失稳滑坡的路面长约17.9 m，面积约184.3 m2。假设深度10 m，那么滑坡体积为1 843 m3。因此，根据该滑坡体积，可把该滑坡的最大、最小流动角（9.6°、4.5°）画到图14上。从中可以观察到，该滑坡的流动角远远小于所有168个滑坡的流动角。参考香港降雨滑坡的雨水量，可以论断：造成梅大高速公路路基边坡失稳的滑坡土体含水量远大于香港降雨滑坡土体含水量。
再考虑到该失稳边坡附近的完全风化花岗岩土的液限质量含水率在41.32%～103.74%。假设边坡土体的干容重为18 kN/m3，那么导致1 843 m3滑坡土体达到液化所需的水量体积是1 370～3 441 m3。平均液限质量含水率为76.55%，那么所需液化水量为2 539 m3。因此，所需起始液化边坡滑坡土体的水量为 1 370～3 441 m3，平均水量2 539 m3。
4. 路基边坡汇水区域和汇水水量分析
根据上述分析，需要数千立方米以上的水才可以将路基边坡失稳滑坡液化流动到冲沟远处。据报道，梅州在5月1日之前一直下雨，因此，地面植物树木等截留水量、地表低洼储存水量和渗透到山坡土体水量都应该达到饱和，雨水主要以地表径流的形式从高处流向低处到冲沟。本文作者缺乏当地具体的降雨量数据，仅根据香港相关降雨滑坡数据进行分析。图3给出了梅大高速公路失稳滑坡路基边坡周边的4条自然冲沟（A、B、C、D沟）和可能汇水盆地。高速公路是在山坡上开挖削坡和填土建造的。A、C、D冲沟分别在公路上方和下方有削坡和填土边坡，B冲沟仅在公路下方有填土边坡。其中，C冲沟的填土边坡就是此失稳路基边坡。B、C冲沟很快汇入一条冲沟，再与D冲沟汇合流入鸭塘。在鸭塘南边山坡下方建有土坝。图15给出了路基边坡滑坡后的B、C、D冲沟和对应的汇水盆地。
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图 15 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡后的B、C、D冲沟和可能公路跨流域调水汇水盆地Figure 15. Natural gullies and catchments and cut or fill slopes above and below Mei–Da Expressway after landslide in subgrade slope图3、图15揭示了B、D冲沟填土边坡下方的沟道被植被覆盖。C冲沟填土边坡下方的沟道裸露、缺乏植被覆盖。这可能揭示了B、D冲沟填土边坡在公路建成后，冲沟缺乏洪水流动。而C冲沟在公路建成后，一直有洪水沿该冲沟流入鸭塘。因此，公路建设改变了原有自然雨水径流流道，成为跨流域调水和运水的截水通道。
其次，公路下方A、B、C、D冲沟填土边坡的面积分别为4 300，8 400，1 540，1 430 m2。A、B、D冲沟填土边坡在这段梅州降雨期间没有失稳滑坡，仅仅B冲沟填土边坡表面有轻微土体侵蚀，见图12、图15（a）、图16。这些现象揭示落在填土边坡上的雨水量极其有限，难以导致路基边坡整体失稳和滑坡。C冲沟填土边坡的失稳与滑流必须存在从公路上方或地下流入到该边坡土体的大量径流雨水。
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图 16 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡段的公路与上方山坡之间存在洪水残留土石体Figure 16. Debris of soil and rock blocks at B gully above the road根据该段公路Google地形图，可以划出4处可能将雨水通过径流汇入C冲沟填土边坡的汇水盆地。它们是：C冲沟填土边坡本身（面积1. 54×103 m2）、公路路面（面积9. 5×103 m2）、C冲沟上方自然山沟汇水盆地（面积7. 8×103 m2），和B、C、D冲沟上方的跨流域汇水盆地（面积15.57×104 m2）（图3）。图15具体给出了B、C、D冲沟和对应汇水盆地的现场照片，揭示了B冲沟最大、D冲沟其次、C冲沟最小。
假设降雨量是48 mm/h，这4个汇水面积获得雨水量3.0×10 m3所需要的降雨时间分别是40.6，6.6，8.0，0.4 h。因此，唯有跨流域汇水盆地存在提供大量径流水的可能。
另外，从分水岭顶点到C冲沟填土边坡的最大距离是800 m，海拔高差大约40 m，平均最小径流坡度是4.5°。根据修改的Bransby-Williams公式[16]，最大流量从顶点到达填土边坡的时间大约是28 min。这个最大汇水时间相当于0.4 h的最小降雨时间，因此，跨流域汇水盆地有恰当时间给失稳填土边坡提供大量径流水。
5. 公路跨流域调水的其他证据
图16 揭示了梅大高速公路路基边坡失稳滑坡段的西边公路与上方山坡之间存在大量土石体。这些混乱堆放的土石体可能揭示它们是被山坡上大量雨水径流冲到这个位置。它们也可以堵塞公路排水沟渠，使得径流雨水流入公路道面。图15（a）揭示了公路上方的B冲沟已经形成了一个面积较大的洪积扇。图16中的洪水带来的土石体就是位于该洪积扇前方。
图17揭示了梅州地区高速路边经常使用的隔水条。这隔水条使得公路径流一直沿着道面流动，直到公路排水沟渠。但是，如果径流量过大和排水沟渠堵塞或破坏，那么，大量径流会流入公路下方填土边坡（例如C冲沟填土边坡），导致失稳和滑坡。大量径流使得滑坡体极大液化，与洪水一道流入下方鸭塘。
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图 17 梅州地区高速公路经常使用的路边隔水条Figure 17. Kerb commonly constructed along expressway in Meizhou for controlling runoff on pavement另外，图1（a）、图12、图15、图16 是C冲沟填土边坡滑坡残留土体现场照片。照片揭示了这些残留的边坡土体含水率不高，应该远低于塑限和液限含水率。因此，该照片更进一步揭示了导致C冲沟填土边坡失稳滑坡的大量水体不可能是来自于公路路基填土或原来完全风化花岗岩土体的地下水流。因此，这些大量径流水体是从公路道面流到C冲沟填土边坡。公路跨流域调水导致了道面大量径流。
据媒体报道[17]，“本次塌方路段曾在2022年8月出现水毁病害，坡面溜塌、急流槽损坏，此后进行了加固以及完善排水系统。修复工程方案从2023年的4月到9月分批建设完成。”图18 揭示了，B、C、D冲沟汇合后的径流汇入的鸭塘（土坝）的现场照片。据媒体报道[17]，“去年，何深威承包下庵前村山塘水库改做鸭塘，其位置便在塌方处下方山脚，直线距离约400 m。” “接连降雨，何深威看着鸭塘水位不断上涨，去鸭舍的那截土路被淹了，开铲车也不管用，他又换了条小船运饲料。其间，鸭塘在高速汇聚而下的排水中变得愈发浑浊。他回忆说，4月28日上午，水沿边坡一涌而下，‘哗哗’冲了近一小时，掺着不少泥沙。等他5月1日凌晨再接到村委会通知，鸭舍几乎被塌方下来的土压塌了，现场也拉了警戒线无法靠近。”“出现塌方前，村民何深威一度以为高速边坡‘行洪’了。”
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图 18 B、C、D冲沟汇合的径流汇入鸭塘（土坝）的现场照片Figure 18. Site photograph illustrating mud water in the duck pool below B, C and D gully上述现场描述的鸭塘水变化，证明了公路或其排水系统将大量径流雨水汇入鸭塘。鸭塘面积大约4 350 m2，鸭塘水深增加1 m所需的水量是4 350 m3。这个水量与上述1 h跨流域汇水总量相当，也与启动路基边坡土液化所需总水量相当。
6. 路基边坡失稳滑坡过程的诊断描述
根据以上资料和分析，对该段路基边坡失稳滑坡过程可以有如下诊断。高速公路削坡和填土建设改变了原来的雨水径流途径，分别沿B、C、D冲沟向山坡下方流到鸭塘。B、D冲沟的排水量被极大降低，C冲沟排水量极大升高。从而，原来分别由B、C、D冲沟承担的面积大约有16.5×104 m2的汇水山坡区域，都流进公路道面上。再加上道面边上建立的隔水条，该雨水径流会在道面上流动，形成如图19所示的公路河流。公路排水系统可能被从高处山坡带来的土石堵住。
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图 19 香港南朗山道跨流域调水、汇入山坡径流形成河流的现场照片Figure 19. Site photograph illustrating flooding on Nanlang Shan Road due to road functioning as catchwater for several catchments土体是由多种多样的砾粒、砂粒、粉粒和黏粒组成的混合体。它们随着含水量的增大，会发生塑性流变和液性流动，最终会与水体一道形成洪水，汇流到远处。因此，大量径流雨水就会从道面流入填埋C冲沟的填土边坡，导致表层土体逐渐侵蚀和掏空，进而发生填土边坡整体失稳滑动。由于坡面流水多且在一段时间不断汇入，导致这些滑坡土体与径流雨水一道，沿原来C冲沟继续向下方流动，直到鸭塘。
图19是图1（b）揭示的公路路基边坡失稳滑坡的相关照片[6 − 8]。图19中的照片是1997年8月22日在维修和加固香港南朗山道路基边坡失稳滑坡工程的照片。该照片揭示了南朗山道跨流域调水、汇入山坡径流形成河流，河流流速大约1.4 m/s，流量大约1.0 m3/s。跨流域调水的山坡汇水面积约16×104 m2，这相当于梅大高速公路路基边坡失稳滑坡的跨流域汇水盆地面积
15.57×104 m2。距离南朗山道滑坡点2 km的雨量计获得的1 h降雨量31.25 mm。该跨流域汇水盆地1 h所获得的总降雨大约5.0×103 m3。在1995年8月13日该段路基边坡失稳滑坡前，测得的1 h降雨量为48.25 mm。因此，导致该路基边坡失稳滑坡的山道河流流量应该大于1.0 m3/s、小于1.5 m3/s。再考虑南朗山道路基边坡滑坡土体体积是2600 m3，假设边坡土体的干容重18 kN/m3，那么滑坡土体重量是4 775 t。如果土体平均液限质量含水率为42%～104%，那么所需液化水量体积为2 387～4 775 m3。该所需含水量与实测和计算获得的总体降雨量相当。因此，根据以上数据，或许可以推论，梅大高速公路路基边坡失稳和滑坡前，当地1 h降雨量应该有31 mm。
7. 结语
（1）公路路基边坡失稳、坍塌、滑坡和远流在香港偶有发生，在其他建有公路的山区和城市也常有发生。它们有一种共同的因素，就是山坡公路可以极大地改变自然山坡汇水流域。如果公路排水系统建设不完善或者局部被小型侵蚀土石体堵塞，可导致公路道面成为瞬态光滑河床。大量从多个自然汇水流域的径流雨水可集中在道面上流动。公路成了河流，大量雨水沿公路导流到其他汇水流域或漫过路边进入下方路基边坡。
（2）在大量径流作用下，路基边坡会发生表层土体侵蚀，进而整体失稳，形成滑坡、坍塌或丢失公路路段造成路坑。如有快速行驶车辆不能及时停车，就会冲入路坑，造成更大的人员伤亡和经济损失。
此类山坡公路跨流域调水机制亟待我们深入研究和加强防范。
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图 1 路基边坡失稳滑坡的3个实例
Figure 1. Three cases of instability and landslides on road subgrade slopes
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图 2 失稳路基边坡附近山坡完全风化花岗岩土体3个取样点的现场照片
Figure 2. Site photographs illustrating the CDG soil samples at three natural slopes adjacent to the road subgrade slope failure
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图 3 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡前的自然冲沟和可能公路跨流域调水汇水盆地
Figure 3. Natural gullies and catchments and cut or fill slopes above and below Mei–Da Expressway before the landslide
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图 4 2#完全风化花岗岩土样从砾粒到黏粒的19组颗粒物质
Figure 4. The 19 sub-size groups of CDG particles from gravel to fine clay
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图 5 失稳路基边坡附近山坡的完全风化花岗岩土的颗粒大小质量分布曲线
Figure 5. The complete mass-based particle size distributions of three CDG soil samples adjacent to the failed subgrade slope
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图 6 2#土样5组砾粒的立体显微镜图像
Figure 6. The stereo-microscopic images of five sub-size gravel groups of sample 2# CDG particles
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图 7 2#土样8组砂粒的立体显微镜图像
Figure 7. The stereo-microscopic images of eight sub-size sand groups of sample 2# CDG particles
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图 8 2#土样的粉粒、黏粒的扫描电镜图像
Figure 8. The SEM images of three sub-size silt and three sub-size clay groups of sample 2# CDG particles
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图 9 3个完全风化花岗岩土样的塑限指数与液限对应关系
Figure 9. The variations of plasticity index with liquid limit for three CDG samples
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图 10 路基边坡地质力学的简化模型剖面
Figure 10. Simplified geological model for the road subgrade slope
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图 11 路基边坡稳定性安全系数分布参数分析结果
Figure 11. Variations of the factor of safety value with the slip depth for 13 potential slips of the road subgrade slope
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图 12 路基边坡失稳滑坡后现场照片和沿C冲沟最小滑移距离和高程
Figure 12. Site photograph illustrating Mei–Da Expressway landslide and the maximum travel angle along C gully
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图 13 路基边坡失稳后滑坡沿C冲沟最大滑移距离和高程
Figure 13. The Google map for the road subgrade slope and the minimum travel angle along C gully
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图 14 边坡失稳后滑坡最小滑坡流动角与滑坡体积的香港统计数据关系
Figure 14. Variations of travel angle with landslide volume from statistic data of Hong Kong
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图 15 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡后的B、C、D冲沟和可能公路跨流域调水汇水盆地
Figure 15. Natural gullies and catchments and cut or fill slopes above and below Mei–Da Expressway after landslide in subgrade slope
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图 16 梅大高速公路路基边坡失稳滑坡段的公路与上方山坡之间存在洪水残留土石体
Figure 16. Debris of soil and rock blocks at B gully above the road
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图 17 梅州地区高速公路经常使用的路边隔水条
Figure 17. Kerb commonly constructed along expressway in Meizhou for controlling runoff on pavement
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图 18 B、C、D冲沟汇合的径流汇入鸭塘（土坝）的现场照片
Figure 18. Site photograph illustrating mud water in the duck pool below B, C and D gully
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[1] 殷跃平. 地质灾害风险调查评价方法与应用实践[J]. 中国地质灾害与防治学报,2022,33(4):I − II. [YIN Yueping. Geological hazard risk investigation and evaluation method and its application practice[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control,2022,33(4):I − II. (in Chinese )] DOI: 10.3969/j.issn.1003-8035.2022.4.zgdzzhyfzxb202204001 YIN Yueping. Geological hazard risk investigation and evaluation method and its application practice［J］. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2022, 33（4）: I − II. （in Chinese ） DOI: 10.3969/j.issn.1003-8035.2022.4.zgdzzhyfzxb202204001
[2] 岳中琦. 香港滑坡灾害防治和社会效益[J]. 工程地质学报,2006,14(增刊1):12 − 17. [YUE Zhongqi. Hong Kong landslip prevention and its social benefits[J]. Journal of Engineering Geology,2006,14(Sup 1):12 − 17. (in Chinese with English abstract)] YUE Zhongqi. Hong Kong landslip prevention and its social benefits［J］. Journal of Engineering Geology, 2006, 14（Sup 1）: 12 − 17. （in Chinese with English abstract）
[3] Geotechnical Engineering Office. Highway slope manual [R]. Hong Kong:Civil Engineering and Development Department,The Government of the Hong Kong Special Administration Region,2000:116.
[4] 黎佐贤. 一九九五年八月十三日深湾道山泥倾泻事件报告[R]//第一册:就土力工程处的调查所作的独立检讨. 香港:香港政府,1996:12. [SIR JOHN KNILL. Independent review of the investigation by the geotechnical engineering office[R]//Volume 1 of the report on the Shum Wan Road landslide of 13 August 1995. Hong Kong:Hong Kong Government,1996:12. (in Chinese)] SIR JOHN KNILL. Independent review of the investigation by the geotechnical engineering office［R］//Volume 1 of the report on the Shum Wan Road landslide of 13 August 1995. Hong Kong: Hong Kong Government, 1996: 12. （in Chinese）
[5] 土力工程处. 一九九五年八月十三日深湾道山泥倾泻事件报告[R]//第二册:山泥倾泻调查结果. 香港:香港政府土木工程署土力工程处,1996:49. [GEO. Findings of the landslide investigation[R]//Volume 2 of the report on the Shum Wan Road landslide of 13 August 1995. Hong Kong:Geotechnical Engineering Office(GEO),Hong Kong Government,1996:49. (in Chinese)] GEO. Findings of the landslide investigation［R］//Volume 2 of the report on the Shum Wan Road landslide of 13 August 1995. Hong Kong: Geotechnical Engineering Office（GEO）, Hong Kong Government, 1996: 49. （in Chinese）
[6] YUE Zhongqi. Report surface drainage analysis of the 1995 Shum Wan road landslide site[R]. Expert witness report prepared for the Department of Justice,HKSAR Government,1999:4.
[7] YUE Zhongqi. Supplementary report no. 1 surface drainage analysis of the 1995 Shum Wan road landslide site[R]. Expert witness report prepared for the Department of Justice,HKSAR Government,2000:5.
[8] YUE Zhongqi. Supplementary report no. 2 surface drainage analysis of the 1995 Shum Wan road landslide site[R]. Expert witness report prepared for the Department of Justice,HKSAR Government,2000:10.
[9] 岳中琦,徐前. 现今斜坡工程安全设计理论的根本缺陷与灾难后果[J]. 岩土工程学报,2014,36(9):1601 − 1606. [YUE Zhongqi,XU Qian. Fundamental drawbacks and disastrous consequences of current geotechnical safety design theories for slopes[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2014,36(9):1601 − 1606. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.11779/CJGE201409005 YUE Zhongqi, XU Qian. Fundamental drawbacks and disastrous consequences of current geotechnical safety design theories for slopes［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36（9）: 1601 − 1606. （in Chinese with English abstract） DOI: 10.11779/CJGE201409005
[10] 岳中琦. 全球岩土工程领域共同挑战性问题的土力学理论根源[J]. 岩土工程学报,2015,37(增刊2):11 − 15. [YUE Zhongqi. Challenging issues in global geotechnical profession caused by soil mechanics[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2015,37(Sup2):11 − 15. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.11779/CJGE2015S2003 YUE Zhongqi. Challenging issues in global geotechnical profession caused by soil mechanics［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2015, 37（Sup2）: 11 − 15. （in Chinese with English abstract） DOI: 10.11779/CJGE2015S2003
[11] MA Shengnan,SONG Yi,LIU Jiawei,et al. Extended wet sieving method for determination of complete particle size distribution of general soils[J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering,2024,16(1):242 − 257. DOI: 10.1016/j.jrmge.2023.03.006
[12] Geotechnical Engineering Office. Geoguide 1:Guide to retain wall design[S]. Hong Kong:Civil Engineering and Development Department,The Government of the Hong Kong Special Administration Region,2017:245.
[13] 岳中琦,康兴宇. 土质斜坡存在唯一最小安全系数的数据作图论证及原因分析[J]. 工程地质学报,2022,30(1):83 − 100. [YUE Zhongqi,KANG Xingyu. Existence and reason of a global minimum factor of safety of soil slopes[J]. Journal of Engineering Geology,2022,30(1):83 − 100. (in Chinese with English abstract)] YUE Zhongqi, KANG Xingyu. Existence and reason of a global minimum factor of safety of soil slopes［J］. Journal of Engineering Geology, 2022, 30（1）: 83 − 100. （in Chinese with English abstract）
[14] 张明,殷跃平,吴树仁,等. 高速远程滑坡-碎屑流运动机理研究发展现状与展望[J]. 工程地质学报,2010,18(6):805 − 817. [ZHANG Ming,YIN Yueping,WU Shuren,et al. Development status and prospects of studies on kinematics of long runout rock avalanches[J]. Journal of Engineering Geology,2010,18(6):805 − 817. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3969/j.issn.1004-9665.2010.06.001 ZHANG Ming, YIN Yueping, WU Shuren, et al. Development status and prospects of studies on kinematics of long runout rock avalanches［J］. Journal of Engineering Geology, 2010, 18（6）: 805 − 817. （in Chinese with English abstract） DOI: 10.3969/j.issn.1004-9665.2010.06.001
[15] Geotechnical Engineering Office. Guidelines for classification of consequence-to-life category for slope features,GEO Technical Guidance Note No. 15 (TGN 15) [S]. Hong Kong:Geotechnical Engineering Office,Civil Engineering and Development Department,The Government of the Hong Kong Special Administrative Region,2007:14.
[16] 土力工程处. 斜坡岩土工程手册[S]. 香港:香港特别行政区政府土木工程署,1998:308. [GEO. Geotechnical manual for slopes[S]. Hong Kong:Geotechnical Engineering Office,Civil Engineering and Development Department,1998:308. (in Chinese)] GEO. Geotechnical manual for slopes［S］. Hong Kong: Geotechnical Engineering Office, Civil Engineering and Development Department, 1998: 308. （in Chinese）
[17] 任雾,陈蕾,刘昱秀. 梅大高速涉事边坡:脆弱地带与养护之困[N/OL]. 澎湃人物,(2024-05-12)[2024-07-15]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1798838205926423083&wfr=spider&for=pc [REN Wu,CHEN Lei,LIU Yuxiu. The slope involved in Mei–Da Expressway:The fragile zone and the difficulty of maintenance[N/OL]. The Paper Person,(2024-05-12)[2024-07-15].(in Chinese)] REN Wu, CHEN Lei, LIU Yuxiu. The slope involved in Mei–Da Expressway: The fragile zone and the difficulty of maintenance［N/OL］. The Paper Person, （2024-05-12）[2024-07-15].（in Chinese）
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期刊类型引用(7)
1. 赵千，胡明伟，陈湘生，杨海露，汪林兵，宋尚霖. 车辆荷载信息识别技术发展现状及趋势研究. 市政技术. 2025(01): 1-10 . 
百度学术
2. 张峥，杨壮. 流固耦合作用下运营隧道裂损衬砌受力特征研究. 工程技术研究. 2025(02): 15-17 . 百度学术
3. 刘晓龙，孙闯，王慧，张维明，郑兴炫，王毅婷. 含断层偏压隧道围岩变形机理及支护方案优化. 中国地质灾害与防治学报. 2025(01): 108-118 . 本站查看
4. 李彦娥，赵振明，冯卫，马红娜，王化齐. 沿黄公路边坡地质灾害破坏模式及风险管控：以陕西绥德–清涧段为例. 西北地质. 2025(02): 186-196 . 百度学术
5. 邹光灿，马保成，李俊，翟志刚，林全盛. 公路水毁风险分级方法初探. 科技与创新. 2025(06): 138-141 . 百度学术
6. Zhuge Xia，Chao Zhou，Wandi Wang，Mimi Peng，Dalu Dong，Xiufeng He，Guangchao Tan. Collapse of Meilong Expressway as Seen from Space:Detecting Precursors of Failure with Satellite Remote Sensing. Journal of Earth Science. 2025(02): 835-838 . 必应学术
7. 王洪兵，任禾，张学杰，孙文超，许凡，罗安静，徐文杰. 细粒土体及加载速率对土石混合体力学行为的影响. 水文地质工程地质. 2024(06): 86-92 . 百度学术
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