坡上有坡,下面是收费亭和称台

公路边坡 落区分析 应急通行组织 2026-10-19

10月19日16时33分,G6911安来高速巫镇段大河收费站入口称台上方发生边坡垮塌险情。现场采取的措施是封闭大河收费站上、下道口及大河U转管制,待边坡稳定后进行下一步处治,预计3天处治结束。

另一件事在同一天前后。G76厦蓉高速水格段K1179+825—K1180+000上行右侧坡体应急抢险工程,需要借道通行,施工方要对借道通行路段的安全隔离防护设施及交安设施做修复。为推进这个工程,10月23日07:30—9:30实施两小时交通管制,同时在K1220+000和K1154+400两处主线做临时断交分流,并封闭多个收费站进口与往特定方向的匝道进口。

两件事的性质不同,但都指向高速公路上一个容易被当成附属设施处理的空间:收费设施与边坡叠在一起的那一段。

先说结论:边坡和收费设施的管理各自有一套判据。边坡讲隐患等级,收费站讲服务半径、收费车道数、峰时通行能力。两套判据不在同一个坐标系里,所以"这段坡危不危险"和"这下面有没有人"这两个问题从没人放在一张图上算。落区几何要自己算,算出来之后还得能落到巡查表上,否则就是一张纸。

为什么收费站这段特别难管

先说清楚这个空间为什么特殊。常规路段的边坡下面是什么?农田、林地、边沟、隔离护栏。人和车都在护栏内,边坡在护栏外,垂直方向上基本错开。

收费设施不是这样。收费广场是横向展开的:收费岛、车道、岗亭、称重设备、标志牌、UPS 电源柜、监控系统柜,全都在一片平面上。边坡一旦在收费广场正上方或者紧邻一侧,"坡上"和"广场上"之间的距离就压缩到十几米甚至更近。

更麻烦的是构成复杂。大河收费站那种规模的站,入口方向有自动发卡车道、人工收费车道、称重检测车道,岛头上有栏杆机、车道摄像机、天线。雨棚是整片大跨结构,自身还有一套支撑柱。这些构件在三维空间里交错,落在它们上面和落在沥青面上的后果完全不是一回事。

还有一层:收费站的运行约束。边坡垮塌了,路可以封,但封多久、能不能一边处治一边保留部分车道,这个判断的成本很高。全封了周边乡镇出行受影响,部分保留又要把落区范围算准。所以"边坡稳定后进行下一步处治,预计3天处治结束"这句话里,"边坡稳定"这个前置条件的判断依据是什么,要追一下。是肉眼看着不塌了就算,还是有监测数据支撑。

这个判断有没有数据支撑,差别很大。肉眼判断能发现明显位移,发现不了坡顶后缘的裂缝在加深,也发现不了坡体内含水状态的变化。这三样恰恰是崩塌前最灵敏的先行量。我们在昆明绕城高速滑坡二次垮塌那篇里踩过这个坑,第一次现场靠目测判断稳定,差分数据一出来才发现坡面仍在动。

落区几何要算成什么

落区这个词用得比较泛,实际要落到四类几何量上。这四类的计算难度和不确定性差别很大。

第一类,坡体几何。坡顶线、坡面坡度、坡高、有无平台、坡面冲沟发育情况。这一层是三维扫描的强项,一次完整扫描就能拿到全区坡面形态,精度毫米厘米级。这一层的数据价值最高。它同时是落区计算的输入,也是判断坡体是否变动的基准。

第二类,可能崩塌的块体范围。危岩、危土的分布边界。这个要靠裂缝追踪和岩土判断,扫描能给出裂缝的空间位置和走向,但"这块会不会塌"是岩土工程判断,不是测量结论。这一层的正确表述方式是把裂缝几何给准,塌不塌的结论留给岩土专业的人去出。

第三类,块体崩落后的运动路径。块体从坡顶剥落之后,是滚落、跳跃、还是滑移,取决于坡度序列和坡面粗糙度。坡度缓的地方减速,陡的地方加速,中间的凸起会成为跳板的支点。这需要用高密度点云算,因为坡面微起伏对弹跳轨迹的影响比对落区终点的影响还大。我们在大广高速隧道洞口滑坡那篇里处理过类似问题,点云粗糙度和植被都会影响轨迹计算的可靠性。

第四类,块体能量与最终落点。这一层不确定性最大。块体体积大、质量大、崩落有初速度、有侧向扩散角,几组参数取不同的值,落区边界的差别可能达到几米到十几米。所以落区图必须给出取值区间和对应的边界线,而不是一条确定的线。

把四类合起来做一遍,输出不是一张图,是一套东西:坡面三维模型、危岩分布与体积统计、落区范围(分保守与激进两档)、收费设施在落区内的构件清单、以及一张落区边界到构件的对照表。第四项最有用,因为它直接对应处置方案:落区内哪些构件要临时加固或挪走。

图层数据来源不确定性在处置方案里的作用
坡面形态与坡顶线三维激光扫描低,受植被与点云密度影响落区计算的直接输入
裂缝位置与走向扫描加人工巡查中,裂缝宽度受观测条件影响界定可能块体边界
块体体积点云或摄影测量建模中,块体形态只能取外接几何决定崩落能量等级
落区范围参数化计算高,取值区间往往几米到十几米划定管控与禁入范围
设施构件位置扫描加图纸核对低,但竣工图与实际常有偏差确定哪些设施在落区内

这张表里最后一行的"竣工图与实际常有偏差"要展开说。收费站设施改过太多次了:加过车道、改过雨棚、装过称重设备、挪过 UPS 电源柜。图纸上的位置和现场实物能差好几米。落区分析如果用图纸上的构件位置,圈出来的落区里可能根本没有实际设施,而真正在那儿的设备反而被漏掉。这个偏差靠三维扫描校正最快,实测一次就清楚了。

应急借道通行:通行边界也得是几何

G76水格段那个案例是另一个角度。应急抢险工程要借道通行,意味着施工期间车辆要走在原设计车道之外的路面上。借道这个动作本身改变了什么?

改变了三个几何关系。第一,借道路面的结构层薄,承载能力低于原路面。重车尤其是超载车压在借道面上,响应与原路面不同,这个差异用轮胎压强分布来表示会比用总重表示更准。

第二,借道段两侧有安全隔离设施和交安设施。这些设施要修复才能用,而修复本身又需要车辆绕行或者临时断交,所以出现了10月23日07:30—9:30这样两小时的全线多点管制。两小时这个时长怎么定的,按隔离设施修复的作业量估,还是按断交影响范围估?这两条逻辑给出的时长往往不一样。

第三,借道段的长度有限,从K1179+825到K1180+000,175米。175米是坡体的长度,借道通过这175米的时间,对重载车辆来说就是坡体在荷载作用下暴露的时长。这个量在常规路段管理里不存在,只有借道通行才有。

这里有个更实际的问题:抢险工程本身会改几何。坡体加固会加锚杆、打锚索、挂网、喷混凝土,这些做完之后坡面形态变了。再往后如果要做验收或者要评估加固效果,需要加固前的那一份做基准。所以这个项目从一开始就该规划:加固前测一次,锚杆施工完成后再测一次。第二次测量的重点是锚杆位置与坡面原位是否对齐、有没有把坡体拉裂。

这类锚杆位置核对的活儿我们做过鲁地拉水电站护坡变形监测那类,逻辑是一样的:加固结构会改变几何,所以处理前那一份是验收基准,事后才能算清楚改了多少。

一句实话:高速公路的边坡巡查表一般写的是坡段编号、隐患等级、责任人、复核周期。这个表里缺一列,讲的是下方是什么。坡下方是农田还是收费广场,是涵洞还是居民楼,这两种情况下的巡查频次、封路代价、抢险优先级完全不是一个量级。把下方是什么写成数据加进巡查表,成本很低,但它决定了出事之后第一个动作是什么。

这套几何多久更新一次

落区图做完之后最容易被问到的一句话是:这个能用几年?

答案取决于坡上有没有在动。三种情况分开说。

坡体稳定,已经做过多期扫描。这种情况下扫描成果可以一直用,落区图的输入条件没变。边坡加固之后的坡体通常进入这种状态,前提是加固确实解决了问题,也做过多期差分确认变形已经收敛。只加固不验证的情况不少,加固完之后没人再测,一年后谁也说不清加固是有效的还是只是遮住了。

坡体稳定,但从未扫描过。这种情况扫描做一次就长期有效,但第一次做的时机很重要。汛期前做和汛期后做结果不同,汛期后坡面可能被冲刷改过形态,做出来的模型反映的是冲刷后的状态。所以第一次扫描安排在每年汛期结束、坡面清理修整完成之后,这个时间点的坡面形态是人为干预后的结果,最能代表实际使用状态。

坡体在持续变形,或者监测指标异常。这种情况落区图要跟着更新,周期由变形速率定。速率快的一两个月一测,慢的一年一到两次。这里有个容易忽视的依赖关系:落区计算里的第三层和第四类参数(块体运动路径、落区范围)依赖于块体体积和坡面形态,坡面形态一变,这两个参数就要重算。所以更新的不只是坡面模型,落区图本身要重出。

还有第四种情况,路面侧的。边坡稳定不动,但设施动过——改扩建、加车道、挪设备。落区图里的构件清单要跟着设施台账更新。这个更新靠扫描不划算,一个雨棚挪了 3 米这种变化,看一眼现场就知道,属于台账维护范围。

所以落区图的更新规则可以写成一句话:坡面动了就重扫坡面,坡面没动但设施动了就改清单,两样都动就全部重出。这个规则写进巡查表,比单独规定一个"几年更新一次"的死周期更实用。哈同高速地面塌陷跨线桥停用那篇讲的是承载状态与功能状态判据分离,这里说的是同一个问题的另一面:功能状态判据要定期重算,不能一次算完长期用。

两套判据怎么合成一套

最后说方法。高速公路边坡治理的难点不在于没有数据,在于数据分散在不同的系统里。养护管理系统管隐患台账,收费管理管设施台账,监测系统管仪器读数,三套系统用三套编号体系,同一段坡在三个系统里的名称可能都不一样。

要合成一套,靠空间位置做键。把每一段边坡的空间范围定下来,把每一个收费设施构件的三维坐标定下来,两边用同一个坐标基准,然后落区算完直接做空间叠加。做完之后能得到的结论很朴素:这一段坡的落区范围内有雨棚支撑柱三根、车道摄像机两个、UPS 柜一个。

这件事的技术门槛不高,麻烦在组织上。三套数据的责任方不同、系统不互通、坐标系可能不统一。要推动这件事,得先确定一件事:由谁负责把叠加这件事做完。这个角色通常是养护 쪽,但需要收费和监测两边配合提供数据。角色不定,事情就一直没人做。

优先级上可以分两步。第一步是全路段做一次粗筛,也就是无人机或者车载激光的规模化扫描,把全区坡面形态和设施位置一次性拿到,成本可控,然后按落区初判结果筛出落区里有设施的那几段。第二步是对筛出来的段做精细扫描,加做落区参数计算和构件清单。前期投入的产出是那张"哪些段要精细做"的名单,这个名单本身就是有价值的交付。

我们的经验是第二步的范围通常比预期小得多。全线几千公里边坡,真正上方或邻近有收费设施、隧道洞口、居民点的段数有限,因为高速选线本来就在回避这些。所以粗筛阶段别追求算得准,追求筛得准。

边坡与设施空间关系核查

全线规模化扫描筛选、落区初判、落区内设施构件清单、精细段三维建模与加固前后差分,可按路段规模分阶段实施。

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