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谁为“地陷”买单

2012-04-29彭小云

国土资源导刊 2012年10期

彭小云

“夺命陷阱”和城市“变矮”是我国“地陷”的两种主要表现形式。前者多处于人口密集的城市,稍有不慎即酿成重大突发事件;后者潜移默化,严重者导致海水倒灌形成“水城”。中国工程院院士呼吁,谨防地面沉降与塌陷的复合灾害。

近日,家住长沙市香樟路民政学院的周女士从电视里得知哈尔滨在短短20天时间里,连发9起路面塌陷事故造成2死2伤、2车坠坑时,仍心有余悸。她告诉记者,“差不多在同时间段里,今年8月,在离家不到300米的女子监狱附近的香樟路段发生了小面积地面塌陷,而这条路是每天上班的必经之路。”

近年来,大城市频频出现马路上的“夺命陷阱”。而采矿区惊现“大坑”或整体从山梁坠入因“地陷”形成的“山谷”中,甚至一个城市随着时光推移在不经意间变“矮”了,据专家保守估计,因城市地面沉降,全国每年要损失10亿元以上。诸如此类,更让人步步惊心。

在我国,“地陷”主要有地面塌陷和地面沉降两种表现形式。中国工程院院士卢耀如接受媒体采访时解释说,地面塌陷属于急剧性地灾,一般是单一的塌陷坑,直径为几米至几十米,大的塌陷坑直径也可达几百米。地面沉降属于缓变性地灾,是指大面积、地带性或区域性的地面发生沉降的现象,年沉降率一般是毫米级的。卢耀如呼吁,要谨防地面沉降与塌陷的复合灾害。

“夺命塌陷”规模小危害大

“亲,珍惜你在哈尔滨的每一个朋友吧,因为他们可能走着走着就……消失了……”

这段网友的戏谑之词,前段时间在网上流传甚广,是因为8月9日到8月29日,在短短20天的时间里,哈尔滨市连发9起路面塌陷事故,造成2死2伤,2车坠坑。其中,8月9日至17日短短8天的时间里,就发生了7次路面塌陷事件。

在北京,今年4月1日发生的一起“走路死”事件也令人震惊。一行人在二环路附近的人行步道上突遇路面坍塌,坠入热力管线泄漏所形成的热水坑中,全身99%烫伤,最终不治身亡。

类似“走路死”、“开车死”事件,之前也在武汉、上海、长沙、大连、柳州、浙江等地相继发生。人们不禁要问,路面塌陷为什么会发生?为何城市路面塌陷事件越来越频繁?

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的一种动力地质现象。它具有隐伏性、突发性、群发性、多因性等特点。

“一些发生在城市中的塌陷规模虽然很小,但主要集中在公路一带,城市人口又比较密集,造成的危害就很大,成为城市地质灾害,往往成为影响城市生活的重大突发事件。” 北京市地质调查研究院工程师白凌燕分析说。

一直致力于研究城市地面塌陷的北京市地质调查研究院吕金波博士表示,造成这些塌陷的原因很多,大体可分为自然作用、人为作用、人为诱发自然作用3种原因。 “自然作用主要与地质条件、当时的天气状况相关;人为作用主要是施工中,地基处理没有做好,造成浅表和局部的塌陷;人为诱发自然作用主要指人类工程破坏了岩土的自然平衡,出现塌陷。”

曾专程赴长沙、浙江等地调查城市地面塌陷的中国地质调查局专家发现,实地勘测的8处地面塌陷,都有工程活动等人为因素的影响。他们认为地质因素是基础,而“工程因素”与极端气象一道,并列为诱发“地陷”的两大外部原因。

这些直接原因背后折射出更深层的问题和矛盾。地陷频频发生,对城市管理者来说,首先是城市建设管理水平的低下。有评论分析说,城市地下空间管理存在“九龙治水”的问题,缺乏合理科学设计和布局,经常是今天挖下水管道,明天铺装光纤电缆,后天电线入地。“地下很忙,地陷发生也成为必然。”

工程质量问题也是“地陷”出现的关键因素,而工程质量不达标又深层次的凸显出城市建设监管的滞后和消极。

“地陷”事故问责机制的不健全也是悲剧再三发生的深层次原因,记者调查了解到,许多地方在事故发生后,往往会采取匆匆处理现场的做法,很少能彻底调查事故发生的根源,从而制定出系统科学的解决方案。如果始终没有人为“走路死”负责,那么城市“夺命陷阱”将会继续出现。

沉降“变矮”成“水城”?

我国一些城市正逐年变矮。在科学上,城市变矮亦称地面沉降。

国土资源部地质环境司副司长陶庆法介绍说,目前在我国20余个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降,累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。主要在中东部地区,尤以长江三角洲地区、华北平原和汾渭盆地这三个区域为重灾区。”

由于地面沉降的反应滞后,且进程缓慢,以毫米为单位计算的沉降率,人们不易察觉。上世纪20年代,上海是我国最早发现地面沉降迹象的城市。据统计,现在上海市区地面累计沉降量超过2米,历史上最大年均沉降量曾达到110毫米。陶庆法说,“尽管这样,人们仍然不会有明显的感受,只有看到不断升高的抽水井井台时,大家才能明白地面矮下去了。”

地面沉降给城市建筑物、地下管道造成严重破坏。哈尔滨市一家工厂先是办公楼东侧出现地面下沉,东侧一边的楼房有了裂缝,之后西面出现地面沉降,西部的楼房也开始下沉,而楼房中间依旧。从远处看,整幢大楼就像一只鸟的双翼被人打断,耷拉着。

著名的河北省沧州市人民医院病房变喷泉的故事,大家可能还记忆犹新。这家医院里有一座美丽的喷泉花园,原来却是妇产科病房的一栋三层楼。由于地面沉降,三层楼逐渐变成了两层楼,本来的一楼成了地下室。2009年,因楼体沉降,这栋楼不得不拆除重建,并在原址上建起了喷泉。

更直接的影响就是经济损失。根据中国地质调查局等部门评估,几十年来,长三角地区因地面沉降造成的经济损失共计3150亿元。其中上海地区最严重,直接经济损失为145亿元,间接经济损失为2754亿元。

卢耀如院士则认为危害远远不止这些。他把塌陷和沉降做了个对比,“地面塌陷由于影响范围小,相对还是可以进行治理的。但大面积的地面沉降是难以治理和恢复的,而且危害性很大。如意大利威尼斯,就是由于地面沉降导致城市街道被海水淹没而成为水城。目前,这座城市年沉降量仍达十几毫米以上,十万根桩基仍然不能制止沉降,以至于2011年初,威尼斯还举行了‘城市葬礼。”

虽然某些天然因素可以造成地面沉降,但地面沉降的主要原因还是人为的:地下水、石油、天然气、地热等资源的过度开采;城市建筑;重大工程造成地基土体发生缓慢变形……目前,我国以及世界上主要沉降区的资料都证实,过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因。

地下水与地面沉降有何关系,有专家作了如下解释:当水处于地下状态时,水与地层之间产生一种承压作用。也就是说,一汪水可以撑起一片土地。当含水层的水被大量抽走后,必然引起土层内部应力的重新调整,从而导致地面沉降。

这是地质上一种十分奇特的现象。

几乎每一块土地的下面都赋存地下水。地下水、地表水与大地形成一个均衡的整体。地下水的过量抽取打破了这种均衡,大地被缩水后,地面沉降就发生了。

近30年来,随着中国城市化、工业化进程的高速发展,地表水的污染日益严重,人们的生产、生活越来越多地依赖地下水。水利部2011年的数据显示,全国地下水超采区域300多个,面积达19万平方公里,严重超采面积达7.2万平方公里。

不合理开采地下水,使得国内沉降中心个别点的最大累计沉降量不断升高。沿海地区的大连、秦皇岛等城市地下水水位的下降,引起海水入侵,导致地下水水质恶化,其中山东、辽东半岛海水入侵更加严重。

谨防塌陷与沉降的复合灾害

严格控制地下水开采总量,显而易见是预防地面沉降问题的关键。那具有随机、隐伏、突发特点的地面塌陷就防不胜防吗?

“从目前的技术手段来看,地面塌陷根本不是不治之症。问题是,是不是该治理的治理了,该避让的避让了,该监控的监控了。” 地质出版社地质环境研究所所长雷海英认为。

不少专家建议政府应该责成地质和市政等有关部门,在每年雨季到来之前,探测公路下面的岩土体是否依旧处于夯实状态,减少公路沿线地面塌陷的发生,防患于未然。

这些措施,尚属治标之策。为了釜底抽薪,彻底解决问题,很多专家认为,频繁出现的城市路面塌陷事件说明,城市的规划建设要考虑地质条件,进行地质勘查按照地质条件的不同,采用不同的规划和地基处理方案。如此,才能实现科学发展。 例如,在进行城市地面塌陷调查时,人们不希望采用“开挖”方式,而物探和遥感方法正是符合这一要求的无损勘查方法,应广泛用于城市地面塌陷调查中,提高工作的精度和预测预报水平。

卢耀如院士看得更全面一些,他在接受媒体采访时呼吁,要预防和警惕地面沉降与塌陷的复合灾害。他指出,采矿沉陷区是典型的地面塌陷与沉降复合灾害多发区,如产煤大省山西,据《瞭望新闻周刊》报道,昔日颇具晋北风情的农家小院,成片从山梁上“坠”入了因“地陷”形成的“山谷”中,很多歪斜的房屋,大门已被砖头和石块砌死。更令人揪心的是,一些尚有人居住的农家院,地面、墙面到处开裂,屋主人在里面成天提心吊胆。又如辽宁抚顺,原有五个地下矿井系统,开挖深度近千米,诱发地面沉降深度累计达16~18米。

“矿山地区的地面沉降,多是在地下纵横交错与多层次的人工地下采矿通道,特别是冒落式开采,极少支撑与充填情况下,在地下不断发生形变、塌陷的,逐渐引起地表缓慢的沉降。有的矿山早期发生的矿井坑道的塌陷,可达到地表,有的是只隐伏在地下。在有石膏和碳酸盐岩分布的地区,还有一种柱状的塌陷发生,称为陷落柱。”

卢耀如说,“从矿山这两种灾害复合的情况看,也提醒人们注意在城市中,也应当重视这两类灾害的复合效应。即使没有可溶的地下天然洞穴系统的分布,但人工各种地下空间网络的开拓、人工的浅层洞道系统的建设,对地表沉降的复合效应,也是不能忽视的。