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城市地陷,谁是罪魁祸首?

yangguangshixian 2012-09-19 21:49:34 总第132期 放大 缩小

 

8月14日,大连路面塌陷,男子掉入热力井致65%烫伤,同日哈尔滨市区路面塌陷现10米深坑致2死2伤。而就在今年4月1日,北京路面塌陷,女子坠入热水坑致99%烫伤身亡。到底是什么原因导致接二连三的地面塌陷事故呢?

地陷,是地面沉降的一种,指地面由于地下物质移动而发生的渐进下陷或急剧下沉。据中国地质调查局最新数据显示,中国已有50多个城市不同程度地出现了地面沉降和地裂缝灾害,沉降面积扩展至9.4万平方千米,发生岩溶塌陷1400多起。

频繁出现的地面塌陷事件成了城市里的潜在陷阱,根据新华社采访有关专家的报道,“地陷”有自然因素和人为因素两个原因,而这当中人为的因素日趋凸显,超采地下水、建设公路地铁无规划、铺设管网反复填挖道路等等,使得城市地面在面临极端天气考验时,频发地质灾害。

综合媒体的报道,近段时间以来频繁发生的地面塌陷的原因,与城市化进程的推进不无关系。

地下水超采

地下水超采易造成雨季发生地面沉降、塌陷等地质灾害。北京1972年大旱后开始大规模开采地下水,至上世纪90年代,超过地表水成为市民生活主要水源。到2008年,地下水约占北京市用水量的65%,年均开采量维持在25亿立方米以上,超过国际标准规定的40%极限。

据北京市水务局数字显示,北京10多年来超采地下水超56亿立方米,相当于抽干了2800个颐和园昆明湖。到2010年北京地下水的水位已由1999年的平均12米左右下降到平均24米左右,并形成了2650平方公里的地面沉降区。这主要是因为过度开采致浅层地下水水位下降,表层土体失水严重,形成干缩裂隙以及地面不均匀的沉降,一旦遇到较大降水,地表水渗入地下,沿着裂隙流动,对地层形成冲刷、潜蚀,加大地表与地层间的缝隙,致地面向下陷落,造成塌陷。如北京“7·21”特大暴雨后,北京市交通委路政局通报,城区道路出现近百处路面塌陷等突发事件,同比多出近2/3。此前,在对北京西山塌陷区部分塌陷发生年份的统计分析发现,50%左右的塌陷发生在雨季。然而,不仅北京,近年来地陷已在地质情况复杂的山区或工矿区外的多个大城市频现。

2010年广州市地质调查院出具的调查报告显示,金沙洲地陷是因武广高铁客运专线金沙洲隧道施工大量抽排地下水引起。2010年6月4日对成都市地质环境监测发现,由于常年抽采地下水,带走了砂卵石层中的细粒砂,致使砂卵石层形成一定深度的架空结构,遇上事发前地下水位变化及自重等因素影响,最终导致了大邑塌陷。

地下排水管网老化腐蚀

在接二连三发生的地面塌陷事故中,往往是先有给排水管线的腐蚀泄漏,后来才有路面坍塌事故的发生。由于地下管线的老化腐蚀,泄漏的水流冲走了周围的土壤,致使路面下土层疏松,形成地下空洞,以致光鲜亮丽的城市马路下暗藏着一个个“雷区”。

哈尔滨市今年8月接连发生了多起路面塌陷事故,其中12日发生于南岗区工程师街以及14日发生于南岗区邮政街的两起路面塌陷事故便是由于地下排水管线因为超期服役发生泄漏造成的,它们均修建于上世纪80年代和60年代;8月12日发生于北京市朝阳区工人体育场西北角一处人行道的路面塌陷也与排水管道老化有关;5月27日凌晨发生于西安朱宏路北二环的路面塌陷则是因自来水管老化爆裂导致,5月13日乌鲁木齐市延安路的路面塌陷则是因为供水主管道发生爆裂……可以说,老化导致的水管爆裂泄漏已经成为地面塌陷的一大原因,令人防不胜防。

地下管线老化现象往往发生在城市的旧城区。一方面,管线铺设历史久,超期服役现象严重;另一方面,早期使用的管材材质强度低,抗腐蚀能力弱,潜在危险极大。此外,旧城区往往人口密度大,地下管线所承受压力巨大,再加上很多旧城区疏于管理,地面污染严重,地下管线所处环境恶劣,于是问题更加严重。

一直以来,国内城市在建设过程中一直存在着“重地上、轻地下”的问题,地上建设日新月异,可地下管网的建设更新却一直跟不上,管线陈旧老化问题也一直得不到有效处理,于是在城市地上风光无限的同时,地下却已是千疮百孔。

以北京为例,全市城区八区总长5100公里的排水管道,其中近1/4,也就是有1200公里的排水管道是1977年前建成的,其中甚至还包括了解放前的旧砖沟和解放后改造的合流制排水沟。如果按管线技术等级划分,属三级、四级的低等级管网设施占到全部管网的27%。另据报道,乌鲁木齐长达1000多公里的排水管线,其中30%的管网属于老化或超负荷运行,其中包含了始建于1959年的部分管线。

除老化问题外,管网建设长度也远远不够。“十一五”期间全国城镇污水及再生利用主要指标统计结果显示,全国实际新增污水配套管网仅7万公里,不到计划16万公里的一半。这使得原管道负荷量加大,折旧及损毁情况加剧。$nextpage$

排水系统难敌暴雨冲击

7月21日至22日,北京遭遇有气象记录61年来最大降雨。北京市交通委路政局通报,北京“7·21”特大自然灾害致使城区道路出现近百处路面塌陷等突发事件,与去年同期相比,多出近2/3。8月8日,哈尔滨下了一场急雨,大雨过后的7天里,哈尔滨市南岗区、香坊区陆续发生5起地面塌陷事故。

总结起来,大雨至少从两个方面诱发了多起地面塌陷事故:一是突如其来的大雨对城市地下排水管道造成了极大的管压,使很多本来就超期服役的老化管道不堪承受,成为压塌这些管道的最后一根稻草,而泄漏的水流造成了周围土壤的疏松和地下空洞的形成,最终诱发地面塌陷;二是由于排水系统的落后导致雨水排不出去,长期淤积在道路上,就会出现雨水下渗,造成路面下方的土质疏松乃至空洞。

除了诱发地面塌陷以外,这个夏天的几场大雨也让城市排水系统的弊端暴露无遗。根据中国《室外排水设计规范》的标准要求,中国城市一般地区排水设施的设计暴雨重现期为0.5年至3年,重要地区为3年至5年。以北京市为例,根据《北京市城市总体规划(2004-2020)》,中心城、新城一般地段排水标准为1年至3年一遇,城市重点地区、地势低洼地区、重要道路交叉口和立交桥雨水排除设施的排水标准为3年至5年一遇。相对而言,发达国家多以10年为标准来设计,纽约是“10年至15年一遇”,东京是“5年至10年一遇”,巴黎是“5年一遇”。

“拉链马路”现象严重

在每个城市的地下都有着水电、煤燃气、石油以及通讯等不同的管网走廊,它们分别由自来水公司、电力部门、煤气公司、天然气公司、石油以及通讯公司进行管道以及电缆的铺设,形成错综复杂的地下网路。然而,随着科技的进步,这些管网铺设有着时间上的错位,以致同条道路要经历多次开挖、填埋再开挖的循环过程。而在道路施工后,由于回填时夯实和碾压的程度不够,造成土壤不够稳定,这也是城市地面塌陷隐患的另一常见原因。这些都不得不让人联想到城市里挖挖填填的“拉链马路”。

“拉链马路”是指道路挖了填、填了挖的现象。道路建设缺乏统一的规划、管理,各自为政,是导致“拉链马路”现象不断的重要原因。“拉链马路”在影响城市面貌和市民生活,造成了资源巨大浪费的同时,更是埋藏着影响城市安全的巨大危机。

尤其在老城区,经历的年代时隔久远,逐渐需要铺设通讯电缆、燃气管道或者架空线路下地缆化等等,城市道路需要反复的被填挖。然而,早期城市地下规划档案因战争或自然灾害等因素难以留存,管网铺设无参考依据,往往开挖后才发现地下已有其他管网设施,便又填埋,另找他地开挖。这样的情况通常都会耽搁工程进度,为了按时或者提前完成,施工过程中的泥土回填环节时常难以达标,造成土壤不够稳定。一旦遭遇大雨浸泡,路面便会出现空洞,以致容易发生塌陷,对城市安全构成隐性威胁。

美国田纳西州地质局的麦克何伊尔曾说:“在自然条件下,要形成一个地坑或许需要数千年时间,但地坑上方的地面塌陷则可能说来就来。而在自然条件外,采矿工程和路面建设活动都有可能削弱地面承载力,使上方路面突然坍塌。”

城市建设的前期规划和后期管理不足

佛山市顺德区测绘产品质量管理所的曹兵认为,在“拉链马路”现象的背后,隐藏着中国城市统筹规划管理中的更多深层次问题:首先是管理体制的问题。“拉链马路”现象的长期存在,一方面反映出城市地下管线综合管理法规制度建设的滞后,地下管线管理职责的划分不明,导致监管不力,各自为政。另一方面暴露了地下管线产权分散、缺乏统一协调机构的老问题,而这一问题的长期存在导致城市道路反复开挖。

其次是规划设计的问题。科学、合理的规划设计是管线建设有序进行的前提,依据规划确定的走向、平面位置、埋深等进行建设是避免“拉链马路”、减少管线破坏的有效途径。在实际工作中,大部分地下管线权属单位普遍存在重建设轻档案的现象,“工程完工,资料全扔”的情况时有发生,导致地下管线规划设计不科学。

再次是建设监管的问题。目前对于地下管线建设项目的管理,只是在地下管线工程建设前由相关政府部门进行道路开挖审批许可和建设开工审批许可,而在建设中却并没有对地下管线工程进行有效的监督管理。至于施工单位是否严格按照规划审批设计路径和方案实施,并没有实际有效的监督,施工单位随意改变批准方案进行施工建设的现象时有发生,由此造成后期“拉链马路”现象不断。

美国密苏里州立大学地质学家道格·格乌泽表示,能够导致水流入地下土壤的任何因素都能加速地面塌陷。在中美洲的危地马拉,2007年和2010年分别发生100米和60米地面塌陷的地质灾害。地理学者探查发现,这两处地方原先都有着上世纪50年代建造的立轴竖井,却没有进行适当记录,以致在城市的不断扩张下,很多建筑都建在了原先的这些竖井之上。恰遇“阿加莎”热带风暴带来的强降雨损坏了地面下这些竖井的排水管道,下水管道发生渗漏。加之,危地马拉地层主要是相对松散的火山喷发物,不易被水溶蚀,但相互间的粘合性非常差,极易被水冲刷流失,以致地面坍塌。尤其部分排水管道设置在不同的等差面上,更是加剧了坍塌程度。

在大多城市,下水道、光缆等公共基础设施埋入填满松散料的沟槽内,后期没有进行适时管理,以致填充料随时间推移被最终冲走。在某些情况下,一段路面会最终变成一个下方基本上空空如也的混凝土桥,而此时的路面已无法承受上方驶过的卡车重量。如2003年发生在葡萄牙里斯本的街道塌陷便是如此。

(编辑组稿/堇钰)

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近期部分城市地陷事故

7月5日凌晨,长沙市湘江中路南湖路口“保利国际广场”附近路段突然塌陷。巨大的塌陷坑深不见底,坑口面积约有30平方米左右,瞬间就将从此经过的一台高级轿车及车上司乘人员吞没,造成1死3伤的悲剧。

7月20日上午,广州先烈东路凯旋大厦门口的马路出现直径约为5米、深约2米的地陷。

7月31日,北京某商场附近突发地陷,一名男子坠坑受伤。

8月14日,大连星海人家丁字路口路面塌陷,男子掉入热力井致全身65%烫伤。

8月9日早晨,哈尔滨市南岗区铁路街与上方街交叉口人行道上,惊现长3米、宽2米的大坑。

8月12日23时许,哈尔滨市南岗区工程师街35—1号门前人行道突然塌陷,一辆轿车的两个前轮陷入坑中,没有造成人员伤亡。

8月14日14时45分,哈尔滨市南岗区邮政街62—2号人行道与马路连接处,出现了一处塌陷,洞口长约2米、宽约1米,但地下空洞很大。

8月14日,哈尔滨市南岗区辽阳街90号发生路面塌陷,4人坠入路面塌陷处,2死2伤。

8月16日下午,哈尔滨市南岗区燎原街与大直街交叉口出现一处塌陷,惊现3.3米深空洞。

8月17日,哈尔滨市东直路与红旗大街交叉口路段出现地面下沉、塌陷、裂纹的情况。

8月17日上午5时,哈尔滨市道里区机场路康家路段路面塌陷,导致一辆罐车侧翻。

8月22日上午,江苏省扬州市临江路一处路面突然发生塌陷,塌陷路面深约3米、面积约48平方米。

 

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