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城市地下空间开发引起的塌陷灾害精选

已有 8101 次阅读 2010-11-3 11:34 |个人分类:发表作品|系统分类:科普集锦| 城市, 地质, 灾害, 地下空间, 塌陷

马志飞

改革开放三十多年来，工业化与城市化成为我国经济现代化最典型的特征。但城市化就像一把双刃剑，在提高广大人民生活水平的同时，又使得城市人口密度迅猛增加，规划建设用地愈发紧张。于是，人们提出了一种立体化的发展模式，将眼光转投到我们的脚下，即地下空间。

地下空间是城市可持续发展的宝贵资源。这里不仅可以建设道路交通、工厂和仓库、地下商场，还可以埋设电力、油气、供水、供暖等多种市政公用管道。然而，城市地下空间的开发并非一帆风顺，它所造成的一些负面影响我们也不得不勇敢面对。如今，大规模的开发地下空间，大大增加了地面塌陷发生的概率，它已成为困扰城市人民的一大难题，特别是今年，暴雨不断，塌陷也不断，一次又一次的警钟敲响，告诫我们需要重新审视我们脚下的地下空间了。

地铁及隧道施工

在地下进行地铁或隧道施工时，必然会扰动原有的地下土层，使地下土体形成某些空洞、疏松带、松散区等不稳定空间，在外界因素如地震、水体等诱发作用下会不断坍塌，使得地下不稳定空间逐渐向地表扩大，最终导致地面塌陷。这样的事情时有发生，北京、上海、南京、广州等都发生过类似事故。

2008年11月15日15时许，杭州风情大道地铁施工工地突然发生大面积地面塌陷，正在路面行驶的汽车陷入深坑，多名施工人员被困地下。事后，人们发现，风情大道路面坍塌75米，下陷15米，17人死亡，4人失踪，24人受伤。

此外，铁路施工穿越地下隧道还会扰动地下水的分布，长期的抽排地下水易于形成“漏斗状”塌陷区，从而威胁地表安全。自2007年7月至2009年7月，广州市金沙洲区内共发生塌陷19处，地面沉降变形13处。灾害点均分布在武广客运站专线隧道两侧附近，而这也正处在武广客运专线隧道施工期内，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客运专线隧道施工大量抽排地下水所致。

地下管道渗水

每个城市的地下几乎都布满了错综复杂的电线、光缆和管道，包括电力线、通信光缆、天然气管道、自来水管道、污水管道等。可是，我国的管道管理存在着一个明显的问题，那就是缺乏统一协调，由于不同的管线属于不同的工作部门管辖，各个部门分别行使管理职权，一个部门需要进行维修活动时，盲目的开挖常常会破坏其他种类的管线，这都是由于对城市地下管线的情况缺乏了解所造成的。据估算，国内城市每年因施工造成的地下管线事故，造成的直接经济损失约50亿元，间接经济损失约400亿元。如果在工程施工中破坏了其他管线，导致其发生了渗漏或者爆裂，水体不断渗入土层中，就会酿成塌陷灾害。

以北京市为例，有关数据显示，北京大型的水管迸裂事故平均约每4天就有1起。如2006年1月3日，由于污水管破裂而引发的北京有史以来最严重的一次塌陷，当时，东三环路京广桥东南角辅路污水管线发生漏水事故，污水灌入地铁十号线施工区间段，导致三环路南向北方向部分主辅路出现一个长约20米、宽约5米的塌陷坑，由于施工人员安全撤离未造成人员伤亡。

2010年9月10日，天津市也出现了类似的事故，在河西区洪泽路便道上出现一个长4米多，宽约2米，深1米多的塌陷坑，后经调查，是下方排水管道漏水将上方土层冲走所致。

人防工程坍塌

人防工程是地下空间开发中的一项重要内容，上世纪六十年代，在“备战、备荒、为人民”的响亮口号下，我国大中城市普遍开展了群众性的“深挖洞”活动。据统计，全国挖洞的轴长度超过万里长城，挖掘土石方体积超过了长城的土石方总量。仅北京一地，就留下了两万多个大大小小的防空洞。后来的城市逐渐扩张，由于缺乏图纸资料，后来的很多居民区都建在了防空洞之上，防空洞的坍塌自然会危及到地表。

2010年7月19日凌晨，由于连降暴雨，郑州国棉五厂路南家属院内出现一个直径约10米、深约10米的大坑，并积满雨水，初步勘查就是地下防空洞塌陷所致。此后这里进行了回填处理，但不到两个月的时间，9月9日，这里又塌陷了一个长约20多米、深约4米的大坑。

7月20日晚，哈尔滨市突降暴雨，南岗区中山路上的的绿化带、人行道、公交专用道相继发生坍塌，沉陷深度为4至5米，面积约80平方米。抢险人员现场勘查发现，塌陷原因为地下人防工程在降雨中遭受破坏所致。

人工开挖回填不实

工程建设场地中由于施工后回填不密实，地下松散土体逐渐被流水冲走，也能形成地下空洞甚至地面塌陷。如乌鲁木齐市红山东路2008年地下热力管网的建设，由于回填不实结果造成了1300米路面整体塌陷。

2010年9月7日凌晨，兰州皋兰路北口，一辆重达32吨的大型吊车陷入一个约长10米、宽2米、深2米的塌陷坑中。后经查明，塌陷的路段地下是兰州城区污水管道，该管道通往火车站但目前还没有连通，为了保持车辆的正常通行，施工方暂时用土将其填平，不料6日的一场大雨引发了这次地面塌陷灾害。

尽管与国际著名大都市纽约、伦敦、巴黎、东京等相比，我国的城市地下空间开发和利用还处于起步阶段，但我们的城市发展势头强劲，虽然预防和治理因地下空间开发所造成的地面塌陷是一项长期而艰巨的任务，但我们也不能因噎废食，正确的发展途径应该是：在城市合理规划和建设的前提下，市政施工和管理部门对地下交通、电力、电信、供热、供水、油气等管线资料实现充分共享，并有相关单位统一协调和管理，建设“数字城市”，才是未来城市的发展方向。

附图

2009年11月15日，杭州风情大道地铁施工工地发生大面积地面塌陷事故。一些行进中的汽车坠入塌陷处。新华社记者王小川/摄