2月14日,广深高速公路北行麻涌路段32号桥墩因为地基下沉,导致路面下陷。其实,我们生活的城市很可能正在一点一点往下沉,只不过我们一时没有觉察到。
就算地质状况相对稳定的北京,也同样面临着地面沉降所带来的麻烦。1998年,曾在顺义地区出现的一条裂沟,就迫使一座橡胶厂搬迁;现在这条沉降沟已经发展到800米宽,25公里长。
由于地面沉降,北京的城市基础设施受到了一定程度的损害。在1800平方公里的沉降带内,已经发现50余处险情,工厂、居民区楼房墙壁开裂、地基下沉、地下管道工程损坏等,一些建筑物的抗震能力和使用寿命也受到影响。
据了解,目前,北京已经启动地面沉降检测网站预警、预报系统,及时发现问题以采取有效措施加以应对。
而在东部一些沿海城市,地面沉降所带来的问题则更为严重。这些地区面临着地面沉降和海平面上升的双重压力,致使海岸侵蚀加剧,海水入侵,地下水受到咸潮污染,而让人谈之色变的风暴潮更是越来越猛烈。
上海自1921年发生地面沉降以来,至今沉降面积已达一千平方公里,沉降中心最大沉降量2.6米。其他沉降中心最大沉降量超过两米的城市还有天津、太原、西安等,其中天津六成的地面发生了沉降。
在江苏的苏州、无锡、常熟等地,地面沉降也相对严重。资料显示,该地区沉降面积已达5700平方公里,约占这一地区平原面积的一半,沉降中心最大沉降量达2.8米。中国地质环境监测院副总工程师何庆成告诉记者,在这一地区,有一座花费数千万元新建的高楼,因为地面沉降,出现了裂缝,最后不得不拆掉。
据初步统计,目前,我国有96个城市和地区发生了不同程度的地面沉降,80%分布在东部地区。沉降速度是每年10毫米至56毫米。存在较严重地面沉降的城市超过50个。
如此多的城市出现地面沉降,究竟是什么原因造成的?
何庆成解释说,首先是地质因素。地壳运动就会使得有的地方抬升,有的地方下降。还有土壤的自然压缩,土壤中的有机物会慢慢分解,在自然重力作用下,原来松散地层或半松散地层变成致密、坚硬或半坚硬岩层,地层厚度变小,这就会造成某一地区的地面出现沉降现象。
不过,众多城市沉降的主要原因还是人为。地下水、石油、天然气、地热等的过度开采,城市建筑、重大工程造成地基土体发生缓慢变形……这些都在一点点改变着我们的城市。
以开采地下水为例,当一个含水层的水被采出后,这个层位及相邻的弱透水层位就会像被挤干的毛巾,发生萎缩,体现在地表就是沉降。地下水是流动的,当你在一个地方抽水,其实流出来的是一片同层位的水,所以由此引起的沉降也是连片的。
在过度开采地下水上,长江三角洲最为典型。1970年以前,这个地区城市的纺织业发达,但能源紧缺,所以大量集中开采地下水用于纺织厂的空调降温。1980年以来,随着城市周边地区的乡镇企业兴起,他们不仅大量开采地下水,而且向地表河道不断排放污水,这使得地表水质量普遍下降,地下水开采规模日趋扩大。
而在华北地区,因为缺水,地下水的开采量增加,地下水位下降,形成了漏斗,破坏了地层岩土力学平衡,很多地方都出现了沉降。
何庆成告诉记者,地面沉降一个大的危害就是出现地裂缝。地面沉降比较均匀时,其破坏性显得不那么突然,而不均匀时,就容易出现地裂缝。如果建筑物正好在这个地裂缝上,又不是钢筋混凝土浇铸的,墙体就容易裂开,存在较大的安全隐患。西安市区内,就已经出现了11条明显的地裂缝。城市地面不均匀的沉降,很可能造成掩埋在地下的管线被拉断,从而带来巨大的安全隐患。
其实,地面沉降现象在国外也时有发生。
1891年,墨西哥城最先记录了这一现象。之后,全球有50多个国家和地区发生了地面沉降。相对而言,地面沉降在日本和美国更突出。1981 年,日本有59个地区沉降明显。美国1995年在全部50个州都发现有地面沉降。加州萨克拉门托流域从1925年到现在,下沉了9米多。
何庆成说,我国上报的数据大多不过2-3米,看起来没有美国那么严重,但实际上我国开展监测比较晚,监测时的起始数据跟国外不同。不管怎样,可以肯定的是,随着地下水、油气等开采量越来越大,地面沉降会加剧,面积也会扩大。相对来说,东部沿海地区更为严重。
何庆成认为,虽然地质原因造成的地面沉降很难控制,但人为因素所致的沉降,是可以应对的。
“地面沉降一旦形成规模,以人类现在的能力和技术,治理和恢复起来比较困难。如果我们发现及时、杜绝或者减少沉降的人为因素,是可以减缓或者中止正在下沉的趋势。”何庆成说。对于已经形成的地下漏斗,可以采用人工回灌地下含水层的方式,把它填满。
据了解,河北省也正探讨把南水北调调过来的水注入地下,利用地下漏斗建成“地下水库”,控制地面沉降。在上海、北京等城市,地下水回灌都取得了不错的效果。2006年,上海平均地面沉降量为7.5毫米,比2000年的平均地面沉降量低了4.8毫米。




