深圳市福田區(qū)荔香街路段的地鐵二號線出現(xiàn)塌方,“發(fā)生這樣的事故與地鐵野蠻施工有關(guān),自地鐵施工以來,每天中午11點半到12點、下午5點到6點就會爆破,整個小區(qū)就像地震一樣,房子搖搖晃晃的……天天這么炸,樓房能承受得了嗎?”據(jù)李阿姨介紹,她在與施工方接觸的時候了解到,地鐵施工本來很少用爆破的,多名業(yè)主已就此多次向施工方抗議。真相真的像市民的講嗎?其實地鐵施工出現(xiàn)事故也與城市地面沉降存在重大關(guān)系。
城市出現(xiàn)地面沉降,究竟是什么原因造成的呢?
首先是地質(zhì)因素。地殼運動使有的地方抬升,有的地方下降;還有土壤的自然壓縮,即土壤中的有機物會慢慢分解,在自然重力作用下,原來的松散地層或半松散地層變成致密、堅硬或半堅硬巖層,地層厚度變小。這就會造成某一地區(qū)的地面出現(xiàn)沉降。
不過,地質(zhì)專家一致認為,眾多城市沉降的主要原因還是人為因素。地下水、石油、天然氣、地?zé)岬荣Y源的過度開采,城市建筑、重大工程造成地基土體發(fā)生緩慢變形……這些都在一點點改變著我們的城市。
以開采地下水為例,當一個含水層的水被采出后,這個層位及相鄰的弱透水層位就會像被擠干的毛巾,發(fā)生萎縮,這體現(xiàn)在地表就是沉降。地下水是流動的,人們在一個地方抽水,流出來的卻是一片同層位的水,所以,由此引起的沉降也是連片的。
在過度開采地下水方面,長江三角洲最為典型。1970年以前,這個地區(qū)紡織業(yè)發(fā)達,但能源緊缺,所以需要集中開采地下水用于紡織廠的空調(diào)降溫。1980年以來,隨著城市周邊地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起,地下水又被大量開采,而且地表河道不斷被污染,這使得地表水質(zhì)量普遍下降,地下水開采規(guī)模日趨擴大。而在華北地區(qū),因為缺水,地下水的開采量增加,地下水位下降,形成了漏斗,破壞了地層巖土力學(xué)平衡,很多地方都出現(xiàn)了沉降。
地面沉降的一個很大的危害就是出現(xiàn)地裂縫。地面沉降比較均勻時,其破壞性顯得不那么突然,而不均勻時,就容易出現(xiàn)地裂縫。如果建筑物正好在這個地裂縫上,且不是鋼筋混凝土澆鑄的,墻體就容易裂開,存在較大的事故隱患。目前,西安市市區(qū)內(nèi)就已經(jīng)出現(xiàn)了11條明顯的地裂縫。城市地面不均勻的沉降,很可能將掩埋在地下的管線拉斷,從而帶來巨大的事故隱患。
其實,地面沉降現(xiàn)象在國外也時有發(fā)生。1891年,墨西哥城最先記錄了這一現(xiàn)象。之后,全球有50多個國家和地區(qū)發(fā)生了地面沉降。相對而言,地面沉降在日本和美國更加突出。1981年,日本有59個地區(qū)沉降明顯。美國1995年在其50個州都發(fā)現(xiàn)有地面沉降。加州薩克拉門托流域從1925年到現(xiàn)在,下沉了9米多。
我國上報的數(shù)據(jù)大多數(shù)不過2米~3米,看起來沒有美國那么嚴重,但因為我國開展監(jiān)測的時間比較晚,監(jiān)測時的起始數(shù)據(jù)跟國外不同。不管怎樣,可以肯定的是,隨著地下水、油氣等資源的開采量越來越大,地面沉降會加劇,面積也會擴大。
雖然地質(zhì)原因造成的地面沉降很難控制,但人為因素所導(dǎo)致的沉降,是可以應(yīng)對的。地面沉降一旦形成規(guī)模,以人類現(xiàn)在的能力和技術(shù),治理和恢復(fù)起來比較困難。如果我們杜絕或者減少沉降的人為因素,可以減緩或者終止地面沉降。對于已經(jīng)形成的地下漏斗,人工回灌地下含水層的方法可以將其填滿。
地面沉降一直是困擾我國中、東部許多城市建設(shè)和發(fā)展的地質(zhì)災(zāi)害,主要發(fā)生在三角洲和濱海平原、沖洪積平原、內(nèi)陸盆地等。據(jù)介紹,近20年來,地面沉降大有蔓延之勢,從過去的上海逐步發(fā)展到長三角、珠三角、京津塘和華北等廣大地區(qū),95個城市受到地面沉降的威脅。河北平原地面沉降大于200毫米的面積達到4.855萬平方公里。到2003年底,北京已經(jīng)形成5個地面沉降區(qū),累計沉降量大于50毫米的地區(qū)已達到2815平方公里,最大沉降量達到722毫米,并呈加快趨勢。