正在“沉沒”的上海灘地面沉降已成上海頭號(hào)地災(zāi)

本刊記者 段雯娟

上海灘，海平面上升同時(shí)，地面也在沉降。一上一下，“浮沉”幾何？全國(guó)政協(xié)委員、華東師范大學(xué)教授陸健健說：“與海平面上升相比，我更擔(dān)心新沉積土地的下沉影響，上海目前面臨的最大地質(zhì)災(zāi)害就是地面沉降。”

2014年11月25日，浦東新區(qū)川沙鎮(zhèn)心圓西苑小區(qū)17號(hào)樓里的30多戶居民，在不安與緊張中度過了這個(gè)周末：一夜之間，他們所居住的這幢大樓的樓頂，竟與隔壁18號(hào)樓“親”在了一起。雖然部分居民已經(jīng)因?yàn)楹ε露桓一丶遥^(qū)開發(fā)商心圓房地產(chǎn)開發(fā)有限公司方面則認(rèn)為，兩幢居民樓的“激情一吻”卻屬正常。

“親吻樓”緣何突然出現(xiàn)？究竟是“樓歪歪”重現(xiàn)江湖，還是另有原因？心圓公司相關(guān)負(fù)責(zé)人陳彤在接受記者采訪時(shí)表示，17號(hào)和18號(hào)樓的建設(shè)為規(guī)避道路紅線，在設(shè)計(jì)上采用了折形布局，因此兩樓南面的間距原本就僅有11厘米。同時(shí)，兩幢大樓的樓頂都設(shè)計(jì)了裝飾用的“女兒墻”，外表有一定突起，因此樓頂幾乎是緊貼在一起的。房屋建成后，由于自然沉降，才出現(xiàn)了“接吻”的情況。

自然沉降導(dǎo)致“樓親親”問題引起社會(huì)廣泛關(guān)注，各大城市的地面沉降問題再次暴露在公眾面前。一些地質(zhì)專家表示，過度抽取地下水、修建高層建筑，是城市地面沉降的主要原因。雖然減輕沉降是世界性的難題，但上海已經(jīng)有一些技術(shù)可以緩解并恢復(fù)沉降現(xiàn)象。對(duì)上?？刂频孛娉两档那熬?，一些專家也表示樂觀。

上海已是沉降重災(zāi)區(qū)

據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)減輕自然災(zāi)害專家組成員、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研究員殷躍平博士介紹，在1999年，國(guó)土資源大調(diào)查確定了第一批全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警項(xiàng)目，其中把長(zhǎng)江三角洲地面沉降的調(diào)查和監(jiān)控作為一個(gè)重要的項(xiàng)目來部署。這是中國(guó)地調(diào)局在全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模實(shí)施地面沉降調(diào)查和監(jiān)控的開端。

長(zhǎng)江三角洲是我國(guó)地面沉降最為嚴(yán)重的地區(qū)。其中，上海是發(fā)生地面沉降最早、受害最重的城市，其地面沉降在上個(gè)世紀(jì)20年代就出現(xiàn)了。上世紀(jì)80年代以來，江蘇的蘇州一無錫一常州地區(qū)和浙江的杭州一嘉興一湖州地區(qū)，也相繼發(fā)生了地面沉降，在區(qū)域上和上海連成一片。

目前，除福州外，上海已是地面沉降重災(zāi)區(qū)。根據(jù)上海市地質(zhì)調(diào)查研究院的測(cè)量，整座城市正在以平均每年7毫米的速度沉降。據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，從1965年至2012年，上海的地面已經(jīng)下沉了110毫米。

上海市地質(zhì)調(diào)查研究院的數(shù)據(jù)顯示，從1921年到1965年上海市區(qū)總共沉降了1.69米。同濟(jì)大學(xué)教授、地質(zhì)學(xué)家汪品先曾在一次演講中說：“如果按1965年的下陷速度而不加控制的話，上海在1999年已經(jīng)沉沒入海了?！?/p>

資料顯示，在上世紀(jì)90年代建立了一張覆蓋全市的地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提前預(yù)警地面沉降。過度抽取地下水曾經(jīng)是造成上海地面沉降的主要原因，所以從1966年開始，上海開始限制地下水開采，并人工回灌地下水。目前上海共有121口地下河暗井，每天源源不斷向地下 100米到300米的含水層注水，一口井每小時(shí)的流量近30噸，全天的注水量可達(dá)近500噸。

與世界上諸多沖積平原一樣，長(zhǎng)三角地區(qū)屬于軟土地基，土層的天然含水量高，空隙較大，因此也容易壓縮變形。上海地方志辦公室官方網(wǎng)站資料顯示，1956年至1965年，上海北部楊浦區(qū)的地面沉降量最大達(dá)到1200毫米。上海的軟土層地表具有“含水量大、孔隙大及壓縮性大”的特征，上海的地面沉降也與地質(zhì)特點(diǎn)有很大關(guān)系。

據(jù)上海市規(guī)劃和國(guó)土資源管理局相關(guān)人士介紹，上海的土質(zhì)本身比較松軟，加上開采地下水、高樓大廈等工程建設(shè)，都會(huì)影響地面沉降。但通過禁止超采地下水、控制工程數(shù)量和規(guī)模以及建設(shè)中的技術(shù)手段，上海地面沉降得以基本控制。

沉降原因：過度抽取地下水、高層建筑影響

中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院副院長(zhǎng)張作辰介紹說，地面沉降影響的范圍其實(shí)非常廣泛，比如首先會(huì)導(dǎo)致地面高層的降低，造成高層的損失。其次會(huì)造成城市排水系統(tǒng)的失效，防汛能力的降低。另外，不均勻的沉降會(huì)導(dǎo)致地表建筑物的地基下沉，基礎(chǔ)開裂，造成建筑物的破壞，還造成地下建筑向水井、油井的傾斜，甚至拉裂破壞，還對(duì)大量線狀工程如鐵路、輸水、輸油管線、橋梁、通訊線路等造成破壞。

過度抽取地下水，是造成地面沉降的一個(gè)主要人為原因。比如河北滄州，從上世紀(jì)70年代以來，地面平均沉降了2.4米，屬于中國(guó)地面沉降最嚴(yán)重的地區(qū)之一。幾十米至幾百米深處所埋藏的地下水，就是滄州以及華北平原上其他缺水城市維持龐大用水需求的依靠。

“樓升地降”是上海地面下沉的另一個(gè)人為原因。有數(shù)據(jù)顯示，自1993年以來，上海高樓平均每天起一座，目前已有七八千座高層建筑。上海地質(zhì)學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)劉守祺表示：“根據(jù)目前的研究成果，發(fā)現(xiàn)高層建筑的影響能達(dá)到四成，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響非常明顯?！?/p>

殷躍平博士也曾表示，過量抽取地下水是誘發(fā)上海地面沉降的主要因素。據(jù)他介紹，事實(shí)上，早在上世紀(jì)60年代時(shí)期，上海就已經(jīng)開始建立地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并采取多種措施進(jìn)行防治，使地面沉降得到了有效控制。但到上世紀(jì)90年代，由于開展大規(guī)模的城市建設(shè)，高層建筑荷載和城市周邊地區(qū)頻繁開采地下水，導(dǎo)致上海城區(qū)地面進(jìn)入新的沉降階段。

地面沉降帶來的危害“驚天動(dòng)地”

地質(zhì)專家指出，悄無聲息的地面沉降帶來的危害卻可以驚天動(dòng)地。中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院副院長(zhǎng)張作辰曾表示，地面沉降影響的范圍非常廣泛：導(dǎo)致地面高層降低；造成城市排水系統(tǒng)變形失效，防汛能力下降；不均勻的沉降會(huì)使地表建筑物的地基下沉、基礎(chǔ)開裂；造成地下建筑向水井、油井的傾斜，甚至拉裂毀壞；破壞線狀工程如鐵路、輸水輸油管線、橋梁、通訊線路等……

以建筑物為例，上海市政設(shè)計(jì)院工程師汪鋒表示，地面沉降會(huì)使房屋產(chǎn)生裂縫，還會(huì)使房屋發(fā)生傾斜。“沉降使房子一邊沉了一邊沒沉，中間就會(huì)產(chǎn)生裂縫。上海經(jīng)常碰到的，就是房子裂縫比較多，叫做不均勻沉降?！?/p>

因?yàn)榈孛娉两刀斐傻孛嫠菔鹿室膊簧?。?jù)報(bào)道，上海近年內(nèi)曾多次出現(xiàn)過因“不規(guī)則沉降”而造成的地陷事故。

2012年1月，上海地鐵4號(hào)線海倫路站出現(xiàn)“不規(guī)則沉降”。2004年，上海市中環(huán)線邯鄲路地道工程引起明顯的地面沉降，周邊樓宇裂縫最寬處達(dá)5.4厘米。當(dāng)年11月9日，地道附近的復(fù)旦大學(xué)葉耀珍樓的消防水管突然爆裂。

2011年10月28日中午11點(diǎn)50分，位于恒豐路、長(zhǎng)安路路口，毗鄰鐵路上海站，該路口南向北一側(cè)的路面突然下陷，形成一個(gè)大洞。塌陷形成的這個(gè)大坑，長(zhǎng)約5米，寬2米，最深處距地面1.5米左右。

在事故發(fā)生后，上海市政設(shè)計(jì)院工程師汪先生現(xiàn)場(chǎng)查看后表示，無法立即判斷路面下出現(xiàn)空洞的原因，需要挖開路面才能弄清楚，而搶修將持續(xù)一段時(shí)間。初步看來，基本確定是因?yàn)闈B水引起基土層“沙性土流失”，“可能是地下水滲透或水管爆裂長(zhǎng)期沖刷所致。”

現(xiàn)場(chǎng)工作人員探查后認(rèn)為，塌陷可能系地下流水帶走了地下泥沙，于馬路下方逐漸形成了空洞?！暗亓芽p也是地面沉降引起的較大危害。地面沉降比較均勻時(shí)，其破壞性顯得不那么突然，而不均勻時(shí)，就容易出現(xiàn)地裂縫。”一位地質(zhì)專家表示。

2012年2月，上海陸家嘴在建的當(dāng)?shù)刈罡邩恰虾Ｖ行拇髲B的施工工地附近，出現(xiàn)一條八米長(zhǎng)的裂縫。地質(zhì)專家指出，在地裂縫可能的危害范圍內(nèi)，不宜建設(shè)重要工程設(shè)施；已建工程設(shè)施無法避開時(shí)，則應(yīng)采取必要的防治措施，以保障工程設(shè)施的安全和正常使用。

據(jù)了解，國(guó)土資源部和水利部已于2012年3月初印發(fā)《全國(guó)地面沉降防治規(guī)劃（2011～2020）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）。規(guī)劃指出，目前全國(guó)遭受地面沉降災(zāi)害的城市超過50個(gè)，分布于北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古等20個(gè)省區(qū)市。地面沉降災(zāi)害已成為影響我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

《規(guī)劃》提出了未來十年的總體目標(biāo)。即查明全國(guó)地面沉降災(zāi)害現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、形成原因及分布規(guī)律，建立健全政府主導(dǎo)、部門協(xié)同、區(qū)域聯(lián)動(dòng)的地面沉降防治工作體系，形成適合我國(guó)國(guó)情的地面沉降防治與地下水控采技術(shù)方法體系。

“地下水回灌井”技術(shù)可減少沉降

上海市地質(zhì)調(diào)查研究院地面沉降研究所所長(zhǎng)王寒梅表示，2001至2005年，上海屬于沉降量還是比較嚴(yán)重的時(shí)期，中心城區(qū)形成了一個(gè)大漏斗區(qū)，其中一塊就是現(xiàn)在的大虹橋開發(fā)區(qū)，其形成主要是西部第五承壓含水層有大漏斗，以及受到鄰近江蘇對(duì)這一塊地下水的開采影響。不過到了2006至2010年，大的沉降漏斗都已經(jīng)通過“地下水回灌井”的技術(shù)瓦解掉了。

上海市地質(zhì)調(diào)查研究院地質(zhì)環(huán)境研究所副所長(zhǎng)劉金寶介紹，采用人工回灌方式，向地下“注水”，是目前世界上防治地面沉降較為常用的一種方法，效果也比較明顯。“通過回灌試驗(yàn)以后，最遠(yuǎn)的一口監(jiān)測(cè)井，地下水位抬升了4.6米，在最遠(yuǎn)的那個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，地面回彈了1.5個(gè)毫米，在最近的一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，地面回彈了9毫米，地面沉降控制的效果還是非常顯著的?！?/p>

由于自來水開采而造成的地面沉降速度降下來了，但隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，大量建筑物和市政工程施工造成的差異性沉降又開始困擾上海。上海中心城區(qū)地面沉降的兩個(gè)大漏斗已經(jīng)不明顯了，相反，出現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)的小漏斗。專家表示，小漏斗的形成與城市工程建設(shè)，尤其是深基坑的開挖和降排水密切相關(guān)。

同濟(jì)大學(xué)地面建筑與工程系教授蔣明鏡表示，目前情況看，施工沉降產(chǎn)生的災(zāi)害是否長(zhǎng)期的，還有待進(jìn)一步的觀察。他還表示，在軟土條件下，高樓施工減少沉降在技術(shù)上仍是一個(gè)技術(shù)性難題，還有待我國(guó)科學(xué)工作者在這方面進(jìn)一步加大力度解決。 蔣明鏡對(duì)于上?？刂频孛娉两档那熬氨硎緲酚^，他說：“只要上海市政府在軟技術(shù)方面加大投入，不僅僅控制地下水方面加大力度，而且在施工等方面加大力度，我覺得還是有能力妥善處理好這個(gè)問題?！?/p>