天津是亚洲沉降最厉害的城市,上海地面沉降史也曾让人不寒而栗 中国历史基坑深度之最( 三 )


本来地层主要由各含水层及其相对隔水的粘性土层相叠组成 , 各层间在一定的水压下有着水力联系 。
抽取地下水使含水层的水头(或水位)下降 , 并牵动相关的水头下降 , 导致孔隙水压力减小 , 有效应力增加 。
有效应力的增加 , 等同于给土层施加一附加压应力 , 使土层生压缩变形 , 各土层的变形叠加 , 最终导致地面的整体下沉 。
2.大面积地面堆载引起的地面沉降 。
3.大范围密集建筑群施工造成的整体性沉降 , 属于工程性地面沉降 。
还是以上海为例 , 20世纪90年代以前 , 上海市施工量较少 , 地面沉降的主要原因为抽采地下水 。自20世纪90年代以来 , 上海跨入发展新时期 , 到2000年底上海共有高层建筑3529幢 , 这一时期工程施工对地面沉降的影响约为32%【4】 。
【天津是亚洲沉降最厉害的城市,上海地面沉降史也曾让人不寒而栗 中国历史基坑深度之最】对于我们住户来说 , 地面沉降带来的危害是看得见、摸得着的 , 比如最常见的就是住宅墙面、顶面出现裂缝 。
这个情况对于2010年之后交付的钢混结构高层住宅影响还不大 , 只要建筑质量过关 。但1990~2010之间20年开发的多层住宅小区 , 尤其还有一部分是预制板结构的房屋 , 危害不小 。
谈到控制地面沉降灾害的工程措施 , 主要就是地下水回灌、调整地下水开采层次以及土方回填 。
这其中比较直接的措施就是对地下水进行人工补给 。但采取人工回灌措施也会受到一些客观因素制约 。比如南方雨水多 , 采用人工回灌补给地下水的成本低 , 而这个如果放到天津就很难了 。
另外还要注意 , 回灌地下水时应控制水源的水质标准 , 以防止地下水被污染 。
采用地下水回灌虽然有效 , 但毕竟是补救措施 , 属于事后控制 。
更为合理的做法还是严格实行地下水取水许可制度 , 最大限度地压缩开采量 , 并保证深层地下水的采灌动态平衡 。事前控制才是重点 。
同时 , 在考虑地质环境容量和承载能力前提下 , 防治沉降速率过快、累积沉降过大等灾害性地面沉降 。
(五)小结
地面沉降 , 对城市发展的危害主要表现在降低城市防汛能力、影响内河航道通航能力、损坏地下管线、威胁城市交通设施、影响建筑物使用安全等方面 。对于我们普通居民 , 则有可能是危及房屋使用安全的大问题 , 不可不重视 。
上海市是中国第一个出现因过度抽水导致地面大幅沉降的城市 , 但几十年来不懈努力 , 通过严格执行政策管理地下水开采 , 现在上海市的沉降问题已经得到极大的缓解 。
天津当前面对的问题 , 症结还是在于城市快速发展需要大量基建工程 , 从而导致地下水过采问题 。所以如何平衡发展与环境保护 , 考验着我们的决策能力和智慧 。
参考文献
1.张姣姣·天津市地面沉降研究成果【J】山西建筑·2019-01·P66-67
2.龚士良·上海地面沉降预测【J】预测·1997年第2期·P33-35
3.张维然等·上海市地面沉降特征及对社会经济发展的危害【J】同济大学学报·2002年9月·1129-06
4.李红艳、陈德棉 离技术项目投资风险与成功概卓研究[J]预测.1998.17(4):67-68