地面沉降原因知多少?

2013-09-18 241 0

             随着“嘭”的一声,广州市荔湾区康王南路与杉木栏路交界处,一家面馆突然发生塌陷,随后整栋楼慢慢陷下去,2栋楼共6家商铺、路上两棵大榕树“坠入”大坑内,附近居民和路人仓皇逃离,现场还散发着煤气味。40分钟内共发生6次地陷,而昨晚9点多钟,在浇灌水泥“补洞”时,再发生两次地陷。不止是广州,很多地方都发生过地陷,而地陷形成的原因,你又是否知道呢?

  成因:

  地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。大面积的地面下沉现象。造成地面沉降的自然因素是地壳的构造运动和地表土壤的自然压实;人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。不同地质环境模式的地面沉降具有不同的规律和特点,在研究方法和预测模型方面也应有所不同。

  1.城市地下供水管道破裂。

  日常生活经验可以帮助我们发现一个地质现象:平原地区的地表基本都有一层松散的堆积物。如果你参观过平原地区建筑工地开挖的大型地基坑,就会看到——挖的都是泥巴沙砾,真正的岩层还深着呢。山区可能很快就能见到岩层,但也或多或少有一些表层堆积物——沙砾泥巴这样的东西。如果是平原靠近河边的城市,这些松散堆积物的厚度可以达到几百米。

  城市水管破裂会造成的严重后果,就是使城市硬化路面以下的那些松散堆积物被强劲水流冲走掏空——然后稍微开个车过去就塌了。

  这类因素占到了主导位置。

  2.地下地层受到破坏

  每一套地层都承载了上覆地层的巨大重量,如果人们突然觉得这套地层很有价值,后果就会有点麻烦~比如煤层,矿层。

  挖煤采矿作业会在地下一个平面上广开巷道,挖出地层里的东西,然后用一些木桩子混凝土之类的支撑——撑住了就还好,要是没撑住那就……好吧,局部突发性强烈塌陷。

  地下水比起煤层矿层比较特殊,地下水赋存在岩石孔隙中,每个岩石颗粒孔隙间水分子受到的表面张力结合成一张抵抗上部地层巨大压力的盾——虽然随着埋深加大它们的抵抗会变得徒劳。采水太多并不会使这套地层被破坏,但是孔隙里水的减少会使得大范围内地层的承压能力被破坏——这样一般会出现整体缓慢下陷,突发的塌陷很少。

  3.喀斯特作用

  又称岩溶作用。桂林山水甲天下就是一类喀斯特作用形成的地貌——碳酸盐类岩石在降水充沛的地区会慢慢溶蚀掉。如果一个地区正好处于地表出露巨厚碳酸盐岩的地区,地下水会慢慢溶蚀掉地层中坚硬的岩石,形成一个地下大洞,直到有一天洞顶再也扛不住的时候……这样的塌陷是最恐怖并且规模巨大的。想想重庆奉节天坑吧亲们!一个村庄完全可能因此彻底消失。这种类型的塌陷,在我国古生界海相碳酸盐岩广泛出露的南方时有发生。

  现象介绍:

  地球表面的海拔标高在一定时期内,不断降低的环境地质现象叫地面沉降,是地层形变的一种形式。

  地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降。自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下,由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降。

  人为的地表沉降主要是大量抽取地下水所致。

  警醒:

  与城市地面沉降有关的人类直接因素可谓很多,如市政施工中土方回填不足,甚至地下工程的直接垮塌等,但这些因素却基本与区域沉降的大地质背景无关。真正将区域沉降的背景故事做了一场“夸张演绎”的,便是人类生产生活对地下水的过量开采了——实际上,在我们不动声色地讲“城市往事”的时候,坚决不能忽略了这样一个事实:区域沉降在地史中演绎的时间尺度,其实是一个动辄万年的漫长过程。而城市发展日新月异,对地下水的大量需要导致了短时间内严重超量的开采,这无疑相当于在火上浇了一把油,大大地缩短了这个必然事件的时间跨度。本应在千万年时间内慢慢完成的沉降过程,便被人工抽取在短时间内代替。可想而知,既然干涉如斯,地球的回馈也就自然不会再慢慢以万千年代来计时了,于是,突变降临城市,地陷改变朝夕。

  俗话有讲,尽人事,听天命。我们当然不能把皮球一脚踢给自然,让自己在环境问题上安然免责;但我们也同样不能一股脑钻到自身的牛角尖里,而忽略了自然机制这个先决性背景。无论城市也好,更大的文化范畴也罢,一个健康的文明系统都理应是开放而负责的。向外保持对自然的了解,力求实现人与自然的良性交互———同时———又能够积极地通过体制建设来完成文明内部的发展自约和规模管理。我想,这才是身为地球智慧之子的我们,在延续、繁衍和共生——这些文明Vs.自然的终极命题下,理应给出的符合身份的方案。


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