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  • 書簽 分享 收藏 舉報 版權申訴 / 10

    類型北京平原地區地面沉降現象嚴重

  • 上傳人:dwx****52
  • 文檔編號:12589544
  • 上傳時間:2018-03-28
  • 格式:DOCX
  • 頁數:10
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    北京 平原 地區 地面沉降 現象 嚴重
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    1、北京沉降 導語:北京平原地區 1/3 的面積,都在發生著顯著的地面沉降,這為區域內地上、地下建 設活動敲響了警鐘,當然也包括房地產開發在內。經濟觀察報 記者 胡芳潔 地面下沉,并不只是電影里的畫面。實際上,北京平原地 區 1/3 的面積,都在發生著顯著的地面沉降,地面沉降已經成為北京平原的主要地質災害 之一。 在這些沉降區的沉降中心,地面下沉的速度和幅度則更為劇烈。這為區域內地上、地 下建設活動敲響了警鐘,當然也包括房地產開發在內。北京地面沉降,南城的大興禮賢、 北部昌平小湯山沉降值居首,10 年內下沉將達 1 米。下沉的地面 北京地面沉降歷史測量資料可追溯到 1935 年,新中國成立后,隨著

    2、城市建設和工農 業發展,北京地面沉降的范圍逐步擴大。 根據北京市多參數立體地質調查報告,截止到 2006 年 11 月,北京市地面沉降量大 于 50mm 的面積達到 4129.67 平方公里,大于 100mm 的面積達到 2976.59 平方公里。 而北京市地勘局副局長呂曉儉此前接受媒體采訪時曾表示,截止到 2010 年,北京市 累計地面沉降量超過 200mm 的面積為 2474.70 平方公里,已經占到了北京平原面積的 1/3。 “華北平原地面沉降的主要原因,是由于地下水超量開采導致的,這一點是比較明確 沒有什么爭議的?!敝袊娍茖W研究院一位資深研究人員對本報表示,從上世紀 80 年代

    3、初期開始到現在,過去的 30 年,北京地下水一直是超采,這一點是沒有疑問的。 地下水是北京最主要的供水來源,占據總供水量 2/3 以上。有數據顯示,1980-2005 年北京平原地區地下水超采面積達 5980 平方公里,占平原區面積的 86.7%,其中嚴重超 采區面積達 2288 平方公里。 隨著地下水的超采,北京平原區地面沉降范圍和幅度不斷增加。目前北京市地面沉降 從總體上分為南北兩個大區,北區有朝陽東八里莊-大郊亭、朝陽來廣營、昌平沙河-八仙 莊、順義平各莊四個較大的沉降中心,南部有大興榆垡-禮賢沉降中心。 根據北京市多參數立體地質調查報告,北區的最大累積沉降量早已經超過了 1000mm。

    4、接下來,這些沉降中心的地面下沉,又會如何發展? 本報記者獲得的中國地質大學(北京)關于地面沉降模型研究的一份初步的研究成果, 其對北京平原區幾個主要的沉降中心點至 2020 年的沉降量進行了計算。這一研究,考慮到了將于 2015 年正式實施的南水北調,可能為北京提供的供水補給而導致的對地下水開 采的減少。 這份研究結果顯示,如果沒有南水北調,到 2020 年,地面沉降量最大的幾個沉降中 心分別是大興禮賢 1000mm、昌平小湯山 700mm、朝陽大郊亭 620mm、朝陽來廣營 420mm;如果有南水北調,到 2020 年,地面沉降量則是大興禮賢 920mm、昌平小湯山 660mm、朝陽大郊亭

    5、620mm、朝陽來廣營 420mm。 上述數據顯示,南水北調對北京市平原區的地面沉降貢獻并不大。大興禮賢、昌平小 湯山、朝陽大郊亭、朝陽來廣營等將是沉降量最大的區域,從 2011 年到 2020 年,最大 累積沉降量達到約 1 米。 “由于地面沉降受到諸多因素的影響,這一計算結果只是一個參考值,與實際沉降量 肯定會有誤差?!痹撗芯宽椖控撠熑吮硎?,該計算結果應該是一個保守的數值,因為其考 慮到了南水北調、政府限制開采可能帶來的改善,如果上述行為沒有有效地展開,那么實 際的地面沉降值將會更大。 而呂曉儉此前接受媒體采訪時曾表示,整體上北京地面沉降形勢比較嚴峻,如果不加 以嚴格控制,10 年后一些地

    6、區的最大累積沉降量將超過 2 米。危害 在上述沉降值最大的幾個沉降中心,如昌平小湯山,朝陽大郊亭、來廣營,都有不少 房地產項目。未來的地面沉降,是這些項目所應該考慮到的方面。 在朝陽大郊亭區域有項目的一家知名開發企業負責人表示,關于地面沉降的問題,一 塊地在開發之前,有一套固定的流程,開發之前肯定要先做地勘?!斑@是一套非常專業的系統。這項工作肯定是做了的?!边@位地產企業負責人表示,地勘報告會就此提出詳細的 內容,包括地基基礎怎么做等等,然后開發商再把地勘報告交給設計院,設計院再依據地 勘報告來做設計?!暗孛娉两凳且粋€很復雜的問題,至于以后地面會如何變形,準確預知 并不是容易的事。開發企業能做的

    7、,就是嚴格按照流程來做”。 “即使不考慮地面沉降,高層建筑自身就會導致地面沉降?!币晃粡氖露嗄甑刭|災害 防治的專業人士對本報表示。 地面沉降對樓房的危害,主要在于其引起的地面變形而導致上部結構的破壞。根據建 筑地基基礎設計規范(GB50007-2011)所規定的建筑物的地基變形允許值,體型簡單的高 層建筑基礎的平均沉降量是 200mm。上述漏斗中心大興禮賢、昌平小湯山、朝陽大郊亭、 朝陽來廣營,到 2020 年的累積沉降值,將遠遠超過這一標準。 地面沉降導致的危害有三種方式,一是整體沉降,二是不均勻沉降,三是地裂縫。 “不均勻沉降,危害性更大?!鄙鲜龅刭|災害防治專業人士表示,例如同樣是 200

    8、mm 的下沉,整體下沉 200mm,與有的地方下沉 200mm 有的地方不下沉的不均勻 沉降相比,不均勻沉降的危害性要大得多。 “尤其發生在沉降中心區的地面沉降,對地上建筑物的影響最大,這類區域不僅會發 生地面沉降,還會導致地面開裂,這類情況在順義、平谷、通州都有發現?!鄙鲜鋈耸勘?示,而在漏斗中心,沉降值大,也容易產生不均勻沉降;而漏斗邊緣,也易產生不均勻沉 降。 地面沉降導致的地面變形,會導致建筑物墻體開裂、梁板開裂等。而地上建筑物的結 構、地基基礎的類型,對地面變形的抵抗力各有不同。如磚木、磚混結構,抵抗力弱,框架、框剪結構,抵抗力強;淺基礎,抵抗力弱,樁基礎、筏板基礎、箱型基礎,抵抗力

    9、強。 “框架、框剪結構抵抗力雖然要強一些,但是一旦遭到破壞,導致的后果會更嚴重。 ”上述人士表示。 該人士表示,對于地面沉降,應該盡量避免在地面變形大的地方建房子,如果建了, 則應該在地基基礎、結構等方面,把房屋建得更結實。 “從另外一個方面來說,樓房蓋在地面上,本身就會導致一定的地面沉降,如果在地 面沉降比較厲害的區域,不加規劃地大量建房子,則會加劇地面沉降。地面沉降加劇了, 進而又會破壞房屋?!边@位人士表示。 北京平原地區地面沉降現象嚴重一、北京平原已形成五個地面沉降區由于每年超采地下水1億立方米,到去年底,北京平原已形成五個地面沉降區。北京平原區位于華北平原的北端,由永定河、潮白河等五大

    10、河流作用形成的沖洪積平 原之上,含有較豐富的地下水資源。但是,隨著城市規模的不斷擴大,人口的急劇增加, 用水需求也與日俱增,北京市這座上千萬人口的特大型城市的供水有三分之二來源于地下 水。近年來,每年開采地下水量為26億立方米到27億立方米,平均每年超采1億立方米, 造成了可壓縮層測壓水頭大幅下降,導致地面沉降發生。據北京市地質工程勘察院1999年 的調查統計資料顯示,北京平原地區累計沉降量大于50mm的地區達到2815平方公里,大 于100毫米的面積達到了1826平方公里,最大沉降量有722毫米,而且有加快發展之勢。 目前在北京市的東郊八里莊大郊亭、東北郊來廣營、昌平沙河八仙莊、大興榆垡 禮

    11、賢、順義平各莊等地,已經形成了五個較大的地面沉降區,沉降中心累計沉降量分 別達到722毫米、565毫米、688毫米、661毫米和250毫米。北京平原區地面沉降強烈危險區主要分布在順義區南部地區,沿前門-順義斷裂方向展 布,地質環境脆弱,由于地面沉降和活動斷裂的共同作用,發生地裂縫,導致建筑物破壞, 經濟損失嚴重;中等危害區主要分布在東郊八里莊-大郊亭沉降區、東北郊來廣營沉降區、昌平沙河-海鵲落沉降區,大興龐各莊-榆垡沉降區的沉降中心,累計沉降量較大,地質環 境質量明顯降低,地質環境較脆弱,有排洪困難,井管上升,水準點失準等潛在災害;輕 微沉降區分布于北京市區東部、東郊、東北郊、昌平南部、順義南

    12、部、大興南部的廣大地 區,面積約960km2,累計地面沉降量200mm-500mm,地質環境質量有所降低,災害現象尚 不明顯。二、北京市地面沉降成因及危害地面沉降是大多數平原城市已經面臨或具有潛在隱患威脅的一種城市地質災害。其產 生原因主要是由于城市化進程加快,經濟建設和人們生活需要開采大量的地下水和高大建 筑群的成片開發建設,直接導致支撐地面力量平衡的地層承載力下降而引起的。地面沉降已影響到城市建設的布局與規劃,并威脅到百姓的居住安全。地面沉降對城 市建設和基礎設施已造成一定程度的危害,工廠、居民區樓房墻壁開裂、地基下沉、地下 管道工程損壞50余處,同時導致一些建筑物的抗震能力降低和大量測量

    13、水準點失準,對首 都城市建設和人民財產安全產生較大影響。地面沉降是一種緩變型的城市地質災害,具有累進性特點,是“一種沉默的土地危機” 。地面沉降已經威脅到經濟和社會的發展。其引起的災害與環境影響主要有以下幾個方面:一是對建筑物的破壞和影響,使建筑物地基下沉、房屋開裂破壞。 二是形成地裂縫,直接或間接地惡化環境。地裂縫是在內外力作用下巖石和土層發生 變形,當力的作用與積累超過巖土層強度時,巖土層發生破裂,其連續性遭到破壞,形成 地裂縫。地裂縫可以直接或間接地惡化環境,造成建筑物破壞。 三是對地下水井設施的影響。許多機井因地面沉降,井管較地面相對上升,泵房地面 及墻體開裂,造成泵房破壞,嚴重地影響

    14、抽水。四是造成地面水準點失準。地面水準點是城市建設重要的依據。地面沉降區水準點失 準,是普遍現象。由于地面沉降、水準點失準,城市工程建設所需水準資料,需從地面未 沉降區水準點引測,增大了水準測量的工作量。 五是影響建筑物抗震能力,致使地震災害加重。由于地面沉降影響,建筑物地基下沉, 建筑物的穩固性、整體性受損,若遇地震會加重地震危害程度。 六是洪澇災害加劇,防洪排澇工程效能降低。 對于地面沉降這樣的緩發性地質災害,災前孕育階段和災害活動階段往往是漸變的,與災后恢復工作也很難界定。這類災害是漸進性和累積性的,屬于地質環境惡化型地質災 害,災害的發生往往有一個量變的累計過程,環境惡化到一定程度而形

    15、成災害,環境惡化 和災害是災害形成的不同階段,不進行有效的治理,災情會越來越重。三、地面沉降作為北京平原地區重要的地質災害越來越引起社會和政府的重視和關注北京市地面沉降問題已經引起北京市領導和有關部門的高度重視。在全國政協九屆四 次會議上,陳洲其等11位全國政協委員提交的“建議北京市加強地面沉降監測確保首都安 全”的提案,引起了北京市政府的高度重視。國土資源部部長孫文盛也曾兩次到北京視察 環境地質工作,并于2002年9月28日親臨天竺中心站施工現場視察指導工作,明確指示 要學習借鑒先進經驗,高起點、高要求,把監測站建設成為具有國內領先水平的、集監測、 研究、科普等為一體的多功能監測中心。200

    16、2年3月18日北京市批準實施北京市地面沉 降監測網站預警預報系統(一期)工程建設項目,項目總投資為2620萬元,由北京市地勘 局水文地質大隊(北京市地質環境監測總站)負責實施。經過2年建設,2004年月日,由北京市國土局和北京市地勘局共同建設完成的 北京市地面沉降監測網站預警預報系統(一期)正式啟動,分別在順義區天竺、望京工業 開發區、王四營鄉建成三個地面沉降監測站,時時監控沉降中心的變化,及時發布預警。 三個站共占地24畝,總建筑面積2925平方米,建設工程地質孔、基巖標、分層標、地下 水動態觀測井、孔隙水壓力觀測孔共計53個,以及簡易氣象站等監測設施,3個監測站分 別安裝了自動化監測儀器設

    17、備,實現地面沉降自動化監測;開展平原區3000km2地面沉降 調查。同時,新建外圍地下水動態觀測井39眼,完善外圍地下水動態監測網,并在天竺地 面沉降監測站建立集地面沉降監測、研究、國內外學術交流、科普教育等多功能為一體的 北京市地面沉降監測研究中心。 地面沉降監測網站預警預報系統主要用于監測、研究和控制地面沉降的發生、發展, 該系統的建成和使用,將全面提高北京地區沉降監測能力、預報能力和防御能力,為北京 地質災害防治工作構筑起高水準的平臺。據北京市地勘局負責人介紹,北京市地面沉降監測網站預警預報系統(一期)建設項 目的建成和投入使用為北京市地面沉降監測工作填補了空白,實現了3個重點沉降區自動

    18、 化分層監測,為完善北京市地面沉降監測系統打下良好的基礎,可為研究北京地面沉降控 沉措施、減災防災及城市規劃建設提供依據。但是,根據預測分析北京地面沉降有加速擴 展的趨勢。為控制地面沉降進一步發展,依據北京市地質災害防治規劃要求,結合北 京市地面沉降發展現狀,在一期工程建設的基礎上,應盡快實施二期工程,在昌平八仙莊、 順義平各莊、通縣土橋和大興榆垡再建四個地面沉降監測站,通過網絡與天竺地面沉降研 究中心相連,建成覆蓋北京市沉降區的地面沉降監測站網;還要建設地面沉降監測網和 GPS監測網,與7個地面沉降監測站構成覆蓋全市的地面沉降監測系統;繼續加強北京市 地面沉降基礎研究工作,建立地面沉降地質結

    19、構模型,開展北京地區地面沉降災害易損性 評價和控沉措施的研究,建成北京市地面沉降預警預報系統 ;此外,針對沉降區地裂縫造成的危害,盡早開展地裂縫專項調查研究 。四、地面沉降可以防治社會上很多民眾對北京的下沉狀況也是憂心忡忡,經常擔心自己的居住區發生沉降, 更有些居民在購房之前也要四處打聽,自己的新居有沒有沉降的危險。北京到底有沒有大 面積沉降的風險,到底是什么因素導致了北京的沉降?新近啟動的地面沉降預警預報系統 對消除地面沉降的潛在威脅效用如何?北京市地質礦產勘查開發局總工程師呂曉儉博士在 接受記者采訪時說:地面沉降如同一種慢性病,只要預防措施得力,不會出現大的災害?!暗孛娉两凳且?個緩慢的過

    20、程,一旦發作會很危險?!眳慰偣こ處熖孤实卣f?!叭绻亲匀灰蛩貙е碌孛?沉降是無法預防的,比如建筑物坐落在隱伏活動斷裂帶上,可能發生沉降的危險比較大。 ”呂總工程師告訴記者,所謂隱伏活動斷裂是指地面土層之下的巖層有斷裂,表面是看 不出來的。北京的隱伏斷裂的構造基本上是連續的北東南西向走向。主要有八寶山斷裂、 黃莊-高麗營、良鄉前門、通州等斷裂帶。此外還有的斷裂帶是有北西東南向的。兩條斷 裂交會的地方是最容易活躍的地方。如果高大重要建筑物正好建在斷裂帶上則容易出問題。但是目前“直接的大面積的損害還沒有。地面沉降是一種慢性病,慢性病不發作的時 候沒事,如果不控制預防就會出大事。部分報道給市民造成恐慌

    21、了,有些不必要,地面沉 降是可以預防的”。 北京出現地面沉降主要是人為原因導致,其中核心問題就是地下水的過量開采。北京是個 依賴地下水的大城市,地下水開采占整個供水量的三分之二左右,北京每年用水40億立方 米,其中來自地表的水只占不到15億立方米,地下水卻占25億立方米,北京地下水是北 京的生命源。即使將來南水北調工程完成后調入10億立方米左右的地表水,還是無法滿足 北京的需要。目前地表水不足的缺口主要依靠地下水補充,從前的方法是“哪里有就抽哪 里”。地下水抽取過多,破壞地層上下平衡,只要科學控制,下沉就會減緩。地下水是含在 地下沙層沙粒當中的。一旦水被從含水層抽走,地表土層由于自身的重量會向

    22、下壓,上面 若再有建筑物會增加壓力,形成自重力和建筑物載力的合力。而原來地下對地上的支撐中, 包括顆粒之間的支持作用和顆粒之間的水的支撐作用。所以地下水一旦被人抽調,地面的 建筑物就失去了支撐力的平衡,沉降就開始了。具體沉降中,黏性土層下降最厲害,黏性 土水飽和的程度最高,水在黏性土中起作用要比水在粗顆粒上要大,所以沉降的表現更明 顯。 清華大學水利水電系教授麥家煊也告訴記者,地下水水位比較高的時候,底下往上的 水壓力大于上面向下的壓力,這時含水層的沙子黏土和水在一起有一個浮力,當水被抽出 后,無形當中增加了向下的壓力,土層中的顆粒在壓力的作用下下沉,而水位在下降過程 中又把土層中的細顆粒帶走

    23、,致使大顆粒之間的縫隙變小,這種變化在幾十米甚至上百米 的地層中出現,累計起來就出現了比較大的沉降量?!澳壳氨本┑貐^發生地面沉降的區域主要在東南北三個方向,西郊不存在下沉情況。 這主要因為西郊的地層中大的軟礫石比較多。這種顆粒沒有壓縮性,有壓縮性的地層是下 沉的關鍵,所以這種層位的水最好不要抽取,只要人為控制這些層面的地下水開采,就會 使下沉的速度減慢?!眳慰偣こ處熀苡行判牡卣f。地下水抽取科學適度最重要,一味不抽反而可能影響地面建筑穩定。 “不是抽地下水 就會導致地面沉降,而是超量過量才會出現沉降?!眳慰偣こ處煆娬{說?!叭绻疾怀?地下水也會出現問題。北京地下水位會上升,浸泡建筑物地基,過高

    24、的水位會對上面的建 筑有個頂突作用,導致建筑物不穩定。所以,我們提議在整頓郊區地下水開采時,嚴格限 制開采,但不要封井。如果遇到特大雨季,再加上企業停抽水,地下水位順速上升,整個 城市建筑物的安全將面臨威脅,那時我們會選擇抽水調節。此外,如果不抽地下水,北京 缺水問題也無法解決,選擇一些水文地質條件比較好的地區抽取,問題不大?!眴柤叭绾尉唧w控制特定區域的抽水,會不會出現其他地區抽水此區域地下水流到其他 地區?呂總工程師表示:雖然水就在地下沙層之間可以流動,但由于東、北、南部地區地 層中滲透系數、導水系數非常小,所以在這些地方地層中的水流得非常慢。在西部粗顆粒 地區水流得非???,但到東部地區不會

    25、有這種現象。呂總工程師對科學控制地下水位信心很足,“我們對地下水的水位有一個科學的算法, 根據以往五十年收集的歷史數據,并結合野外檢測的動態資料,用模型的方法把它反映出 來,仿真出地下水的狀況,用科學的方法把抽水點布好,得出一個最優的地下水數據,據 此開采地下水的地面下沉是完全可以控制的?!睋喂こ處熃榻B,建設高層建筑的數量和地面沉降的直接關系并不很大,沉降出現與 否很多時候是由高層建筑的地基處理水平決定的,如果把地基打到深一些的地方,避開容 易發生沉降的區域,不會產生沉降。關鍵是選擇的科學性。預警預報系統實時監測北京,沉降區不斷向周邊轉移急需密切關注。談及新近啟動的 監測預警預報系統,呂總工

    26、程師說:“我們計劃對北京所有的地面沉降點都進行監測,目 前項目一期主要監測沉降相對嚴重的地區,比如東郊八王墳地區等老沉降區和順義、八仙 莊、大興等新沉降區,在這些存在可壓縮地層的地區內,我們主要監測它每年下降多少, 超過一定危險度要發出警告??勘O測站網從平面到立體的整體監測,我們可以搞清楚沉降 層的具體位置,以便采取一些措施來預防?,F在各個監測站實時監測,使用先進設備自動 化采集很方便。聯網計算機一小時采到一個數據,可以形成一個變化曲線,如果出現突然變化,表明出現危險。自然情況下的沉降,可以忽略不計。呂總工程師指出:雖然目前以八王墳為中心的東郊老沉降區依然在緩慢下沉,但屬于 整體性均勻沉降,對地表的建筑物不會有大的破壞,但昌平、順義、通州等新的沉降區的 出現最急需關注,這表明沉降區向東、東北、北、南移動。這些地區要快速發展勢必要大 量用水,但是市區管網又夠不著,自身地下水的開采科學性又不是很強,所以出現沉降中 心轉移的問題。城鎮建設中需要科學化,如果盲目取水造成地質災害,就得不償失。如果 城市因沉降而遷址,其成本遠高于在離城市比較遠的地方建立水廠,水送過來的成本。 (記者 段金平)

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