道路塌陷只因“豆腐渣工程”?背后的原因很复杂_风闻
不常扫书的扫书喵-我在楼下就听到你们班的声音了!2020-01-15 19:58
据媒体报道,1月13日,西宁市红十字公交站地面坍塌突发事件,致使正在行驶的一辆17路公交车(青A60015)陷入坑内,造成10人失联。目前已发现9名遇难群众遗体。
近年来,道路塌陷事故频频发生,看得人着实揪心。有媒体梳理了一下发现,从2017年到2019年,我国见之于公开报道的路面塌陷事件就达到了50多起。由于难以预测性和极大的破坏性,看到此类突发性基建事故,难免心生恐慌。每当相关新闻在朋友圈刷屏时,公众在默哀逝者之余,或多或少也会疑惑:“这天降大坑是豆腐渣工程导致的吗?”
本次西宁事故中落入坑内的公交车
实际上,道路塌陷的原因是很复杂的。在某些特殊因素的影响下,路面结构下部会出现空洞,或在路侧发生滑移,而当路面支撑力不足时,就会导致路面塌陷、下沉等情况的出现。
坑从何而来?
关于道路塌陷的原因,对于普罗大众而言或显神秘,但工程领域的一线工作人员、研究者们早有揭示。地下水的过度采集、地下天然溶洞或遗留防空洞的存在、采空塌陷、管道渗漏、回填土疏松、路面荷载超重以及施工扰动等等因素都会引发塌陷。
今年的1月4日,苏州十全街发生塌陷,初步判定是由河道清淤导致的。
而在这众多的因素中,尤其值得一提的是管道渗漏。如今,我们生活的城市道路地表以下遍布着纵横交错的管道和管线。这些管道如果因为老旧而发生破漏、接口松动的情况,则往往会诱发漏水,进而导致地面塌陷,成为危险的地下杀手。
如果翻阅一下相关论文,不难发现对这一现象的揭示。有一位工程师就提到:“城市的地下管网大多是以前铺设的钢制管材,本身就容易锈蚀、老化。而另一方面,由于城市的给排水管道的施工基本上都是预制管道每节拼接而成,位置处理不当,封堵不严密都会留下后患。”也就是说,陈年痼疾加上新出现的施工问题,往往就会导致路面塌陷的发生。
2018年,四川达州出现路面塌陷。消防人员在搜救过程中又遇二次塌陷。
当然有时候,自然因素也会导致路面塌陷的发生。这一点,我们可以参考兰州市的例子。在相关报道中,兰州市屡屡发生路面塌陷事故:
观察者网报道
有一个重要的地质因素在于兰州境内的大部分地区都是自重湿陷性黄土。这种自重湿陷性黄土即使在没有外荷载的条件下,遇水即会剧烈湿陷,更别说在积年累月之后了。所以,这种特殊的地质条件也为兰州的市政建设提出了更高的要求。
除了管道、地质条件等因素带来的影响外,城市道路两侧建筑物荷载差也会导致地面塌陷的问题。在一篇分析地基附加应力分布对城市路面塌陷的影响的文章中,作者写到:
“由于城市道路两侧建筑物荷载相差较大,在三维空间形成深度不同的拉裂隙,即形成相互贯通的三维拉裂隙网络。拉裂空间实际上是建筑物地基附加沉降形成的空间,并不是采空区,也不是溶洞。拉裂空间相互连通后,为雨水和地下水的侵蚀及搬运提供了良好的通道,深部裂隙成为浅层土地汇集区,上层裂隙附近的土体不断向深部裂隙运移,裂隙逐渐扩充为土洞,将路基下土体掏空。”
这也就意味着我们考察地面塌陷的问题时,还是要从不同区域的地理环境出发,来加以区别性的考察。在某些地区,溶洞、采空区形成的原始空洞,这类自然因素是城市路面坍塌的重要诱因。而对于非岩溶区、非采空区来说,城市道路的塌陷更多会与地基沉降拉裂隙及渗流管涌有关。
具体原理,大家可以参考这张图:
图片来源:那晓云等:《基附加应力分布对城市路面塌陷的影响》,《公路》2019年第2期。
道路施工中存在的安全隐患
从上面这张图可以看出,其实只要能在管道铺设、地面荷载、防水排水、路面维护这几个关键点上多加着力,一定程度上是能将地面塌陷的危险扼杀在摇篮中的。但在道路工程领域的一些工程师看来,除却自然因素、地下隐蔽工程造成的路面塌陷外,道路施工中存在的某些现象确实也为地面塌陷埋下的安全隐患。
这里仅略作摘录,供观友们参考、补充——
譬如,“在施工过程中,为避免地下水对路基回填的影响,经常采用管井进行降水,降水深度过深就有可能让路基土层下的水囊被抽空,形成空洞;还有在降水施工完成后残留的降水井也未及时进行填埋,受降雨影响,周边土地会被地下水带入残留的降水井中,导致路基土掏空”。而这两种情况都可能造成后续的路面坍塌。
更糟糕的是,还存在这些情况:
“业主未按合理价格进行招标,一味压低发包价,加上施工企业之间的恶性竞争,以及多次转包,造成工程成本严重脱离实际。”于是,在后续的施工中就会出现偷工减料的情况,安全隐患也由此而生。
此外,还有在施工中,业主方对工期再三催促,导致施工方竭力赶工以缩减工期。有时候,欲速则不达。施工方为了节约时间,往往不按照规范施工,并且即使在低温、降雨等不良环境条件下也坚持施工,这就导致雨水泥泞一起被封入路面、路基中,这样的道路投入运营后,就会出现坍塌的可能。
除此之外,在地下管线的管理中,还存在职责不明的情况。“地下管线分属不同的权属单位,市政、水务、通信、建设等职能部门之间缺乏衔接,施工过程中管线‘打架’几乎不可避免。”由此也为正常的管道维护增添了难度。
生命无价,安全第一!上述这些问题在未来如何更好地解决,或许是个值得我们进一步关注的问题。
澎湃新闻报道
只能坐等入坑?其实工程师已经想出了办法
在城市的基础设施建设中,地面上的部分重要,地下的部分更有着不容小觑的意义。对于具体如何应对地面塌陷,工程技术领域的一线人员已经提出了许多切实有效的办法:
在施工前,熟悉管道架构、广泛了解新技术与新材料,加强与各部门的沟通;在施工中,做好排水、防水工作,做好日常巡检工作;在道路投入运营后,加强地质勘探、加强道路沉降与管道变形监测,以及采用雷达探测道路空洞等等,都是目前可以在技术层面上实现的办法。
而针对特殊地区,大家也想到了因地制宜的对策——
以兰州为例,就有人呼吁应要求设计部门、施工单位严格遵守《湿陷性黄土地区建筑规范》,并做好管材选型。 “直径≥400mm 上水管可考虑选用球墨铸铁(也叫可延性铸铁管,它具有抗拉强度大,延伸率高等特点,能够适应在复杂地形上采用),直径<400mm 上水管可考虑选用高密度聚乙稀(HDPE)管(它具有无毒、耐腐蚀、张力大、不开裂、质量轻、安装方便等优点)。”
此外,还有工程师提出,我们或许也可以学习国外的经验,在施工中铺设地下涵洞。这样虽然会让投资额增大,但可以避免“反复开挖、反复更换、反复建设”的问题,从长远来看,反而是节约成本、提高效率的。
而针对政府层面,有人则提出了这样的观点:
“底下管线施工时,针对设计图纸、施工方案要召开评审协调会,邀请电力、通信、供水、供热、市政等相关单位参加。这样施工单位可以得到相关的地下管道详细资料,从而避免管道在施工过程中遭到损坏。……另外在施工过程中要避免层层转包。要建立施工质量终身负责制。并且政府也要加强对地下施工的指导和监管。要积极发挥工程质量监督站和监理单位的作用。”
这些,都是具有建设性的意见。
参考资料:
1、那晓云、于军、王宝军:《地基附加应力分布对城市路面塌陷的影响》(基金项目:国土资源部公益性行业专项),《公路》2019年第2期。
2、邢峰:《浅谈兰州地区路面塌陷原因及防预措施》,《甘肃科技》2013年第5期。
3、吴毅勇:《南方地区道路塌陷的成因分析》,《江西建材》2017年第21期。