浅谈城市地面沉降和改善方法

王钟

摘 要： 地面从通俗意义上讲就是大地的表面层，与天空相对，现代市政和房建工程中多指建筑物内部和周围地表的铺筑层，也指楼层表面的铺筑层（楼面）。依凭地面，工程队可以在地表建起大厦民房，或者进行城市道路路面的摊铺，座座高楼平地起，可以说地面是一座城市基建发展的基础，地面平整、坚实的特性给城市发展带来了保障。但近几年，在城市的一些区域，时常会出现地面区域性沉降或局部沉降的问题，地表变得高低不平，甚至有所傾斜，给行车带来不便，对周边建（构）筑物的安全构成了威胁。本文主要是对地面沉降的现象进行初步探讨，并提出改善沉降的方法。

关键词： 地面;沉降;改善

【中图分类号】TU433     【文献标识码】B     【文章编号】1674-3733（2020）23-0200-01

1 地面沉降现象及沉降类型

地面沉降指的是地面下沉现象，是当今世界很多城市都面临的一个工程地质问题。具体表现为两种形式：区域性下沉和局部下沉，一旦出现地面沉降，首先会破坏地基的稳定性，时间一长将引起周边建（构）筑物倾斜，严重的会发生开裂，在某些沿海城市还会造成海水倒灌，浸漫街道，给生产生活带来很大的影响。造成地面沉降的原因有以下几点：大陆板块运动、全球变暖的温室效应所引起的海平面上升等问题会引发地面区域性沉降;而在工程中开采地下水或者在建造沉井，开挖基坑时抽取地下水则会引起城市局部地面沉降。

对地面沉降细分，又可分为采空沉降、构造沉降和抽水沉降三类。

1.1 采空沉降

因人工大面积开采岩体、挖矿、开采石油导致地面下沉现象。

1.2 构造沉降

由于常年累月大陆板块的互相碰撞和挤压，从而引起地面下沉现象。

1.3 抽水沉降

顾名思义因过量抽取地下水而造成的地面下沉现象。

2 地面沉降形成原因及危害

地面沉降可以分为自然因素和人为因素。自然因素包括地壳构造下沉、气候变化导致海平面上升、火山喷发、地震开裂及土体固结等。人为因素包括过度开发利用地下水、油资源，开设采石场或因工程建设必要工序引起的固结沉降等。本段着重说明人为因素引起地面沉降的原因。

2.1 过度开发利用地下水、油资源

由于水资源需要量上升及汽车工业的迅猛发展，许多国家大量抽取地下水和石油资源，因此在开采的周边地区产生了地面沉降。

2.2 开设采石场

在矿山的采空区，经常检测到地面沉降的现象。中国有约20个省区发生采空沉降，其中最为严重的是黑龙江、山西、安徽、山东、河南等省。

2.3 工程建设必要工序引起的固结沉降

近几年密集的住宅和商业工程陆续开展，成为了新的沉降制约因素，在部分基建和现代化进程较快的城市，如北京，深圳，上海等地，地面沉降效应明显。

作为中国的金融中心，上海由于不合理开采地下水而成为我国最早发现区域性地面沉降的城市。自首次发现沉降以来至1965年，市区地面平均下沉1.76米，最大沉降量达2.63米。20世纪60年代中期开始，经采取压缩地下水开采量，调整地下水开采层次及人工回灌等措施，实现了地面沉降的有效控制。

进入20世纪90年代，随着社会经济的发展，上海市各种基础市政工程及高层建筑开始大规模建设。而在同一时期，上海地面又明显出现加速沉降现象。由于上海中心城区地下水的开采得到严格控制，而且回灌量一直大于开采量，地下水动态历年来基本保持稳定。在严格控制地下水开采的情况下，密集高层建筑群等工程环境效应诱发的地面沉降已成为地面沉降的主要影响因素。

地面沉降的危害主要有：

（1）引起海水倒灌。沿海地带多发生地面沉降区现象。当地面沉降到接近海面时，海水倒灌入城市内部，一些地下管线工程及地铁车站将遭受损失，更严重的是会使土壤和地下水盐碱化，造成水土流失，不利于植被生长;

（2）对建筑物和城市基础设施造成严重破坏;

（3）不利于城市建设和资源开发。在发生地面沉降的地区进行城市建设和资源开发时，往往需要更多的投资概算。

3 地面沉降的防治研究

近几年，在国外的地面沉降研究和防治中，比较注重传统技术方法例的利用，始终把控相关地区的地下水汲取量，并进行严格的监测工作，值得我国学习和借鉴。

3.1 监测方法

传统的监测法精度高，缺点是监测范围小，要花费大量人力物力。经过全球科研人员多年研究，目前先进的全球定位系统（GPS）适用于大范围的区域地面沉降监测。另外，通过卫星遥感技术可以精准地监测出地面沉降。

3.2 修复技术

上世纪六十年代，在美国的圣克拉拉山谷，科研人员采取地表水引入地面含水层，实现回灌，减少地下水抽汲量，有效防止地下水位继续下降。之后该区水利局还在当地河流上游建立了5个蓄水池用来收集雨水，增加了河水对流经区域地下水的补偿。

在保证应有农用耕地面积的前提下，将部分农用土地由农业用向城市用转变，降低需水强度，也可以防止地下水位的进一步下降。此外，采取节水、堤防加固、立法保护、减少落水洞以及联防联控等措施都可以有效减少地面沉降。

结束语：地面沉降现象在全世界大范围、持续性存在，一旦形成便难以恢复，其发展过程基本上是不可逆的，极大影响城市基建发展。防治地面沉降，不仅需要科研工作者的努力，更需要普通市民自身的努力，例如每天绿色出行，保护自然环境，多种植植物植被，这对减少水土流失，改善气候变化有非常大的贡献，同时大大降低地面沉降的几率。因此，思考如何将科研和实际结合运用，以达到想要的目的，也是今后研究的一个重要方向。

参考文献

[1] 地面沉降 - 建筑经济大辞典，中国工具书网络出版总库.

[2] 郝欣，曾江.四大因素导致地面沉降，《中国社会科学报》，2014-07-04.

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[4] 张云，叶淑君.中国地面沉降及其需要解决的几个问题.第四纪研究，2003，23（6）.

[5] 陈洪基，罗兴桓.探析城市地面沉降的原因与应对策略[J].城市建设理论研究（电子版），2020（06）：18.