广东省城市地面塌陷特征与防治对策的研究

彭超恒

（广东省建设工程质量安全检测总站有限公司，广东广州 510500）

0 引言

广东省为我国南部沿海经济大省，有中国南大门之称，地处低纬地带，地质环境复杂，降雨量丰富，随着经济活动剧烈以及城镇化进程，地面塌陷事故频繁发生[1]。据不完全统计，6市近三年发生地陷事件高达1100起。其中，广州86起、深圳967起、珠海25起、佛山10起、东莞1起、中山11起。这些“夺命地陷”甚至短时间内连续多次发生地陷灾害，造成重大人员和经济损失，成为社会关注焦点，也敲响了城市地下安全隐患的警钟[2]。

1 地面塌陷的成因分析

据统计，其中由工程施工因素引起共341起，占比31.0%；由既有管道因素引起共613起，占比55.7%；由其他因素引起146起，占比13.3%，详见图1。

图1 近3年广东省6市地陷情况各原因占比

同时将近3年广东省6市不同原因导致地陷出现的情况进行统计（见图2）。从统计结果可以看出，2019年是近3年中发生道路塌陷事件总数最多的一年，同时也是由工程施工、既有管道、其他因素导致地陷发生数量最多的一年，由既有管道引发地陷次数最多。

图2 近3年广东省6市不同原因导致地陷的事件数量统计

1.1 建设工程影响

调研地市近三年由工程施工引起的地陷事件共341起，其中广州53起，深圳274起，珠海2起，佛山3起，中山9起，详见图3。存在严重性、隐蔽性、人为性、突发性等特点。

图3 多种施工原因导致地陷的事件数量统计

1.1.1 基坑施工

部分基坑开挖施工时，发生基坑工程透水、涌砂或支护结构变形等事件，造成地陷。①基坑施工周边出现不均匀沉降，导致管网变形或断裂；②基坑支护止水效果不佳或坑内降水过快，导致严重的水土流失；③外部振动荷载过大，使基坑周边粉细砂层的超静孔隙水压力短时增大，造成地下空洞；④采用桩锚支护结构的基坑未及时注浆，引发塌陷；⑤基坑支护结构失效、边坡垮塌造成基坑周边地陷。

1.1.2 隧道施工

在轨道暗挖、盾构掘进等作业过程，受地质结构不稳定、施工措施不当等多种因素影响，均可引发地陷。①隧道施工未能及时发现并消除不良地质隐患，诱发隧道内部失稳；②隧道开挖过程中支护不及时或强度不足，造成土体变形或失稳；③隧道施工造成土体不均匀沉降，造成或加剧邻近管网渗漏或破裂，并可能形成涌水通道引发地陷。

1.1.3 管道施工

广东省地质条件复杂，当管道施工质量欠佳，或基底及回填土不密实时，易造成地陷。①管道基础与管道接口施工存在缺陷，导致地陷；②市政管道开挖施工后，回填工序不当或填料质量欠佳，导致回填土工后沉降过大；③高压水力管道因施工等原因发生断裂。

1.2 既有地下管（渠）渗漏或破裂

近三年调研地市由管道渗漏或破裂引起的地陷事件共613起，其中广州28起，深圳555起，珠海21起，佛山6起，东莞1起，中山2起。其中排水管道（井）破损导致452起，占比73.7%；由给水管道（井）破损导致36起，占比5.9%；由暗渠破损引起28起，占比4.6%；由其他管道（井）破损引起97起，占比15.8%（见图4）。

图4 既有地下管（渠）渗漏或破裂导致地陷的事件数量统计

调查表明，深圳市近3年由既有管道导致地陷数量最多，为555起，占比90.5%。此外，除东莞、中山外，其余地市由排水管道（井）破损引起的地陷事件占比最大。其中，广州为21起，占比75%；深圳为407起，占比73.3%；佛山为5起，占比83.3%；珠海为16起，占比76.2%。

1.2.1 建设标准低

广东省早期管道建设标准偏低，建成的管道存在结构强度低、易破裂和爆管、接口漏水、缺乏维护等缺点，引起管道上方地陷。此外，部分跌水井未按标准图施工，压力释放井无消能、加固措施，受水流冲刷导致井壁破损，引发井筒周边地陷。

1.2.2 管材选用不当

据统计，塑料管道的维修率大于钢筋混凝土管道。①塑料管管材市场较混乱，产品质量良莠不齐；②管道内部腐蚀严重、管壁变薄，导致管道渗漏。此外，部分早期建设管渠采用砖砌结构，易受周边环境影响导致结构破损而引发地陷。

1.2.3 管网老化

广东省大部分老旧城区的给排水管网老化情况严重，存在结构强度不足的问题。①部分管道建成时间早，运营时间长，日常养护管理缺乏；②近十几年常用的塑料管、钢管等最长使用年限仅20年，未及时进行更新改造。

1.2.4 汛期影响

汛期在较大水压和流速的冲蚀下，管道容易出现破裂或渗漏；此外地下水位在汛期抬升明显，土体被雨水快速冲刷，在地下水和管道水共同作用下，地下空洞不断扩大。

1.3 其他因素

据统计，近三年由不良地质条件引发的地陷事件共计140起，其中广州4起，深圳134起，珠海2起。引起此类地陷事件和险情的原因主要包括岩溶塌陷、填海或近海软土沉降等因素。

一方面，广东省可溶岩分布广泛，在岩溶发育区，地下多发育有土洞或溶洞，地质条件脆弱。另一方面，广东省多个沿海地市，辖区内多为软土分布，极易出现土体不均匀沉降，进而引发地陷。

此外，广州、佛山市近三年因老旧或废弃地下人防工程年久失修引发地陷事件各1起；此外深圳市出现4起因道路、暗渠化河道等长期受重型车辆碾压，不合理使用引发地陷事件。

2 对策建议

切实强化工程建设项目组织管理工作。①合理选址、优化布局，趋利避害；②勘察阶段，应加强地质调查成果共享，明确属地相关责任，严格按照规范确保勘查到位；③在工程设计阶段，合理科学设计方案；④把好质量评审关；⑤在隧道工程施工阶段，应做好工法选型、地质跟踪反馈工作，加大全方面监测预警加试，加强地表等地陷监测，建立预警系统；⑥在管线工程建设阶段，强化质量管控；⑦在工程验收阶段，应开展地陷隐患排查工作，评估道路承载能力。

3 结论

引发地陷事件的因素是多方面的，具有一定的相关性，且往往各因素之间相关影响，产生连锁反应。针对塌陷事件，要精准研判塌陷风险等级，密切监测周边环境发展变化，准确查找重点风险隐患，落实防范责任措施；精准发布预警信息、精准布设救援力量、精准细化预案措施，严防次生塌陷造成更大危害。