排除城市地面塌陷風險方法探討

宗俊秀

(江蘇省南京工程高等職業學校，江蘇 南京 211100)

經濟的快速發展帶來了城市化建設的速度加快，城市地面塌陷的事故頻繁發生，僅僅在2021年，我國的地面塌陷事故就達到285起。有時地面塌陷會毫無預警的出現在城市的道路上，來往車輛和行人不注意就會掉入塌坑之中，生命安全受到挑戰。因此，應對城市地面塌陷要有排查和預警，為以后的道路修建提供經驗教訓，保證城市道路暢通無阻。

1 城市地面塌陷概述

1.1 地面塌陷的內涵及危害

地面塌陷是指地表巖、土體受自然因素作用或人類工程活動影響向下塌落，并在地面形成塌陷坑(洞)而造成災害的一種過程，具有隱蔽性和突發性[1]，形成原因復雜并且可能會在同一路段出現多處塌陷。地面之所以會塌陷本質上是因為塌陷的地方路面下土地空洞，承受不住地面的壓力，一處地面塌陷往往還會伴隨著附近也會道路塌陷的現象發生。因此，相關人員在對地面塌陷進行治理修復的時候，應該對附近的區域也進行全面的探測，防止再有塌陷發生。

地面塌陷不容易被發現，但是一旦塌陷就會迅速的塌出一個坑，有大有小，塌陷速度快，塌陷大的地方危害程度極大。在2018年，廣東省佛山市的一處地面塌陷就奪去了11條鮮活的生命，還有8人受傷，1人失聯，經濟損失高達5 000萬以上。除了人民的生命財產安全，地面塌陷還會破壞城市的基礎設施。城市的地下排水管道、熱力管道、電力設施等都會受到影響，造成人們的恐慌，影響人們的正常生活。

1.2 地面塌陷的原因

基于上述的說法，地面塌陷主要是由自然和人為導致的。人為原因包括地鐵、隧道的修建會造成地下的水土流失；地下排水管道保養不慎、過度老化會導致管道破裂，噴出的水會直接沖刷路基，造成地下空洞；地下水的過度開采導致地下空洞；道路施工的過程中，地基處理沒有做好，造成淺表和局部的塌陷；人類聚集，活動頻繁加大了地面塌陷的風險。自然因素包括城市的土質疏松，容易發生空洞，地震、火山還有暴雨加速了土層的陷落。但城市地面的塌陷主要是人為原因所致。

2 排除地面塌陷的方法

2.1 施工方面

想要減小地面塌陷的風險，首先就要從施工方面入手。

修路公司在設計道路的時候，要對即將施工的道路進行全面的風險排查，對有風險的地方立即進行填土處理，將地下路基壓實，減小日后水管破裂對路基的沖擊風險。還要對施工路面的水管進行防護維修，做好防水處理，避免水管破裂，水體高噴而出。除了水管，其他地下管道和地下設施都應該做好防水處理。加強各類地下管線在規劃設計階段的管理，盡量建設綜合管溝，將沒有安全隱患可以共同埋沒的管線設計在綜合通道內[2]。將各種管道綜合管理之后，能避免施工時將管道破壞，也避免施工時重復開挖，將壓實的土層再次松動開來。

地下路基設計好之后要對地面進行排水的設計，防止路面積水下沉，對于地勢低洼的地區要進行填土處理，以免日后會有雨水大量堆積，壓迫地下管道。對于施工的工人要進行培訓，很多的工人并沒有修建道路的專業知識，因此，在進行修建道路前，工程的負責人應該對施工工人進行相關知識的培訓，保證在施工的過程中不出差錯。

政府在將道路建設承包給公司的時候，要對公司進行全方位的考察，判斷公司是否有從業資格，謹防假冒。要規定道路的建設標準，讓公司按照標準去修路，并且在修路的過程中政府要派人不定期地去抽查，查看修路的過程中，施工隊有沒有偷工減料。修完路要仔細的驗收，確保道路的質量。

2.2 成立路面塌陷監管小組

對于經常發生地面塌陷的城市，政府應成立路面塌陷監管小組，負責地面塌陷風險的排查和預警。監管小組應定期排查路面塌陷風險，在多雨的季節應加大排查力度。

地面監管小組應設立詳細制度，制定地下水的開采標準，避免地下水開采過度，埋下日后路面塌陷的隱患。并在道路兩旁設置綠化帶，多種樹木，在吸收空氣中的二氧化碳的同時樹木的根部還能深入地下，防止水土流失。但是要注意樹木與管道的距離，可以將樹木深入地下種植，在管道之下，避免樹木的根部與管道相互影響。

同時也要注意地下水的監管，一旦地下水位大幅度下降，就應該對此路段設置禁止通行的地標，防止行人過多路面承受不住壓力發生坍塌，也保護人們的人身安全。監管小組要治理公路超負荷運行的現象，在容易超載的路段設置交警站，在高峰時期派交警站崗指揮，確保道路運行通暢。

3 排查地面塌陷風險的方法

隨著科技的發展，現代的地質勘測技術能夠有效的對城市地面進行勘探，排查地下空洞。城市地面監管小組該利用地質勘測手段對地面塌陷風險進行排查，當然，地質勘探的裝備需要政府配備。

3.1 探地雷達的應用

探地雷達是一種無損探測技術，根據地下介質的電性差異，利用天線向地下發射電磁脈沖，并接收由地下不同介質界面的反射波，通過分析反射波的特征和路徑時間，可以分析判斷地面塌陷的范圍埋深和地下土體類型等[3]。

探地雷達現在已經能用車載的方式進行地質勘測，三維雷達可以設置多通道同時采集數據，可搭載車輛進行高密度、快速探測，適應性強，抗干擾能力強，具有較高的探測精度和分辨率。

三維車載探地雷達能對勘測地段進行迅速的數據采集，但對車速有要求，車速不能過快也不能過慢，按照正常的行駛速度行駛就可以。在正常的行駛路上就能將相關數據采集，不影響道路交通。

單用一臺探地雷達測的數據可能會有偏差，所以，需要同時采用多臺探地雷達對路段進行勘測，三臺就可以，但注意要選擇不同研發單位，中心頻率不同赫茲的雷達系統。將三臺雷達采集的數據做對比，對共同的異常點進行開挖論證、如果真有空洞的情況出現，立即填洞加固處理。

3.2 管道檢測技術

3.2.1 管道潛望鏡

管道潛望鏡是一款操作簡單，既快速又高效地探測城市地下管道的工具。可通過操作桿將自帶探照攝像頭的潛望鏡放到管道口，通過遠程操控，將管道內的狀況透過監視器展現出來。管道潛望鏡也可以進行錄像，方便維修管道的技術人員隨時查看。

3.2.2 管道檢測機器人

管道檢測機器人可以代替維修工人進入管道內查看管道的情況，會對管道進行電視成像，能對管道實施全方位的檢查。科技先進的管道機器人還能針對管道的問題生成規范的檢測評估報告，能給工人維修管道提供專業實效的建議。

對管道的維修保養，關乎路基的安全，從而降低地面塌陷的風險。

3.3 淺層地震技術

淺層地震勘探技術是利用反射波法通過人工激發的地震波分析勘測地帶地層結構和巖性等信息的方法。

在城市中應用淺層地震技術勘探地下空洞也是可以的。淺層地震波需要人為制造震源，對于城市來說用炸藥制造震源當然是不行的，可以用錘擊震源。錘擊震源使用方便又安全，既可以激發橫波也可以激發縱波。但錘擊震源有一定的局限性，勘測的極限深度為100m，激發的地震波頻帶比較窄，主頻低分辨率也低，不過對于測城市道路地下空洞也足夠了。要想測得更準確一些可以用陸地氣槍震源，這個就需要疏散人群。如果還想要更進一步，那就用上述的雷達探測法。

淺層勘探技術的使用方法是將多個地震檢波器安置在被勘探地帶的地表，地震波到達時會引起地表微弱的震動，這時地震檢波器會將這微弱的震動轉換成微弱的電信號，將電信號通過電纜輸送給地震儀記錄。需要注意的是，在勘探現場要設置正確的觀測系統和觀測儀的參數。觀測系統就是電纜、檢波器、各個檢波器之間的距離還有檢波器與地震激發點的距離，它們的位置和排列方式就是觀測系統，這些距離被稱為觀測系統參數。地震儀在工作時設置的采樣間隔時間，采樣的數目等被稱為觀測儀的參數。對于新采樣的地點需要進行幾遍參數測試來選取最準確最合適的參數。

淺層地震波法除了可以查找一定規模的隱伏空洞、采空、巖溶外，還可以借助鉆孔進行波速測試，且可在地面利用瑞雷波法實現測試，所以條件具備時可以考慮進行治理前或治理后效果評價[4]。

4 公眾避免和降低地面塌陷帶來傷害的方法

4.1 政府應加強地面塌陷預警知識的宣傳

地面塌陷雖然具有突發性、隱蔽性的特點，但是有時也會在塌陷之前顯示出一些預兆。地面將要發生塌陷的路段如果附近有泉水或者是井水，那么泉水或井水的水位會突然的上升或下降，水質也會忽然之間就變得渾濁起來或者會翻砂，還有可能會伴有氣體的產生。可過往行人基本上是不會往井或泉里看的，所以，氣體的產生就是一個比較容易觀察到的異常景象。如果地面有積水，地面的積水也會異常，會冒泡，會有旋流。

地面即將塌陷的路段地面的形態會發生變化，地面突然間出現裂縫，裂縫呈環形不斷向外擴展，局部地方地面會有鼓起或下沉的現象，如果在安靜的地方還有可能會聽到土層掉落的聲音。但是城市里的道路就沒有安靜的地方，所以不建議大家通過聲音的方式來判斷路面是否塌陷，見到路面有裂縫就趕緊遠離。地面塌陷前附近的建筑物也會發出聲響，墻體會開裂或者整個建筑物會傾斜。如果真的聽到路面或者建筑物的發出聲音，收起好奇心，趕緊遠離危險的建筑物和路段。地下土層的陷落會時附近的植物形態發生變化，會突然間下沉或者歪斜，動物也會慌張不安。

政府應將地面塌陷的預警印刷成冊，通過社區或者敬老院發給不經常接觸網絡的老人；通過網絡的微信、抖音、快手等新媒體平臺向網絡用戶宣傳；通過學校向學生宣傳。幫助人們判斷地面塌陷，規避地面塌陷帶來的危險。

但政府加強對地面塌陷知識宣傳的同時，還要在宣傳的頁面上醒目地標注上不是所有的地面塌陷都會有上述那些明顯的特征，再次強調地面塌陷是有隱蔽性和突發性的。要教育人們在發現有人掉進塌坑時要及時撥打120和119，伸出援助之手。但是地面塌陷也會有再次發生的可能，所以要向公眾強調伸出援助之手是要及時請專業的人員來救援，或者借用可用的工具，不要貿然前往，使自己也陷入危險之中。

4.2 政府應宣傳自救的知識

萬一真的不幸掉進地面塌坑之中，應雙手抱頭減小掉落物對頭部的傷害，雙手抱頭時應注意用小臂護住臉部，毀容是小事，對眼睛或者是鼻子造成不可逆的傷害會影響一生。同時要把臉埋在雙膝之間，保留呼吸的空間。掉入塌坑之中不要驚慌失措，保持鎮定，不能緊急往坑外爬，要小心地挪動身體，防止因為劇烈的震動使其他物體掉落下來造成二次傷害。待穩定之后要護住口鼻，地面塌陷必定會伴有塵土的產生，地下的塵土由于長時間不見陽光可能會帶有細菌，護住口鼻，因此避免吸入塵土。吸入細菌會造成肺部細菌感染，嚴重時會危及生命。

待一切穩定之后檢查手機能否打電話，如果可以就立即撥打急救電話，如果手機損壞就要大聲呼救。若長時間沒有人前來的話要注意保存體力。如果身邊有管道，就用石頭敲擊管道以引起過路人的注意。

若汽車掉進了塌坑，那就要等到汽車穩定之后迅速逃離汽車，可以借助汽車向外攀爬。如果被困在汽車內，打開車窗，同樣大聲呼救或利用手機呼救。但上述自救方法都只針對意識清醒的人，如果出現地面塌陷，發現的人應立即撥打相關人員的電話，請專業人士來前來處理。政府可以用上述同樣的方法宣傳自救知識，同時也要將相關部門的電話在宣傳頁面表示出來。

5 總 結

城市地面塌陷破壞性大，自我國步入快速的城市化建設道路以來，地面塌陷曾給城市居民帶來的災難，極大地影響了人們的生活，嚴重時甚至會威脅生命安全。因此，對于城市地面塌陷的防治，需要政府引導。在施工時就要將地面塌陷的風險考慮進去，夯實路基，采用質量高的地下管道；建立地面道路監管組織，購買能查出地面塌陷隱患的勘測裝備，做到及早發現，及早防范，減少地面塌陷發生的幾率。但城市地面塌陷的影響因素多種多樣，地面塌陷是會突發的，即使預防也會有突發的情況，所以，政府要對地面塌陷的相關知識多加宣傳，也要對自救知識進行宣傳。風險排查和遇到危險自救能最大限度地降低地面城市塌陷的發生，也盡可能地保證人民的生命安全，將塌陷給人們帶來的傷害降到最低。