北京 地面沉降
北京地面沉降是一個重要的環(huán)境問題,它主要發(fā)生在北京市的部分地區(qū)。這種現(xiàn)象主要是由于自然因素和人類活動的共同影響所致。自然因素包括地震、地下水位變化等;而人為因素則主要包括過度開發(fā)土地、工業(yè)污染、城市建設(shè)等。這些因素共同作用導(dǎo)致地面承載力下降,從而引發(fā)地面沉降。地面沉降不僅影響城市的基礎(chǔ)設(shè)施和居民生活,還可能對生態(tài)環(huán)境造成破壞。解決北京地面沉降問題需要采取一系列措施,如加強(qiáng)城市規(guī)劃、控制城市擴(kuò)張、改善城市建設(shè)質(zhì)量等。也需要加強(qiáng)科學(xué)研究,深入了解地面沉降的成因和影響,為制定有效的防治策略提供科學(xué)依據(jù)。
一、北京地面沉降概述
地面沉降是指地球表面海拔標(biāo)高在一定時期內(nèi)不斷降低的現(xiàn)象,北京也存在這一現(xiàn)象。國際科學(xué)期刊《遙測》研究指出,北京局部地區(qū)出現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象,沉降區(qū)主要分布在朝陽區(qū)、通州區(qū),還有昌平區(qū)及順義區(qū)的部分地區(qū),其中朝陽區(qū)境內(nèi)的咸寧侯 - 雙橋地區(qū)沉降現(xiàn)象最為嚴(yán)重,在2003 - 2010年間的最大沉降速率達(dá)到每年約11厘米左右。
二、北京地面沉降的影響
(一)對市政設(shè)施的破壞
北京市自來水管線斷裂、燃?xì)夤芫€破損、路面塌陷等市政問題與地面沉降有關(guān)。地面沉降可導(dǎo)致地下管道扭曲折斷、道路起伏不平、碼頭被淹沒、建筑物產(chǎn)生裂縫甚至倒塌等,給人類生產(chǎn)、建設(shè)帶來危害。
(二)對建筑物的影響
- 基礎(chǔ)安全隱患地面沉降會使建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,從而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜甚至倒塌。當(dāng)鄰近建筑位移接近30mm,樁鋼筋應(yīng)力達(dá)70%鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值,錨索拉力達(dá)70%錨索拉力設(shè)計值;地面沉降差達(dá)30mm;地面水平裂縫寬度大于10mm;土體深層水平位移接近40mm時,建筑物安全風(fēng)險加劇。
- 影響建筑壽命沉降過程中產(chǎn)生的應(yīng)力變化會對建筑結(jié)構(gòu)造成長期損害,降低建筑物的使用壽命。
三、北京地面沉降的原因
(一)地下水過度開采
- 水資源短缺現(xiàn)狀北京有超過一半的用水來自地下水,且人均水資源量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平,僅為世界平均水平的1/96,與國際公認(rèn)的安全水資源水平(人均1000立方米)相距甚遠(yuǎn)。作為世界上少有的以地下水為主要水源的城市,北京水資源匱乏,這使得地下水開采壓力較大。
- 開采與水位下降自1999年到2013年間,北京地下水位平均每年要下降1米,地下水水位下降到一定程度后,就會導(dǎo)致地面沉降。盡管南水北調(diào)工程之后缺水情況有所緩解,但目前北京地下水仍處于超采狀態(tài),不過超采幅度逐步減少,從2000年至2011年,北京地下水埋深度下降約9米,而2011 - 2015年下降不到1米。
(二)人類工程活動影響
- 高層建筑建設(shè)眾多的高層建筑建設(shè)會增加地面壓力,在建筑物完工后的次級沉降階段,會對地面沉降產(chǎn)生一定影響。很多專家認(rèn)為朝陽區(qū)、通州區(qū)明顯的地面沉降和密集的高層建筑有一定關(guān)聯(lián)。
- 地鐵隧道施工地鐵建設(shè)過程中的隧道挖掘等工程活動,改變了地下巖土體的原始應(yīng)力狀態(tài),導(dǎo)致地層變形,從而引發(fā)地面沉降。
- 鉆探石油和天然氣(北京地區(qū)相對較少,但整體上是造成地面沉降的因素之一)鉆探過程中會抽取地下流體,改變地下壓力平衡,造成地層壓實,引起地面沉降。
四、應(yīng)對措施
(一)加強(qiáng)地下水管理
- 尋找替代水源減少對地下水的依賴,例如通過南水北調(diào)工程等方式增加地表水的利用量。
- 提升農(nóng)業(yè)用水效率降低農(nóng)業(yè)用水對地下水的消耗,推廣節(jié)水灌溉技術(shù)等。
- 含水層人工回灌將處理后的水回灌到地下含水層中,提高地下水位,緩解地面沉降。
(二)建筑領(lǐng)域應(yīng)對措施
- 控制高層建筑建設(shè)減少高層建筑的建造,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和應(yīng)急管理部發(fā)布通知,嚴(yán)格控制新建超高層建筑,一般不得新建超高層住宅。城區(qū)常住人口在300萬以下的城市,新建建筑高度在150米以上,城區(qū)常住人口300萬以上的城市,新建建筑高度在250米以上,都要作為重大公共建設(shè)項目報城市黨委政府審定,實行責(zé)任終身追究。
- 建筑選址優(yōu)化新建建筑在施工前要檢查地質(zhì),確保大型建筑物建在堅硬的基巖上,而不是建在松散的土壤和人工填充材料上,這樣有助于減緩沉降。
五、地面沉降監(jiān)測
北京市有地面沉降監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行項目,例如北京市地質(zhì)工程勘察院有限責(zé)任公司中標(biāo)了地面沉降監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行 - 水準(zhǔn)測量及計算項目,完成地面沉降高精度水準(zhǔn)測量不少于4000公里及相關(guān)成果數(shù)據(jù)計算等工作,以加強(qiáng)對地面沉降情況的監(jiān)測和掌握。
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