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1、城市地面塌陷防控的實踐與思考城市地面塌陷防控的實踐與思考Practice and thinking on the prevention and control of urban ground collapse上海市巖土工程檢測中心有限公司上海市巖土工程檢測中心有限公司2023.11 上海目錄CONTENT01塌陷防控列入行政法規思考02塌陷地質問題探討03塌陷成因機理分析04塌陷調查方法實踐05塌陷監測預警探索06極端氣候引發塌陷思考一、塌陷地質問題探討一、塌陷地質問題探討 巖土層 地下水一、塌陷地質問題探討東部:以上海為例 1、上海淺層地質特征、上海淺層地質特征海侵旋回、構造沉降背景,長江泥
2、沙為主的水流與潮流作用,三面環水、河網發育、地勢低平的濱海平原。古氣候五個寒冷期、溫暖期、冰后期,共發生五次不同范圍的海侵,以河流相沉積為主,局部地區為海相沉積。隨著氣候轉冷,海水退卻,陸地上遍布多條河道,即成為古河道,第四紀共有七期由粉土、砂、礫石等組成的古河道遺跡。與道路塌陷相關的主要是第六期、第七期古河道發育的砂性土。(一)土層(一)土層一、塌陷地質問題探討東部:以上海為例上海淺層地質特征上海淺層地質特征(1 1)六期古河道)六期古河道2 2層層砂質粉土、粉砂層砂質粉土、粉砂層頂頂1330m,厚,厚210m微承壓水層微承壓水層易流砂、突涌易流砂、突涌位置地鐵、深基坑深度位置地鐵、深基坑深
3、度一、塌陷地質問題探討東部:以上海為例上海淺層地質特征上海淺層地質特征(2 2)七期古河道即)七期古河道即3 3層層灰色砂質粉土灰色砂質粉土(粉砂粉砂)頂頂23m,厚,厚316m潛水層潛水層易流砂及震動液化易流砂及震動液化位置雨水、污水管線深度位置雨水、污水管線深度東部:以上海為例(3 3)主城區第七期古河道分布)主城區第七期古河道分布自然因素引發的道路塌陷主要分布在3層上海淺層地質特征上海淺層地質特征一、塌陷地質問題探討中部:以鄭州為例 2、鄭州淺層地質一、塌陷地質問題探討中部:以鄭州為例一、塌陷地質問題探討中部:以鄭州為例一、塌陷地質問題探討濕陷性黃土濕陷性黃土分布為主要特征分布為主要特征
4、西部:以蘭州為例一、塌陷地質問題探討2016年蘭州市地面塌陷分布位置圖其中地鐵其中地鐵1 1號線沿線占號線沿線占50%50%西部:以蘭州為例一、塌陷地質問題探討 上海上海粉、粘土為主,含淤泥粉、粘土為主,含淤泥地層較為穩定地層較為穩定含水量含水量22.6-49.7%粉、粘滲透粉、粘滲透10-6-10-7淺層砂滲透淺層砂滲透10-5高含水易壓縮低滲透高含水易壓縮低滲透淺層地質比較淺層地質比較 深圳深圳淤泥、砂礫粉淤泥、砂礫粉-粘土粘土區域差異很大區域差異很大含水量含水量19.6-57.7%多數滲透多數滲透10-5-10-6粉細砂粉細砂10-4高含水易壓縮高滲透高含水易壓縮高滲透 北京北京粉、砂土
5、為主,無淤泥粉、砂土為主,無淤泥 區域變化相對較大區域變化相對較大 含水量含水量18.7-30%多數滲透多數滲透10-5-10-6 細、中砂滲透細、中砂滲透10-3 低含水不易壓縮中滲透低含水不易壓縮中滲透 一、塌陷地質問題探討(二)地下水(二)地下水一、塌陷地質問題探討 案例1直接經濟損失直接經濟損失1.51.5億億修復需要修復需要1010億億區域區域塌陷塌陷一、塌陷地質問題探討采空塌陷采空塌陷 案例2一、塌陷地質問題探討對比指標對比指標地鐵地鐵4 4號線號線某地鐵線某地鐵線建設年代建設年代2003.72003.72019.122019.12盾構底深盾構底深37.4m37.4m27.4m27
6、.4m盾構層位盾構層位盾構地層盾構地層灰色砂質粉土灰色砂質粉土褐灰色粘性土褐灰色粘性土地下水層地下水層第一承壓水層第一承壓水層微承壓水層微承壓水層地地 表表 水水臨近黃浦江臨近黃浦江無無對比指標對比指標地鐵地鐵4 4號線號線某地鐵線某地鐵線事故地點事故地點聯絡通道聯絡通道聯絡通道聯絡通道施工方法施工方法冷凍法冷凍法冷凍法冷凍法事故原因事故原因冷凍溫度不足冷凍溫度不足冷凍溫度不足冷凍溫度不足損失情況損失情況直接直接1.51.5億億修復修復1010億億估計百萬元級估計百萬元級社會影響社會影響副市長總指揮副市長總指揮社會基本正常社會基本正常地鐵自身地鐵自身修復等延長2年隧道內加固一、塌陷地質問題探討
7、沙沙河河涌涌 案例32019年12月1日,廣州地鐵11號線沙河站施工區域出現塌陷,造成路面行駛的1輛清污車、1輛電動單車及車上人員墜落坑中。2020年1月10日,三名人員遺體全部找到。直接經濟損失2000萬元。一、塌陷地質問題探討 事故調查組最終直接原因事故調查組最終直接原因1、坍塌區域、坍塌區域1#橫通道上方橫通道上方富水砂層富水砂層及強風化層逐漸加厚,拱頂圍巖為強風化砂礫巖,及強風化層逐漸加厚,拱頂圍巖為強風化砂礫巖,裂隙發裂隙發育育,局部揭露,局部揭露溶洞溶洞,圍巖總體穩定性差,暗挖法施工時,圍巖總體穩定性差,暗挖法施工時發生透水坍塌的風險高發生透水坍塌的風險高。2、地質勘探因沙河站地表
8、建筑物、立體交通、地下管線、沙河地區服裝批發市場及其周邊人、地質勘探因沙河站地表建筑物、立體交通、地下管線、沙河地區服裝批發市場及其周邊人流車流極為密集等諸多客觀因素影響,加密勘探受限,勘察精度與地質復雜程度不匹配,項流車流極為密集等諸多客觀因素影響,加密勘探受限,勘察精度與地質復雜程度不匹配,項目施工單位施工前目施工單位施工前未充分未充分掌握施工區域及附近的地層變化與分布特征、掌握施工區域及附近的地層變化與分布特征、地下地質水文情況地下地質水文情況。3、施工單位安全風險辨識不足,針對施工過程中出現的、施工單位安全風險辨識不足,針對施工過程中出現的滲水、溶洞等風險征兆滲水、溶洞等風險征兆,未采
9、取針對,未采取針對性安全技術防范措施,未及時對地面采取圍蔽警戒措施。性安全技術防范措施,未及時對地面采取圍蔽警戒措施。一、塌陷地質問題探討 基本結論基本結論1、地表水(河流發育、上水管爆裂等)及地下水(承壓水)共同、地表水(河流發育、上水管爆裂等)及地下水(承壓水)共同作用,成為施工原因引發災害事故的主要原因之一;作用,成為施工原因引發災害事故的主要原因之一;2、淺層砂性土發育成為城市地面塌陷的主要地質原因之一;、淺層砂性土發育成為城市地面塌陷的主要地質原因之一;3、全國不同城市的地面塌陷地質成因尚有待進一步厘清。、全國不同城市的地面塌陷地質成因尚有待進一步厘清。一、塌陷地質問題探討二、塌陷成
10、因機理分析城市塌陷成因機理研究的必要性城市塌陷成因機理研究的必要性二、塌陷成因機理分析 城市地質環境的脆弱性脆弱性:人口增加、土地資源緊張所帶來的地下空間過度開發,原有地質環境的承載能力明顯不足;城市地下空間的復雜性復雜性:地鐵、管線、地下室、人防、障礙物等;道路塌陷的時空動態性動態性決定了檢測方法時效性的缺陷;物探方法的多解性、局限性多解性、局限性決定了單一檢測方法的不足;城市范圍特大性特大性,決定了高昂的檢測費用;研究塌陷成因機理是道道,探測是器器;道道是解決探測的時空問題,器器是解決有效探測問題;道道與器器相互依存、互為補充,才能根本性解決城市塌陷問題。地面塌陷1 排水管線結構缺陷7 盾
11、構施工擾動區土體加固不足(緩慢)2 暗浜處理不當3 堤岸地基不密實4 老舊人防設施破損5 基坑施工6 盾構施工(快速)一般性規律二、塌陷成因機理分析 2010年,上海城市排水管道長度為1.18萬公里,2021年末,達到了2.37萬公里,排水管網長度增加了約1倍。管齡管齡05年年510年年1020年年20年以上年以上結構缺陷率結構缺陷率1.7%9.7%19.1%69.5%根據統計資料:排水管線23.07年以后進入快速老化1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析 日本下水道協會統計排水管道不同管齡的結構缺陷率二、塌陷成因機理分析新建管道腐蝕新建管道腐蝕真菌腐蝕真菌腐蝕凍融破壞凍融破壞堿骨料反應堿骨料反
12、應碳化反應碳化反應鹽結晶脹裂鹽結晶脹裂硫循環硫循環混凝土腐蝕混凝土腐蝕保護層腐蝕脫落、粗骨料外露保護層腐蝕脫落、粗骨料外露金屬腐蝕金屬腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕內壁鋼筋銹蝕銹斷內壁鋼筋銹蝕銹斷硫循環硫循環序號序號干線名稱干線名稱建設年代建設年代設計壽命設計壽命已使用年限已使用年限長度長度(km)管徑管徑(mm)1南干線南干線1970,1984,2002,201050年133953(過江管)31.42.0*2300-3000*21002合流一期合流一期199350年年3032.9DN3000-2*4250*35003污水二期中線污水二期中線199950年2450.08DN2000-
13、2*3200*32004污水二期南線污水二期南線1999,201450年年9-24262*DN40005污水三期污水三期200750年1622.77DN200-DN35006西干線(新)西干線(新)200950年年1426.22DN2000-DN3000合計189.37189.37上海城市排水主干管涵構成1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析成因機理 排水管線的結構缺陷導致水土流失錯錯 位位破破 裂裂脫脫 節節滲滲 漏漏1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析成因機理 排水管線的結構缺陷導致水土流失案例:楊樹浦路某1000mm排水管線結構,由于沉積碎石及磚塊嵌
14、入發生破壞。1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析水土流失初期水土流失初期 水土流失中期水土流失中期水土流失后期水土流失后期1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析 案例分析20172017年年1010月月4 4日日某居民樓內某居民樓內地面塌陷地面塌陷管道缺陷檢測地面塌陷發生的居民樓塌陷發生時采取的警戒措施室內塌陷12平方深4m坑洞下方排水管道破裂土體流失1 排水管線結構缺陷引發塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析二、塌陷成因機理分析連續纏繞中空結構玻璃纖維增強塑料管是一種以玻璃纖維及其制品為增強材料,環氧樹脂為基體,采用連續纏繞工藝制成的新型中空結構壁管材。今后
15、隨著中空壁玻璃鋼管的廣泛使用,從源頭上徹底解決管道結構破損引起的地面塌陷。1965年5月,中央人民防空委員會恢復,研究人防方針、任務,抓組織建設,發動群眾挖防空洞。1969年3月,珍寶島事件,8月,經毛主席批準,各大中城市、各大中型廠礦企業成立人民防空領導小組。1970年,全國人防小組兩次發出加強人防工作的指示,提出了具體要求和措施,各地轟轟烈烈地開展。本著土法上馬、因陋就簡、就地取材、修舊利廢的原則,采取小突擊、大會戰、專業隊伍天天干的方式,運用進山下鄉、疏散搬遷的辦法,應急修建防空工事。4 老舊人防設施破損塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析 大部分老舊人防設施,年久失修,當老化的排水管斷裂后
16、沖擊上述人防設施,極易造成損壞,泥漿將大量涌入,最終造成地面塌陷。4 老舊人防設施破損塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析降雨入滲上水管道破裂老化排水管道破裂老化老舊人防損壞黃土濕陷4 老舊人防設施破損塌陷機理分析二、塌陷成因機理分析7 盾構施工土體加固不足塌陷機理分析(緩慢)案例二、塌陷成因機理分析 案例分析盾構施工緩變性水土流失引發地面塌20192019年年1 1月月7 盾構施工土體加固不足塌陷機理分析(緩慢)最大下沉59cm二、塌陷成因機理分析 案例分析盾構施工緩變性水土流失引發地面塌7 盾構施工土體加固不足塌陷機理分析(緩慢)二、塌陷成因機理分析三、塌陷調查方法實踐1、工作目的和步驟、工作
17、目的和步驟 建立地下病害體調查工作示范區工作示范區;搜集或調查區域淺層砂、典型地層分布地質圖;搜集或調查老舊人防、排水管線、基礎施工、盾構施工、既往空洞隱患等環境狀況;編制中大比例尺隱患分布圖隱患分布圖:地形、淺層砂、典型地層、老舊人防、排水管線、空洞隱患;宏觀:宏觀:編制塌陷隱患高風險區、中高風險區、中風險區、低風險區等區劃圖區劃圖;中觀:中觀:編制重點區域調查工作方案及工作區域圖;微觀:微觀:對重點區域、路段、車道等進行探測;探測;建立有關部門組成的地下病害體調查、應急響應工作機制。工作機制??傮w目標:通過淺層砂、典型地層等圖件編制及災害風險評估,制定流砂、典型地層防治預案,有效避免或減少
18、自然因素、人為活動等引發的地面塌陷災害發生。三、塌陷調查方法實踐次序2、調查方法、調查方法三、塌陷調查方法實踐 陣列雷達 車載地震 3D雷達3、普查、普查三、塌陷調查方法實踐三、塌陷調查方法實踐 車載地震視頻三、塌陷調查方法實踐二維探地雷達法瞬態瑞雷波法散射地震法管道CCTV面波成像法瞬變電磁法橫波反射法地震映像法微動勘探法高密度電法4、詳查、詳查 二維探地雷達法探明地下疏松、空洞 長5m、寬2m,約10m2三、塌陷調查方法實踐 瞬態瑞雷波法 地鐵四號線(中山南路董家渡路)dm1、dm2測線瞬態瑞雷波曲線正常;dm3測線位于盾構推進方向的右側邊緣,土體因隧道坍塌而嚴重流失,波速迅速下降,產生畸
19、變。三、塌陷調查方法實踐 瞬態瑞雷波法三、塌陷調查方法實踐 橫波反射法利川頭街南側近臨江花苑大廈區域利川頭街南側近臨江花苑大廈區域區域區域A A深度約深度約23.8m23.8m,區域,區域B B深度約深度約27.3m27.3m,C C區已全部沉陷區已全部沉陷 三、塌陷調查方法實踐 地震映像法三、塌陷調查方法實踐 高密度電阻率法三、塌陷調查方法實踐 微動勘探法三、塌陷調查方法實踐 面波成像法三、塌陷調查方法實踐 散射地震法三、塌陷調查方法實踐 瞬變電磁法三、塌陷調查方法實踐 管道CCTV管道缺陷檢測管道缺陷檢測三、塌陷調查方法實踐 靜力觸探 鉆探取芯 道路內窺鏡5、驗證、驗證三、塌陷調查方法實踐
20、目目 標標重點區域重點區域疑問地點疑問地點危險地段危險地段新建工程新建工程目目 的的檢驗探測效果檢驗探測效果減少事故概率減少事故概率減輕災害損失減輕災害損失提供決策依據提供決策依據回察回察措措 施施建立互動機制建立互動機制實地踏勘探測實地踏勘探測突發應急響應突發應急響應快速果斷處置快速果斷處置6、回察、回察三、塌陷調查方法實踐(1)地下病害體風險評價指標地下病害體投影面積;地下病害體埋深;巖土體條件;鄰近地下設施;所在位置;(2)地下病害體風險管控7、地下病害體風險評價、地下病害體風險評價根據指標體系法計算地下病害體風險等級;分別為:1(高風險)、2(較高風險)、3(中風險)、4(低風險);分
21、別采取不同的管控措施。三、塌陷調查方法實踐四、塌陷監測預警探索四、塌陷監測預警探索1、評估與預測(1)自然因素為主引發地面塌陷重點:針對淺層砂、典型地層發育區排水管道缺陷、老舊人防破損等而產生的水土流失,并由此而引發的地面塌陷進行災害隱患評估與預測;(2)人為活動為主引發地面塌陷重點:砂質粉土、典型地層、地下暗河等;(3)排水管道缺陷、老舊人防破損等引起的水土流失,其具有長期性、隱蔽性、突發性等特點;僅靠市政部門的日常監護巡視難以察覺,建立長效預警機制刻不容緩。(4)人為活動引發的水土流失,重點要建立設計、施工方案評審,加強施工監測預警,施工結束后的調查評估等。2、預警條件分析(1)地質環境條
22、件(1)(2)(3)預警條件(2)時間條件因素(3)經濟發展因素 重點區域及重點沿線劃分每年地質災害隱患監測重點時間段為59月份,其中7月份是最重要月份。建筑業投資2003-2013年均增長15.6%,而同期道路年均增長6.9%,中心城區因為拆遷成本等問題,道路實際增長要明顯低于平均值。重點:關注區域年建筑業投資量。四、塌陷監測預警探索3、預警值分析地面沉降監測 數值模擬(a)(b)(c)(a)路面塌陷 形成狀態(b)路面塌陷 極限狀態(c)路面塌陷 破壞狀態四、塌陷監測預警探索路面板材路面板材空洞直徑空洞直徑最大沉降最大沉降路面狀態路面狀態備注備注無配筋板無配筋板0.6m1.3mm正常狀態1
23、.1m5.7mm極限狀態極限狀態預警值預警值1.4m12.5mm破壞失穩有配筋板有配筋板1.8m0.1mm正常狀態2.2m0.5mm破壞失穩破壞失穩預警值預警值03 素 混 凝 土 板 鋼 筋 混 凝 土 板*注:板厚0.2m;恒載6.0kPa,活載10.5kPa四、塌陷監測預警探索樣本:淺層砂發育程度;地下排水管線缺陷趨勢;以往地面塌陷發生頻率;基本建設投資規劃;中長期極端氣候預測。預測區:高風險區;較高風險區;中風險區;低風險區。4、預警與防控(1)繪制地面塌陷隱患分布圖、預測圖(2)制訂地面塌陷隱患防治規劃(3)開展隱患調查與預防監測 地形、淺層砂、排水管線、及以往調查地面塌陷分布點“四
24、合一”。蘭州市:重點地鐵盾構推進后0.51.5年;盾構深度附近細砂發育區域;老舊人防設施區域,重點地下水位上升地區;每年79月重點監測時間段。四、塌陷監測預警探索5、區域地下病害風險評估(1)區域地下病害風險危險性指標P歷史地下病害狀況;現有地下病害狀況;巖土體條件;區域地下設施;鄰近施工活動;降雨量;鄰近河道潮位;道路等級;區域基建活動。(2)區域地下病害風險易損性指標C區域分級;區域道路;區域設施;工程活動。四、塌陷監測預警探索5、區域地下病害風險評估(3)區域地下病害風險評估易易損損性性危險性危險性C4C3C2C1P4IVIVIIIIIP3IVIIIIIIIIP2IIIIIIIIIP1I
25、IIIII(高風險區)、(較高風險區)、(中風險區)、(低風險區)對四種風險等級區域分別采取不同的管控措施四、塌陷監測預警探索區域地下病害風險評估案例四、塌陷監測預警探索系統組成:技術指標技術指標位移量程25mm一級預警8mm二級預警15mm報警25mm可擴展功能沖擊監測沖擊監測 網絡定位支持 網絡授時支持 網絡授時支持通信方式NBIOT數據上傳支持數據備份支持100組預警等級二級告警等級一級使用環境-20到80C防水等級IP68安裝方式打孔直徑35mm6、監測預警案例四、塌陷監測預警探索地面塌陷監測主機地面塌陷監測主機自動化監測預警過程展示 閔行區中高風險區階段階段點位點位說明說明一期10圍
26、繞虹橋機場片區和國家展覽館片區。二期45針對既有的重點監測點位的周邊區域展開監測,擴大監測面積;三期120對全區重點管線實行沿線布設方案,布設間隔50m 100m。報警0204060801001201401602020-10-192020-10-202020-10-212020-10-222020-10-232020-10-242020-10-252020-10-262020-10-272020-10-282020-10-292020-10-302020-10-312020-11-12020-11-22020-11-32020-11-42020-11-52020-11-62020-11-720
27、20-11-82020-11-92020-11-102020-11-112020-11-12設備數據沉降高度電壓2020年11月10日,我中心收到傳感器的報警,時間為10:01分。案例10:01 系統告警,報警等級為一級,顯示為輕微塌陷,塌陷深度約為14mm;10:40 巡查人員到達現場,現場測量監測孔洞深度,經與傳感器的長度對比計算塌陷深度約為1cm,與系統后臺報警數據接近;11:04 經過與管理中心溝通,鑒于塌陷范圍較小,無需處置,重新設置傳感器(執行確認告警處置動作),繼續監測;12:40 中心控制臺傳感器上報,狀態恢復正常。上海市道路塌陷檢測監測專業技術服務平臺專門用于道路塌陷隱患監測
28、的傳感器,在道路塌陷隱患點上方鉆一個5公分的小孔,將傳感器埋入其中,通過簡單的“微創手術”,即可動態監測地下病害體發育實時情況,并根據模型判斷病害體發展趨勢,從而根據模型以及實時數據分析做出合理預警,最大限度減少道路塌陷的發生,保障城市地質安全。上海市突發性地質災害智慧防控信息平臺上海市突發性地質災害智慧防控信息平臺五、極端氣候引發塌陷思考 月月 強強度度1月月2月月3月月4月月5月月6月月7月月8月月9月月10月月11月月12月月100987942213879100200123166546131200300000000331100300400000002020000上海市月均降雨強度比較表上
29、海市月均降雨強度比較表(2003(20032013)2013)五、極端氣候引發塌陷思考1 1、強降雨與城市地面塌陷高度相關、強降雨與城市地面塌陷高度相關 2009年后,年降雨量年降雨量與地面塌陷呈一定正相關性 月降雨量月降雨量與地面塌陷呈正相關性(7-9月)五、極端氣候引發塌陷思考蘭州市蘭州市19322005年歷年各月平均降雨量年歷年各月平均降雨量 月月 mm1月月2月月3月月4月月5月月6月月降雨量1.42.58.315.834.839.4 月月 mm7月月8月月9月月10月月11月月12月月降雨量64.180.747.824.13.51.2蘭州市月份降雨量與蘭州市月份降雨量與2016年月份
30、塌陷次數的關系年月份塌陷次數的關系五、極端氣候引發塌陷思考鄭州市近年各月塌陷次數與月平均降雨量比較圖鄭州市近年各月塌陷次數與月平均降雨量比較圖鄭州市鄭州市20122020年月份塌陷次數年月份塌陷次數010203040506070801月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月0.020.040.060.080.0100.0120.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月鄭州市鄭州市20052016年月均降雨量年月均降雨量五、極端氣候引發塌陷思考全球自然災害類型及影響特點全球自然災害類型及影響特點1970-20191970-2019(WMOWMO)2 2、全球極端天氣總
31、體趨多趨強、全球極端天氣總體趨多趨強風暴災害災害次數占比風暴災害災害次數占比35%35%、經濟損失占比、經濟損失占比54%54%五、極端氣候引發塌陷思考3 3、全球高溫熱浪已成常態、全球高溫熱浪已成常態2021年6月7月美國波特蘭加拿大利頓鎮莫斯科46.649.6120年最高2017年7月21日徐家匯40.9(1873年以來最高)2019年6月底法國加拉爾蓋萊蒙蒂厄市40.9五、極端氣候引發塌陷思考4 4、全球熱帶氣旋風暴活動加大、全球熱帶氣旋風暴活動加大2020年8月底我國東北地區,8月25日“巴威”、9月1日“美莎克”、9月7日“海神”,連續3次臺風風力達11級2013年11月“海燕”臺風
32、登陸菲律賓人類記載最強臺風達17級,6000人遇難,1800人失蹤2019年3月底“伊代”颶風登陸莫桑比克風力16級,1000人遇難五、極端氣候引發塌陷思考5 5、全球雷雨、大風、龍卷等強對流天氣多發、全球雷雨、大風、龍卷等強對流天氣多發2020年6月印度比哈爾邦80余人遭雷擊死亡2019年5月美國記錄龍卷風555次多人死亡,500萬人受斷電影響,為19912010年同期的兩倍2016年6月江蘇鹽城龍卷風災害造成99人死亡,846人受傷五、極端氣候引發塌陷思考6 6、全球低溫雪災頻發、全球低溫雪災頻發2021年2月加拿大南部、美國大部、墨西哥北部遭遇強暴風雪和極寒天氣德州最低氣溫-22,俄克拉
33、荷馬降至-26,打破歷史最低,550萬家庭斷電2016年1月20-25日中國大部分地區出現寒潮690個市(縣)發生極端低溫,其中10%歷史最低,廣州建國以來首次降雪2015年2月阿富汗多地遭遇罕見暴雪多地降雪厚度超過1m,暴雪和雪崩造成200余人死亡五、極端氣候引發塌陷思考年代年代50-5960-6970-7980-8990-9900-10最高4.654.764.985.225.725.70年份195419621974198119972000上海市黃浦公園水文站不同年代最高潮位表上海市黃浦公園水文站不同年代最高潮位表6060年最高潮位增加了年最高潮位增加了1.05m1.05m7 7、氣候變化帶
34、來潮位不斷增高、氣候變化帶來潮位不斷增高五、極端氣候引發塌陷思考長江歷年洪峰水位變化排序排序漢口站漢口站九江站九江站湖口站湖口站洪峰水位年份洪峰水位年份洪峰水位年份1 129.73195423.03199822.5919982 229.43199822.81202022.4920203 328.89199922.43199921.9319994 428.77202022.20199521.8019955 528.66199622.12198321.7119837 7、氣候變化帶來潮位不斷增高、氣候變化帶來潮位不斷增高五、極端氣候引發塌陷思考地處世界最大陸地亞歐大陸東部,東臨最大海洋太平洋,海陸
35、熱力性質差異,季風氣候典型;季風在西太平洋副熱帶高壓的引導作用下,持續穩定的西南或東南氣流會把熱帶海洋上的豐沛水汽持續不斷地輸送到東亞地區,為大范圍的降水提供主要水汽來源;濕潤的夏季風給東部地區帶來充沛的降水資源,隨之相伴相生極端天氣氣候事件,暴雨洪澇頻發;隨著氣候變暖,大氣層飽和前容納更多水汽,同時蒸發量也增加,從而使水循環加速,氣候的變率增加,導致極端強降水、極端干旱發生的可能性增大。8 8、我國極端天氣的、我國極端天氣的特殊地理背景特殊地理背景五、極端氣候引發塌陷思考9 9、20212021年年“720720”特大暴雨主要特點特大暴雨主要特點9 9、“720720”特大暴雨主要特點特大暴
36、雨主要特點 累計降雨量大累計降雨量大鄭州鄭州洪縣洪縣輝縣輝縣衛輝衛輝8207697627477 7月月17-2317-23日日 強降雨范圍廣強降雨范圍廣超過超過250mm250mm5.45.4萬萬kmkm2 2,占比國土面積占比國土面積32%32%五、極端氣候引發塌陷思考8 8小時降雨量小時降雨量2424小時點雨小時點雨697mm697mm1 1小時點雨小時點雨201mm201mm年均年均641mm641mm歷史歷史189189(全國)全國)極端性降雨強(日均降雨)極端性降雨強(日均降雨)鄭州鄭州新密新密嵩山嵩山淇縣淇縣552mm448mm426mm353mm 鄭州短時降雨強度大鄭州短時降雨強
37、度大五、極端氣候引發塌陷思考 城市現有排澇能力嚴重不足城市現有排澇能力嚴重不足 據鄭州(據鄭州(2012-20302012-2030)規劃,)規劃,主城主城區內區內3838個排澇分區只有個排澇分區只有1 1個達到規劃排個達到規劃排澇標準,部分區實際應對降雨能力不澇標準,部分區實際應對降雨能力不足足5 5年一遇。年一遇。日降雨量日降雨量、小時降雨量,小時降雨量,均遠超主城區現有排澇能力和規劃排均遠超主城區現有排澇能力和規劃排澇標準,呈超標準降雨的特征。澇標準,呈超標準降雨的特征。五、極端氣候引發塌陷思考 鄭州鄭州7.207.20災后塌陷概況災后塌陷概況鄭州組織192支道路搶險隊伍,出動2658人
38、,車輛464輛,設備367臺;投入36支雷達檢測隊伍,人員152人。共排查道路塌陷2840處,車行道塌陷365處,人行道塌陷2475處。五、極端氣候引發塌陷思考 20232023年我國暴雨概況年我國暴雨概況1 1、6 6月月2323日日2525日廣西梧州市,日降雨量達日廣西梧州市,日降雨量達200mm200mm以上,歷史罕見;以上,歷史罕見;2 2、7 7月月2121日北京市特大暴雨,日北京市特大暴雨,140140年來最大,造成年來最大,造成7777人死亡,并且強降雨持續到人死亡,并且強降雨持續到8 8月初;月初;3 3、9 9月月6 6日福州市特大暴雨,日福州市特大暴雨,6 6小時降雨量超過
39、小時降雨量超過300mm300mm,全市列車停運,兩名消防員犧牲。,全市列車停運,兩名消防員犧牲。五、極端氣候引發塌陷思考根據全球氣候變暖背景下極端天氣趨勢分析,未來全國突發性極端氣候具有頻根據全球氣候變暖背景下極端天氣趨勢分析,未來全國突發性極端氣候具有頻發、超強等特征,發、超強等特征,由此引發城市地面塌陷將呈高發態勢,暴雨疊加城市地面塌由此引發城市地面塌陷將呈高發態勢,暴雨疊加城市地面塌陷的復合災害趨勢將更加嚴峻,因此城市地面塌陷防治應刻不容緩、加大投入!陷的復合災害趨勢將更加嚴峻,因此城市地面塌陷防治應刻不容緩、加大投入!強降雨與城市地面塌陷高度相關;全球極端天氣總體趨多趨強;全球高溫熱
40、浪已成常態;全球熱帶氣旋風暴活動加大;全球雷雨、大風、龍卷等強對流天氣多發;全球低溫雪災頻發;氣候變化帶來潮位不斷增高;我國極端天氣的特殊地理背景。五、極端氣候引發塌陷思考六、塌陷防控列入行政法規思考六、塌陷防控列入行政法規思考 憲法憲法根本法根本法 法律法律全國人大或常委會制定全國人大或常委會制定 基本法律:民法、刑法等 普通法律:勞動法、安全生產法等 行政法規行政法規國務院制定國務院制定 地方性法規地方性法規地方人大制定地方人大制定 規章規章 部門規章、地方政府規章六、塌陷防控列入行政法規思考第二條第二條 本條例所稱地質災害,本條例所稱地質災害,包括自然因素或者人為活動引發的危包括自然因素
41、或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降縫、地面沉降等與地質作用有關的災害等與地質作用有關的災害。六、塌陷防控列入行政法規思考國 土 資 源 部 地 質 環 境 司國務院法制辦公室農業資源環保法制司國 土 資 源 部 政 策 法 規 司巖溶塌陷、采空塌陷及黃土濕陷六、塌陷防控列入行政法規思考年度城市化率城市人口GDP200340.53%5.21億億13.74萬億萬億202265.22%9.21億億121.02萬億萬億因此,因此,城市地面塌陷城市地面塌陷當時當時未列入國務院未列入國務院
42、地質災害防治條例地質災害防治條例法規管理法規管理序列序列近近20年是我國城市化高速發展時期年是我國城市化高速發展時期六、塌陷防控列入行政法規思考2018.8.11/2018.8.11/延安市黃浩灣延安市黃浩灣隱蔽性突發性破壞性動態性特 點防 范 壓 力 大預 警 難 度 大社 會 影 響 大持 續 危 害 大影 響2016.8.23/2016.8.23/蘭州市張掖路蘭州市張掖路據不完全公開報道統計,我國在2018年4月至2019年5月共發生244起城市道路塌陷事故,造成39人受傷,33人死亡。2017.8.17/2017.8.17/廣西北海廣西北海2019.12.12/2019.12.12/福
43、建廈門福建廈門1、“條例條例”發布時間時,我國城市化率較低,國民生產總值發布時間時,我國城市化率較低,國民生產總值GDP處于低位,處于低位,我國城市地面塌陷災害尚未顯現我國城市地面塌陷災害尚未顯現;2、“條例條例”發布時間時,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害規模較大、影響范發布時間時,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害規模較大、影響范圍廣,成為地質災害防治的重點;例如圍廣,成為地質災害防治的重點;例如2010年甘肅年甘肅“舟曲舟曲87特大泥石流特大泥石流”災災害共造成遇難害共造成遇難1557人,失蹤人,失蹤208人;人;3、近年來,城市地面塌陷呈現覆蓋面廣、影響范圍大、損失嚴重等趨勢;、近年來,城市地面
44、塌陷呈現覆蓋面廣、影響范圍大、損失嚴重等趨勢;4、隨著、隨著地鐵等大規模城市基礎設施建設快速推進、地下管網老化愈加嚴重、地鐵等大規模城市基礎設施建設快速推進、地下管網老化愈加嚴重、老舊人防達到使用年限、極端惡劣氣候更加頻繁等,老舊人防達到使用年限、極端惡劣氣候更加頻繁等,我國城市地面塌陷稱將呈我國城市地面塌陷稱將呈現快速發展期?,F快速發展期。六、塌陷防控列入行政法規思考當前當前城市地面塌陷城市地面塌陷列入政府行政法規管理體系已具備條件列入政府行政法規管理體系已具備條件1、城市地面塌陷、城市地面塌陷具有地質災害的基本特征具有地質災害的基本特征 與城市地質相關,例如上海地區的與城市地質相關,例如上
45、海地區的3、2層淺層砂發育;層淺層砂發育;由地質作用產生,例如水土流失、土體固結沉降、地下水動力作用等;由地質作用產生,例如水土流失、土體固結沉降、地下水動力作用等;自然因素或人為活動引發,例如地下人防老化、盾構推進漏水漏砂等。自然因素或人為活動引發,例如地下人防老化、盾構推進漏水漏砂等。2、“條例條例”已執行已執行20年,需要對年,需要對“條例釋義條例釋義”進行部分修改和完善進行部分修改和完善 城市地面塌陷城市地面塌陷作為新型地質災害目前作為新型地質災害目前已威脅到城市可持續發展;已威脅到城市可持續發展;城市地下管網、老舊人防等基礎設施持續老化,未來突發性天氣等自然災城市地下管網、老舊人防等
46、基礎設施持續老化,未來突發性天氣等自然災害的不確定性,極大地增加了未來城市災害風險;害的不確定性,極大地增加了未來城市災害風險;“條例條例”不需要修改,只對不需要修改,只對“條例釋義條例釋義”進行修改,難度相對較小。進行修改,難度相對較小。六、塌陷防控列入行政法規思考3、將、將城市地面塌陷城市地面塌陷列入列入“條例釋義條例釋義”范圍,進入政府法規管理序列范圍,進入政府法規管理序列 專門的管理機構;專門的管理機構;專項的資金投入;專項的資金投入;專業的防治隊伍;專業的防治隊伍;科學的防治規劃;科學的防治規劃;系統的防治措施等。系統的防治措施等。4、“條例釋義條例釋義”建議修改為:建議修改為:地面塌陷應分為:地面塌陷應分為:地洞塌陷地洞塌陷、巖溶塌陷、采、巖溶塌陷、采空塌陷及黃土濕陷??账菁包S土濕陷。六、塌陷防控列入行政法規思考 袁家余袁家余 13501737969 13501737969上海市巖土工程檢測中心有限公司上海市巖土工程檢測中心有限公司