中国历史基坑深度之最(天津是亚洲沉降最厉害的

作者龚诚仁，本文系外部专家来稿作品，欢迎各位专家投稿！

（一）引子

半个多月前，有新闻报道，天津市津南区八里台镇碧桂园东门八里台路地面隆起开裂，小区内局部出现沉陷，部分建筑疑似出现倾斜。

△网络截图

6月2日，天津市津南区人民政府方微博@津南发布回应称，地面沉降处置工作有序推进，受到影响的群众已实现应转尽转、妥善安置。

△上游新闻页面截图

相关媒体说，根据现有信息，初步判断这次事件属于突发地质灾害。客观原因是深部地质构造比较复杂，根据国家科研机构通过多种先进手段探测，推断1300米深度以下疑似存在地质空腔，这种地质构造不是常规的勘察手段能够探测到的。

，也不排除地热井打井施工触及了深层地质构造，从而导致涉事地区浅层水土流失，出现地面沉降等现象。

这些只是阶段性的研判结果，所以我们应该等待专业机构的进一步调查和结论。

（二）天津是亚洲沉降最厉害的城市

笔者的初步判断也是一次地陷事故。然后顺着这个线索搜索，才发现天津居然是城市地面下降速度最快的亚洲城市！

△图/热爱大自然瞌睡虫

在天津地面下沉最快的早期阶段，从1959年到1982年，天津城市地面下降了2.5米！

天津市地面沉降现象最早发现于1923年，到1985年，天津平原区地面沉降灾害已十分严重，中心城区地面沉降量达80～100 mm／年，塘沽城区地面沉降量达80～ 150 mm／年【1】。

这样惊人的地面沉降量，严重危害了城市安全、轨道交通工程安全，并加剧了沿海地区风暴潮灾害。

为了控制地面沉降，天津市进行了多项调查、监测和研究，积极推进防治工作。应该说，地面沉降防治已经取得了一定成效。

天津市2017年中心城区平均沉降量14 mm，滨海新区平均沉降量16 mm，其中塘沽平均沉降量 14 mm，汉沽平均沉降量 27 mm，大港平均沉降量14 mm。

根据天津市规划和自然资源局提供的数据，自2018年以来，天津年均地面沉降量减小65%，年最大沉降量减小57%，年沉降量大于50毫米的沉降严重区面积减小98%。

而且根据报道显示，2021年天津市超额完成《天津市平原区地面沉降综合防治实施方案（2020—2022年）》中，平均年地面沉降量和沉降严重区面积年度防治目标，防治成效创历史最好水平。

种种成果表明，天津在防治城市地面沉降方面是取得了积极进展的。

这次碧桂园小区地面沉陷事件只能说明，防治地面沉降工作的难度和复杂性，不是一蹴而就完成的。

（三）上海地面沉降史也曾让人不寒而栗

对于地面沉陷问题，囿于专业知识所限，笔者知之甚少。

第一次接触到这方面内容，还是在2007年上海杨浦区某项目深基坑水土流失专项论证时，对该方面的内容有了一些粗浅认知。

正因为经过那个项目的专项论证过程，接触到一些从事上海水土保持方面工作的业内人士，才知道上海这个城市在防止水土流失、减缓城市沉降方面多年来是多么的努力。

历史上，上海是我国发生地面沉降现象最早、 影响最大、 危害最深的城市。

自1921年发现明显沉降现象以来，到1965年，上海市区地面平均已下沉1.76m，沉降中心区的最大累积沉降量达2.63m，最大年沉降超300mm【2】。

即使市区部分地段先后经历了两次加高，上海中心城区的地面高程仍由开埠时的4.0～4.5m减少到3.0～3.5m，内环线区域减少到2.5～3.0m。这个高程，已经低于黄浦公园站观测点多年平均高潮位3.12m和最高高潮位5.72m【3】。

△图/知乎

作为一个工程人，我只能用震惊来形容我第一次看到这些数据时的感受。

上海已经形成以市区地下水主要开采区为中心的沉降洼地，沉降范围已经遍及整个市区，并波及周边的近远郊地区。难怪有业内人士形容，上海这座城市下面，就是一个巨大的漏斗。

从1965年之后，上海通过限制地下水开采、调整地下水开采层次及开展地下水人工回灌等措施，使得地面沉降得到有效控制。在措施实施初期，市区地面出现明显回弹，但随后每年仍有数毫米的微量沉降。

这是一个颇为无奈的事实，因为地面沉降具有不可逆性，损失的地面标高绝大部分是不可恢复了，只能延缓沉降速度。但不管怎样，经过近半个世纪努力，上海已经成功延缓了地面沉降速率。

△根据相关统计数据整理

在2013年4月17日，上海市第十四届人民代表大会常务委员会第三次会议通过《上海市地面沉降防治管理条例》，以地方性法规的形式来固化防止城市地面沉降所取得的成果。

该《条例》与工程相关的主要是第二十二条

1.在地面沉降易发区内进行基坑开挖深度七米以上的建设工程，建设单位在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估时，应当将地面沉降危险性评估作为主要内容。

2.基坑开挖深度七米以上不足十五米的，建设单位在进行地质灾害危险性评估时，地面沉降危险性评估部分可以直接采用市规划国土资源行政管理部门发布的分区地面沉降危险性评估报告。

3.基坑开挖深度十五米以上的，建设单位应当委托具备相应资质的评估单位，根据分区地面沉降控制要求，对地面沉降危险性进行评估。评估报告应当经专家评审通过，并由建设单位报市规划国土资源行政管理部门备案。

只有做到有法可依，防治的前景才可预期。

（四）地面沉降成因、危害及防治方法

关于引起地面沉降的原因，通常认为是自然和人为两个因素造成。

自然因素方面，新构造运动引起的地面沉降、海平面上升导致地面的相对下降（如沿海城市）、土层的天然固结等。

概括来讲，就是先天不足。

比如我们长江三角洲就是地陷灾害的主要区域，这个区域都是冲积平原，从历史的角度看，属于很新的陆地，所以受以上自然因素影响就大。同理，作为华北平原出海口的天津，情况亦是如此。

再看人为因素，如下几个方面都会引起地面沉降

1.抽汲地下气、液体引起的地面沉降。这其中抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性最严重的一类。

本来地层主要由各含水层及其相对隔水的粘性土层相叠组成，各层间在一定的水压下有着水力联系。

抽取地下水使含水层的水头（或水位）下降，并牵动相关的水头下降，导致孔隙水压力减小，有效应力增加。

有效应力的增加，等同于给土层施加一附加压应力，使土层生压缩变形，各土层的变形叠加，最终导致地面的整体下沉。

2.大面积地面堆载引起的地面沉降。

3.大范围密集建筑群施工造成的整体性沉降，属于工程性地面沉降。

还是以上海为例，20世纪90年代以前，上海市施工量较少，地面沉降的主要原因为抽采地下水。自20世纪90年代以来，上海跨入发展新时期，到2000年底上海共有高层建筑3529幢，这一时期工程施工对地面沉降的影响约为32％【4】。

对于我们住户来说，地面沉降带来的危害是看得见、摸得着的，比如最常见的就是住宅墙面、顶面出现裂缝。

这个情况对于2010年之后交付的钢混结构高层住宅影响还不大，只要建筑质量过关。但1990～2010之间20年开发的多层住宅小区，尤其还有一部分是预制板结构的房屋，危害不小。

谈到控制地面沉降灾害的工程措施，主要就是地下水回灌、调整地下水开采层次以及土方回填。

这其中比较直接的措施就是对地下水进行人工补给。但采取人工回灌措施也会受到一些客观因素制约。比如南方雨水多，采用人工回灌补给地下水的成本低，而这个如果放到天津就很难了。

还要注意，回灌地下水时应控制水源的水质标准，以防止地下水被污染。

采用地下水回灌虽然有效，但毕竟是补救措施，属于事后控制。

更为合理的做法还是严格实行地下水取水许可制度，最大限度地压缩开采量，并保证深层地下水的采灌动态平衡。事前控制才是重点。

，在考虑地质环境容量和承载能力前提下，防治沉降速率过快、累积沉降过大等灾害性地面沉降。

（五）小结

地面沉降，对城市发展的危害主要表现在降低城市防汛能力、影响内河航道通航能力、损坏地下管线、威胁城市交通设施、影响建筑物使用安全等方面。对于我们普通居民，则有可能是危及房屋使用安全的大问题，不可不重视。

上海市是中国第一个出现因过度抽水导致地面大幅沉降的城市，但几十年来不懈努力，通过严格执行政策管理地下水开采，现在上海市的沉降问题已经得到极大的缓解。

天津当前面对的问题，症结还是在于城市快速发展需要大量基建工程，从而导致地下水过采问题。所以如何平衡发展与环境保护，考验着我们的决策能力和智慧。

参考文献

1.张姣姣·天津市地面沉降研究成果【J】山西建筑·2019-01·P66-67

2.龚士良·上海地面沉降预测【J】预测·1997年第2期·P33-35

3.张维然等·上海市地面沉降特征及对社会经济发展的危害【J】同济大学学报·2002年9月·1129-06

4.李红艳、陈德棉 离技术项目投资风险与成功概卓研究[J]预测．1998．17(4)67-68