城市建設(shè)既需要“面子”，更需要“里子”，防范道路塌陷，任重而道遠(yuǎn)。
文 |張偉超
2020年1月14日，青海西寧發(fā)生地面塌陷事故，目前已致9人遇難，事故具體原因正在調(diào)查中。
近年來，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)路面塌陷的城市越來越多。搜索“路面塌陷”，就會(huì)看到馬路上、人行道上、施工現(xiàn)場(chǎng)上的一個(gè)個(gè)大坑，人和車跌落其中，各式管道露了出來，屢見不鮮。新京報(bào)整理了近年來國(guó)內(nèi)外各大城市出現(xiàn)的塌陷事故。
面對(duì)如此多的道路塌陷事故，人們?cè)谕槭耪咧啵苍趽?dān)心：城市的道路怎么了，為什么走在路上都不安全了？
01城市路面塌陷，是天災(zāi)，亦是人禍
暴雨等自然原因會(huì)造成路面塌陷。當(dāng)?shù)孛嫦碌乃缮⒊练e物孔隙處于飽和狀態(tài)，砂礫石間的摩擦力有所減小，道路就容易塌陷。一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)表明，雨季發(fā)生道路塌陷事故的，占到了事故總數(shù)的41%。
但不少業(yè)內(nèi)人士指出，人為因素才是造成路面塌陷的主要原因。
據(jù)相關(guān)學(xué)者對(duì)全國(guó)2005年-2015年中的120次道路塌陷案例分析后，發(fā)現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的塌陷占總數(shù)的65％，其中，管道破損和施工導(dǎo)致的塌陷占比為人為因素中的87%。管道破損后，水體會(huì)不斷滲入土層中，隨著這些細(xì)小的流動(dòng)通道不斷增大，水流動(dòng)時(shí)就將松散物質(zhì)帶走了。隨著泥土顆粒和土壤的流失，地面逐漸下沉。
▲西寧發(fā)生地面塌陷事故
每個(gè)城市的地下都有電力、路燈、通訊、天然氣、熱力等各種管線，每條管道埋入地下，都需要對(duì)馬路“開膛破肚”。如果施工后回填不密實(shí)，地下松散土體就會(huì)逐漸被流水沖走，造成地面塌陷。
這就讓城市路面塌陷常常發(fā)生得很突然：路面下的土體流失形成了空洞，路面上可能還看不出損壞的痕跡，而路面一旦塌陷，過程又十分短暫，很難預(yù)警，這也是國(guó)內(nèi)外大多數(shù)道路突然坍塌的原因之一。
除此之外，城市路面的坍塌還會(huì)反復(fù)發(fā)作。這是因?yàn)槁访嫣谋澈?，是路面下的水土流失。土體有空洞，無力承載路面壓力，而土體空洞往往不是孤立存在的。一處路面塌陷，會(huì)加劇塌陷處周圍區(qū)域的水土流失。
如果只治理一次塌陷，而未對(duì)該區(qū)域進(jìn)行檢查和治理，極易再次發(fā)生塌陷。這也是2014年鄭州路面先后坍塌12次的原因所在。
02系統(tǒng)性空洞巡察，使日本塌陷大幅減少
雖然塌陷的事發(fā)速度很快，但是這并不代表我們對(duì)其無法預(yù)測(cè)、無從防范。
上世紀(jì)80年代，日本東京也曾多發(fā)由地下空洞引發(fā)的地面塌陷事故。尤其是在繁華的銀座附近發(fā)生的塌陷事故，引發(fā)了民眾的極大關(guān)注和一系列社會(huì)問題?？晒?duì)比的一組數(shù)據(jù)是，20多年前，東京都道中，每年大規(guī)模地陷次數(shù)多達(dá)20-25次，但近年來，東京卻每年僅有一至兩起大規(guī)模地陷，甚至有數(shù)年未出現(xiàn)大規(guī)模地陷。
那么，東京是如何做到的？
在日本，發(fā)生地下空洞、最終導(dǎo)致塌陷的原因和中國(guó)非常類似。專門探測(cè)地下空洞的雷達(dá)服務(wù)公司Geo Search的社長(zhǎng)富田洋曾公開表示，由下水道引起地下空洞化的占40％-60％，其余的則是地鐵等大型地下設(shè)施的周邊發(fā)生的空洞化，這同時(shí)也是不容易夯實(shí)的地方。
經(jīng)過1987年前后的銀座地陷事件后，日本政府認(rèn)為“如果不調(diào)查地下空洞化狀況的話，就無法解決地面塌陷問題”。多年研究日本地陷問題的東京大學(xué)助理教授桑野玲子也表示，空洞化難以預(yù)防，但可以通過嚴(yán)密的勘查及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在形成地面塌陷之前未雨綢繆。日本近年來造成嚴(yán)重事故的地面塌陷大幅減少，這與縝密的預(yù)防勘察是分不開的。
1990年，Geo Search公司使用雷達(dá)探測(cè)技術(shù)，開始在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)查。Geo Search針對(duì)東京都政府管理的重點(diǎn)路線進(jìn)行檢測(cè)。此外，還將全部路線分割成五個(gè)部分，五年巡視一回。國(guó)道則每年檢測(cè)，管理水平較高。認(rèn)識(shí)到路面問題的地方政府都在進(jìn)行檢測(cè)。此外，如發(fā)現(xiàn)塌陷，作為緊急檢測(cè)，則對(duì)周邊地段也進(jìn)行勘測(cè)。
▲圖片來源：視覺中國(guó)
為了早期發(fā)現(xiàn)，建設(shè)局職員白天開車巡邏，觀察路面情況。如發(fā)現(xiàn)有異常，及時(shí)進(jìn)行處理。針對(duì)東京都管理的重點(diǎn)道路，以三天左右一次的程度進(jìn)行觀察?！拔覀冋莆杖菀装l(fā)生異常的地方在哪里。以這些地方為重點(diǎn)，即在城市地區(qū)埋有大型設(shè)施的地段采用雷達(dá)進(jìn)行勘察。我們以此找到空洞，把砂土夯實(shí)和進(jìn)行維修管子等處理。” 一位東京都建設(shè)局道路保全官員說道。
雷達(dá)探測(cè)作為道路養(yǎng)護(hù)管理的一環(huán)已經(jīng)在日本實(shí)行近20年。目前東京都管理的重點(diǎn)路線，都有專門公司，定期檢測(cè)。一旦找到了地下空洞，道路管理部門將按照空洞大小和危險(xiǎn)程度實(shí)施加固工程，以在發(fā)生塌陷前完成對(duì)策。下水道管理部門也會(huì)同時(shí)檢查水管狀態(tài)，會(huì)向道路管理部門提出維修意見。
據(jù)富田洋介紹，在如此縝密的考察之下，發(fā)生地下空洞化的頻度依然非常高。平均在國(guó)道每2公里、東京都道每1公里、東京23區(qū)內(nèi)每0.5公里，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)地下空洞。與地面塌陷的嚴(yán)格定義類似，日本對(duì)地下空洞的界定亦是非常細(xì)致。被認(rèn)定空洞的最小規(guī)模是長(zhǎng)0.5米，寬0.5米，深度0.05米，不過是兩張大號(hào)比薩餅疊在一起的大小。
03我國(guó)起步較晚，但5G與AIoT或?qū)⑻峁┬聞?dòng)能
加強(qiáng)城市道路地下空洞的巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，可以預(yù)防事故的發(fā)生。但我國(guó)的道路地下巡檢仍處于智能化建設(shè)的初級(jí)階段，以往的道路地下巡檢面臨著三大問題：
一是缺乏全面的監(jiān)管手段：無法隨時(shí)隨地監(jiān)管巡檢工作；二是缺乏高效、精準(zhǔn)的巡檢手段：無法針對(duì)一些重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)時(shí)段、重點(diǎn)事件進(jìn)行定向的精準(zhǔn)巡檢、無法高效、快速響應(yīng)事件。三是缺乏可視化的分析手段：巡檢無法圖表化、可視化，無法呈現(xiàn)直觀的數(shù)據(jù)，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的展示、分析以及預(yù)測(cè)。
在中國(guó)，由于沒有強(qiáng)制的法律規(guī)定，有關(guān)地下空洞的事故在受關(guān)注程度上還得不到重視，但是每年發(fā)生的大大小小的地下空洞事故都或多或少地危及著我們的生命及財(cái)產(chǎn)安全，因此地下空洞問題不容小覷。建立周期性道路地下空洞檢測(cè)機(jī)制并開始實(shí)施是我們當(dāng)前首要進(jìn)行的。
除此之外，一方面相關(guān)部門要盡職盡責(zé)，對(duì)老舊管線進(jìn)行維修保養(yǎng)或更換，嚴(yán)控回填施工質(zhì)量；另一方面，除了人工巡查，還應(yīng)使用各種技術(shù)手段檢測(cè)道路狀況，如雷達(dá)探測(cè)法、高密度電阻率法、瞬態(tài)面波法、微動(dòng)勘探法、地震映像法等先進(jìn)技術(shù)在城市主干道、給排水密集區(qū)、地鐵施工區(qū)等勘探預(yù)警。
運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，人們可以通過實(shí)時(shí)觀測(cè)雷達(dá)圖譜顯示的頻率、振幅、相位變化，判斷地下是否有“病害”。
▲圖片來源：視覺中國(guó)
而如今5G與AIoT的發(fā)展給道路地下巡檢帶來新動(dòng)能。在道路地下巡檢領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)可用于增強(qiáng)物理環(huán)境中的數(shù)據(jù)收集，并快速將這些數(shù)據(jù)傳送給防災(zāi)各個(gè)部門。道路地下有時(shí)會(huì)無法及時(shí)獲得某些區(qū)域的信息。但是，如果這些區(qū)域存在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，它們將能夠更輕松地廣播信號(hào)并傳送關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、壓力等。有了這些數(shù)據(jù)，巡檢員或有關(guān)部門就可以在提早預(yù)防路面坍塌事故方面做出更明智的決策。
中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì)地下管線專業(yè)委員會(huì)委員崔海濤還建議，城市道路塌陷災(zāi)害普查探測(cè)工作，需要從突發(fā)應(yīng)急過渡到定期常態(tài)化?？梢赃x擇幾個(gè)典型代表性城市，在城市管線密集區(qū)、地鐵施工沿線等重點(diǎn)區(qū)域系統(tǒng)實(shí)施道路塌陷災(zāi)害普查探測(cè)，通過試點(diǎn)，驗(yàn)證、改進(jìn)技術(shù)裝備和工作方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)全國(guó)推廣。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，還須健全制度機(jī)制。有必要在建章立制上下工夫。為防范城市地面沉降進(jìn)行專門立法，完善道路坍塌事故應(yīng)急預(yù)案，構(gòu)建定期地下勘察巡查、管理責(zé)任追究等機(jī)制。
防止地面塌陷是保障城市運(yùn)行的“生命線”，美好城市既需要“面子”，更需要“里子”，防范道路塌陷，任重而道遠(yuǎn)。
□張偉超（媒體人）
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