2013年3月,深圳福田区景洲大厦小区发生塌陷,小区一名保安在设置警戒线时坠入坑中,因抢救无效身亡。上图为当地媒体报道截图。
2013年5月深圳发生骇人地质事故,龙岗区一工业园外的路面突然大面积塌陷,深坑直径约十米,深约六米。因事发时是厂房下班高峰期,多名工人堕坑,最少造成六人死亡,一人受伤。事故惊震当地居民,附近店主表示,涉事路段前身是排水渠,怀疑当时的施工单位用豆腐渣材料修路肇祸。另有网民认为,各地不时出现夺命深坑,俨成街头陷阱。本文试从工程学角度分析沉洞(地陷)的现象。
首先沉洞可分为天然及人为意外。天然沉洞一般出现于有水流经的石灰岩岩层,当空气中的二氧化碳溶解在雨水里,就会令雨水变成弱酸性;但当这些弱酸雨水从泥土表层渗进地下,植被及地表中的植物物质会令这些弱酸变成强酸,使雨水流过石灰岩岩层时,慢慢地把石灰岩层侵蚀成小洞。当小洞日渐扩大时,可能会令地表突然塌陷,形成沉洞。2010年,危地马拉遭热带暴风雨艾加沙侵袭导致土石崩落,出现一个30层楼深的大洞,专家认为巨洞形成的主因是人祸而非天灾。
危地马拉地层表面有数百公尺都是由浮石组成,浮石是火山喷发的岩浆急速冷凝,气体逸出后所形成的多孔状岩石,渠道工程加上大雨剧烈冲刷,造成地层崩陷。美国达特茅斯学院(Dartmouth College)地质学家波尼斯(Sam Bonis)指出:浮石多孔,结构不紧密,因此易受侵蚀。挖地进行雨水和污水下水道工程,遇上来得又急又猛的暴雨,加速地层流失,造成巨洞。波尼斯说:“巨洞产生在地质相似的区域,外观也差不多,这绝非巧合。”尤其应该调查巨洞地点是否和管路的分布有关,当局有必要做全面勘查。
本文作者之一吴其卓为特许土木工程师及道路设计专家,吴先生表示:建筑及城市计划法规不完善,路政及建筑部门执行不力都是人为意外造成沉洞的成因。要预防同类意外发生,政府应完善地下管道的记录及加强保养维护,部分管道可能早有裂缝渗漏,日久失修对地层亦造成侵蚀;如遇上暴雨,市区的下水道无法承重,亦会造成地面下陷。
路陷可算是一种比较小规模的沉洞,在香港亦很常见。路陷一般是因为雨水透过行人路渗进地下,侵蚀地底喉管,一些比较大型的喉管一旦崩塌,令破损部位附近的沙泥突然被冲走,就会令到路面坍塌。2012年6月香港观塘有一条直径约一百五十毫米的地底食水管爆裂,大量食水夹杂沙泥涌出路面,沿路流向观塘道,引致观塘港铁站一带路面被水淹没,顿变成泽国,车辆无法通过,造成大塞车。现场一段面积约十米乘六米的路面,亦出现下陷,有路人途经见状,更打趣称:“是地震吗?”警员立即封路戒备,并通知水务署抢修。受事件影响,观塘道居民的食水供应一度暂停。
水管爆裂事故而引致的意外一直为香港市民关注,今年1月的立法会会议上,谢伟铨议员(建筑、测量及都市规划界功能界别)亦向发展局局长陈茂波发出提问,以下是部分提问及答复内容:
谢伟铨议员问题:
近年,本港发生多宗水管爆裂事故,对路面交通及市民造成严重影响和不便。水务署曾表示,正采取多管齐下的方式处理有关问题,包括透过检漏积极防止水管爆裂、进行更换及修复水管计划(计划)以更换老化水管,以及实施水压管理。就此,政府可否告知:
由现在至2015年,将会在计划下更换及修复的水管集中在哪些地区,以及水管的总长度为何;
在加强水管测漏方面,水务署在哪些地点的水管分段安装了具无线传输数据功能的噪音记录仪,以及就收集所得的数据进行归纳及分析的结果为何;有否评估该项措施的效果及能否达到预期的效果;若有评估,结果为何;
当局实施了哪些具体措施,以透过水压管理处理水管爆裂及渗漏的问题,以及推行该等措施的进展及成效为何;及
政府会否推出新措施,以防止和处理水管爆裂及渗漏;若会,措施的具体内容、涉及的人手及费用为何?
发展局局长陈茂波答复:
本港的输水系统规模庞大而复杂,山丘地形令供水水压偏高,若遇上泥土移动和外在因素,已老化的供水网络会有机会出现爆裂的情况。我们非常明白水管爆裂给市民带来不便,亦会对交通造成影响。水务署会多管齐下积极处理有关问题,包括透过检漏鉴定有机会爆裂的水管,进行水管更换及修复计划以及实施水压管理。有关工作已见成效,水管爆裂的宗数由2000年至2001年高峰期的每年约2,500宗,下降至2012年的约260宗。水务署在2000年推出的水管更换及修复计划,至今已完成约三分之二,预计整个计划将于2015年完成。水务署现正筹划2015年后下一阶段的水管更换及修复计划。
就议员问题,答复如下:
在更换及修复水管计划下约1,000公里尚未完成的水管,其位置分布全港,较多位于中西区、湾仔、东区、油尖旺和九龙城等区。
水务署在主要繁忙路段而仍待更换及修复的关键水管上,例如干诺道中、龙翔道及屯门公路等,安装了具无线传输数据功能的噪声记录仪。收集到的数据经分析后有助侦察水管漏水及预防爆裂。在2012年内透过侦测而确定了约120个水管渗漏点,使维修工作能适时进行及避免水管爆裂,有关措施成效理想。
在全港17个主要食水供应区,水务署已经完成12个区的水压管理研究。其余5个现正进行研究,预计于2014年中完成。水务署正在7个已完成研究的供应区内进行设置水压管理系统工程,工程包括建造地下井及安装减压阀和流量计。另外为五个已完成研究的供应区的水压管理系统工程进行详细设计。截至2012年12月,水务署已在该7个供应区内完成涉及约300公里食水管的水压管理工程,比较未进行有关工程前,估计每年可减少因水管爆裂及渗漏而流失的食水量约500万立方米。
除了上述提及防止和处理水管爆裂及渗漏的措施,水务署一直以来不断探索世界各地有关技术的最新发展,藉此进一步减少水管爆裂和渗漏。水务署于2011年,试验了新的“Sahara”技术和精灵球“Smartball”技术,将闭路电视镜头及声音传感器等仪器,放进运作中带压水管检测漏水情况。试验证明该等技术能有效地找出渗漏点,但目前成本昂贵。水务署会继续在世界各地寻找其他相类的技术,以便一旦采用此技术作为常规的测漏技术时,能透过竞争性投标,降低成本。此外,水务署已购买新的噪声相关仪“AquaScan TM”,该仪器能更有效地应用于非金属水管及大直径水管的测漏工作,加强水务署的测漏能力,防止爆喉事件。
除使用新的水管测漏技术,水务署继2012年4月开展首份采用与测漏成绩挂钩条款的侦测渗漏合约后,已于2012年12月开展另一份同类形式的合约,以鼓励承办商更积极及准确地测定漏点。水务署会继续研究新的技术和措施,以防止和处理水管爆裂及渗漏。现时所有措施,均以现有人手及资源应付,但水务署会不时检讨增加人手及资源的需要。
由立法会的答问所见,对地下水管之保养维护工程必须持之以恒,并采取最新之技术配合,以取得较佳成效。在施工期间,同时可更新及完善过往不足之记录,以便制订长远的保养策略,减少人为造成的沉洞,以免日后造成人命及经济损失。
(同文作者还有吴其卓、何慧敏)
原载于《现代物业·新业主》2013年07期/总第263期
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