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从上海在建13层大楼轰然倒塌到深圳滑坡事件：流动的土地
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从上海在建13层大楼轰然倒塌到深圳滑坡事件：流动的土地
杨学祥
[2]文克玲 2015-12-27 10:56
原文中有如下一段话：
言归正传，老专家的话通俗来讲，就是土并非可以精确预测的材料。大体积的土既不是有稳定形状的固体，也不是四处流动的液体。世上有矗立几十米，在攻城武器反复破坏下不倒的夯土城墙，有可以挖大跨度窑洞的黄土坡；也有咆哮奔腾的泥石流和暗藏杀机的流沙。在两个极端之间，就是我们日常见到的土——但我们很难确定眼前的土处于什么状态，也不知道它会变到什么状态，甚至不知道土的这一部分和另一部分是不是处于同一状态。
这就给土木工程出了难题。因为土壤无所不在，就算没有丘陵山地，建筑也必须把地基扎入土层。在土力学研究者眼中，我们根本不是住在坚实的地面上，而是住在一块大果冻的表面。如果我们无视土的变形和移动，整个城市必然会一场大雨后变成废墟；如果我们不利用土的稳定性，把所有地基都打到基岩，把身边所有的土丘都挖平，建筑成本恐怕会上升到今天的十倍不止。总之，在住不起房子和住不稳房子之间，我们必须取一个妥协的平衡点。
最理想的解决方案当然是精心测算各处土的性质，然后为不同稳定性的土配上不同的安全措施。但是——正如老工程师毕生经验的总结——我们对土的性质知之甚少，千万别以为我们有一套精确的理论去应付不同的土方。迄今为止，绝大多数常用土力学公式的基础还是经验。不仅学生会困惑，就连专业的大学教授也会为此纠结：
（一页教科书的截图）
所以，一般情况下，工程师的目标并不是搞清楚“这个山坡下发生了什么”，而是根据各种经验，找出一堆土最可能出现变形的地方，然后对最危险的破坏面进行处理，至少也要积极监测这个破坏面。一旦出现问题，能补救则补救，不能的话……提醒大家赶紧逃吧。
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所以，需要监测。
深圳有40多个渣土场。我怀疑，它们的运营者中有多少具有足够的科学知识，或者愿意遵守规范。
博主回复(2015-12-27 15:34)：土不是稳定的固体，也不是短期的流体，它随含水量多少而变化，稳定性需要随时监测。地方官员可能看不懂这一不稳定现象，以固定的观点来看待随时可能发生的风险。监测风险不可一日忽视。其实，上海就发生过堆土压塌新建楼房事件。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-946131.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-240813.html
从上海在建13层大楼轰然倒塌到深圳滑坡事件，时间间隔不超过7年，灾害的性质几乎是同一模式重演：堆土在重力作用下流动导致的灾害。大城市的管理者并没有从中汲取教训，而是故伎重演。他们不想了解科学，只注意眼前的利益。
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重力均衡造成的灾害：上海在建13层大楼轰然倒塌已有 6344 次阅读 2009-6-28 17:36 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:上海在建高层建筑,重力均衡,在建大楼倒塌,预警 推荐到群组
图1 楼房倒塌示意图 赵佳峰 制图[3]
重力均衡造成的灾害：上海在建13层大楼轰然倒塌
杨学祥
我们在2004年就指出，海平面上升直接影响沿海地区人民生命财产安全和社会经济的发展，加剧了风暴潮灾害，增大了洪涝威胁，减弱了港口功能，并且引发了海水入侵、土壤盐渍化和海岸侵蚀等问题，导致了沿海湿地的损失和动物的迁徙，使按原设计标准建设的沿海城市市政排污工程的排污能力降低，对环境和人类活动构成直接威胁，严重影响了沿海经济的发展。我国的辽东湾、莱州湾和海州湾等岸段就因为海平面的升高而加重了其沿海低洼地区的土地盐渍化和洪涝灾害。沿海灾害加剧带来生产成本的提高和经济投资的风险[1]。
中国巨灾是由多种效应叠加而成，是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大，将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机等环境风险[2]。
我们的预测不幸得到证实：13层大楼如同被抽走底部的积木轰然倒塌，2009年6月27日5时30分许，上海市闵行区莲花南路罗阳路口，在建楼盘莲花河畔景苑工地发生楼体倒塌事故，造成1名工人死亡[3]。
在楼房倒塌之前，由在建楼群引发的重力均衡作用已经发生，倒塌楼房附近的83米防汛墙严重损毁。据了解，倒塌的楼盘附近近期已出现了异常情况。就在倒塌事故发生前一天，即6月26日，莲花南路、罗秀路路口的淀浦河河道南侧防汛墙严重损坏。长约83米的防汛墙严重损毁，整个防汛墙向外推出约4米，河床被抬起约5米，路面出现裂缝。水务部门对此表示，这与莲花河畔景苑工地的堆积泥土过多有关[3]。也就是说，莲花河畔景苑工地的堆积泥土过多，重力下沉作用推动附近地层向四周扩张，使整个防汛墙向外推出约4米，河床被抬起约5米，路面出现裂缝。这就像水中的货船一样，加载后吃水线上升，卸载后吃水线下降。这一现象表明，由楼群和堆积泥土引发的地壳均衡作用已经快速发生（一般情况下，均衡沉降是缓慢发生的），应该引起人们的高度警惕。
不幸的是，施工管理层没有这方面的管理经验，只忙于防汛墙的抢修，忽视了楼群的安全，酿成了历史上少见的在建楼房倒塌事故。从26日起，这个水景楼盘便开始陷入了麻烦。河岸附近堆积了成山的渣土，前一天，邻近的淀浦河防汛墙出现了70 余米塌方险情，可能溃坝，多台挖掘机正在连夜赶工，打算将小山一样的土方运走。27日清晨，闵行区淀浦河畔的莲花河畔景苑的工地上，工人还在忙着抢修前一天溃坝的防汛墙。5时30分左右，梅雨连绵，在巨响声中，一幢13层高的商品房轰然倒塌，瞬间埋葬了一名工人生命，也砸碎了百余名购房者在这里安家的梦想[3]。
楼房的重力下沉是不可避免的，只要受力均匀，楼房整体均匀下称，倾斜和倒塌事故就不会发生。此次倒塌事故的原因有三个：其一，楼盘靠近河流，含水高的泥土有较高的流动性。其二，在雨季，增大了地表泥土的含水量。其三，地下车库被挖空，属于卸载类型，受力后上升；堆积成山的渣土属于加载类型，受力后下降。堆积成山的渣土在重力作用下沉降，挤压下层塑性泥土向四周扩张，首先导致整个防汛墙向外推出约4米，河床被抬起约5米，路面出现裂缝。次日导致大楼由北向南不均匀上升，由向南倾斜到向南倒塌。附近三栋大楼没有不均衡升沉作用，因而没有倒塌（见图1）。当然，这并不能排除地基有质量问题的可能性，但是不均衡升沉作用是主要原因。管理人员和设计人员忽视了塑性地层楼房建筑的重力均衡问题。
幸运逃生的施师傅告诉记者，当时他刚到24号、25号楼工地的地下车库，正准备开工，忽然看见地下的土直往上“冒”。 施师傅说，来自江苏的他，在这个工地做打钢筋工作已近一个月。根据多年的工作经验，施师傅认为，这是房子要倒塌的迹象。“整幢楼房慢慢地向南侧倾斜，玻璃窗一扇都没有碎。”于是他和其他工人迅速往西边撤离[3]。这一现象证明了“地下车库被挖空，属于卸载类型，受力后上升”的推理。
参考文献
1. 杨学祥.直面沿海投资过度的经济风险 (2004-2-10) .光明网.光明观察.http://www.gmw.com.cn/03pindao/guancha/2004-2/10/878001.htm
2. 杨学祥.直面沿海投资过度的环境安全 (2004-2-17) .光明网.光明观察.http://www.gmw.com.cn/03pindao/guancha/2004-2/17/926001.htm
3. 13层大楼如同被抽走底部的积木轰然倒塌。2009-6-28 4:18:41http://www.dfdaily.com/node2/node146/userobject1ai176000.shtml
4. 异常：83米防汛墙严重损毁http://gz.house.sina.com.cn 2009年06月28日09:10 新快报。http://gz.house.sina.com.cn/news/2009-06-28/09103853715.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-240813.html
https://m.sciencenet.cn/blog-2277-946215.html
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