天坑是什麼?形成天坑原因有哪些?天坑跟連續壁的關聯?

▲ 圖源:翻攝畫面。

近年有多起因為連續壁施工不當而導致天坑或是民宅倒塌的意外事件。2024 年 3 月 6 日晚間,台南傳出天坑事件,不僅讓貨車掉入天坑裡,連前來救援的吊車也因為天坑翻覆。本篇文章將整理天坑相關資訊,包含:天坑是什麼?形成天坑原因有哪些?天坑跟連續壁的關聯?給各位讀者參考。

台南天坑事件

台南市中西區在 3/6 晚上發生一起天坑意外,事件發生在西門路和五妃街交叉口附近的工地,因為連續壁灌漿工程造成道路坍塌和一輛車輛墜入,連前來救援的重型吊車也不慎翻覆。這次負責的建商為皇龍建設,皇龍建設也已發布聲明表示深感抱歉且會虛心改進,也承諾將對這次台南天坑事件負責到底。完整介紹:10 公尺台南天坑吞噬貨車,皇龍建設承諾:全力負責

台北信義區天坑、大直民宅塌陷

台北市信義區六張犁地區在 2023 年 5 月 13 日發生了一起因新建工地連續壁工程引起的天坑事件,導致崇德街 60 巷 22 號附近出現了一個巨大的「天坑」。這個意外不僅影響鄰近民宅的地基穩定性,也讓周邊居民不得不進行緊急疏散。

大直民宅因連續壁塌陷

台北市中山區大直街 94 巷 3 弄在 2023 年 9 月 7 日深夜發生民宅塌陷事件,由於連續壁變形和挖掘面的隆起,一樓直接陷入變成地下室,雖然無人傷亡,但此次事件應該是台北市近 20 年來最嚴重工地鄰損案。鄰近的道明外僑學校圍牆也出現塌斜,運動場跑道也出現了裂縫。當時學校周圍隨即設立封鎖區,並且要求學校的師生們避免靠近受損的區域。

完整介紹:大直民宅塌陷震驚全台,鄰損警訊要看這個地方

▲ 2023 年 5 月六張犁發生的天坑事件,圖片來源:議員許淑華

▲ 大直公寓下陷,圖片來源:立委王鴻薇臉書

天坑是什麼?

接下來我們要介紹天坑是什麼?天坑(Sink Hole)地質學名詞是蝕孔,滲穴或石灰阱。

天坑,指的是地表或地下突然塌陷,進而形成大型坑洞或凹陷地形。天坑通常呈現圓形或橢圓形,直徑可以從幾公尺到數十公尺不等,深度也可以從幾公尺到數十公尺。

在地理學中,天坑被視為一種重要的地貌現象,其實在不同地區和地質條件下都有天坑的存在。如果天坑發生在城市或人類主要活動區域,就會對居住、經濟與交通等造成影響。

▲ 天坑是什麼?天坑是地表或地下突然塌陷形成的大型坑洞或凹陷地形。上圖為台南天坑事件,圖源:翻攝畫面。

形成天坑原因有哪些?

形成天坑原因主要有以下幾種:水溶解岩石、岩層崩塌、地下洞穴坍塌或地下溶洞的形成所導致。天坑的出現往往是突然的,對周圍的環境和建築物可能造成破壞和危險。

形成天坑原因介紹

天坑原因(1)地震活動

  • 影響方式:地震引起地表和地下岩層的破裂、變形,可能導致地表塌陷。
  • 影響因素:地震的規模、震源深度及地質條件等。
  • 天坑形成:地震活動可能導致地下空洞形成,進而形成天坑。

天坑原因(2)礦井坍塌

  • 原因:礦井結構不穩定或缺乏適當支撐,導致塌陷。
  • 影響範圍:人為開挖的礦井區域,包括煤礦、金屬礦石等。
  • 坍塌類型:可以是部分坍塌或完全塌陷,導致地表形成天坑。天坑會破壞地表、建築物和基礎設施,對人員安全造成威脅。

▲ 上圖為危地馬拉天坑。

天坑原因(3)地下水融解

  • 原因:地下水中的溶質(如鹽類)與可溶性岩石反應,導致岩石融解形成空洞。
  • 影響範圍:發生於含有可溶性岩石或沉積物的地區,像是:石灰岩、岩鹽等。
  • 形成過程:地下水溶解岩石形成溶洞系統,當空洞無法支撐地表時發生塌陷。
  • 形成時間:形成大型溶洞系統和空洞可能需要數千年甚至更長時間。

天坑原因(4)溶洞坍塌

  • 原因:溶洞或洞穴的岩層在長時間內受到侵蝕,失去原有的支撐力導致坍塌。
  • 影響範圍:常見於石灰岩、石膏、大理石等可溶性岩石層。
  • 形成過程:地下水溶解岩石中的溶質(如二氧化碳),長期作用下形成溶洞。溶洞失去穩定支撐後可能發生坍塌,形成天坑。溶洞坍塌往往突如其來,難以預測。
  • 後果:可能導致土地沉陷、道路破壞,甚至建築物傾斜或崩塌。

天坑原因(5)地下管線破裂

  • 原因:管道老化、設計或施工缺陷、地震或地面變形等導致破裂。
  • 影響:泄漏的水或其他流體侵蝕土壤,形成空洞,進而導致地表塌陷。
  • 預防措施:需要適當的管道設計、定期監測和及時維修。

▲ 上圖為危地馬拉天坑。

天坑跟連續壁的關聯?

地下連續壁施工法,簡稱連續壁,是一種廣泛應用於城市地下建築、高層建築基礎和水壩防滲牆等工程的地下基礎結構。在連續壁的作業過程中,如果施工不當就會造成地面破裂或是導致天坑。而連續壁破裂通常是因為混凝土質量不佳,或是地下水壓力過大而造成。

先前我們有詳細介紹連續壁的施工與灌水流程,可參考:連續壁是什麼?工程施工、灌水流程、破裂避免方式及原因

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