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【向灾难学习:地质与城市发展】系列一
报道|余佩妮  摄影|黄亮辉

随意改造地质,
地陷土崩早有征兆?

吉隆坡印度回教堂地陷吃人、雪州蒲种工地旁河流决堤等事件,迅速引发社会对地质问题的关注;随着城市化快速推进,人们不禁疑惑,地质与现代化发展是否可以共存。

《南洋商报》今日起系列报道,由地质学家、建筑师、建筑测量师和城市规划师,各专家角度深入探讨从平地到高楼,地质在当中到底扮演什么角色;地质与城市发展之间有何微妙平衡,并如何在追求繁荣的同时,保障城市安全与稳定。

林俊宪讲解马来西亚半岛的地质情况,并指不同的地质有不同的风险和危害。

你是否曾经想过,举世闻名的马来西亚首都标志双峰塔(KLCC),原来最初并非坐落在如今的位置?

当年,双峰塔原定位置横跨两种截然不同的石灰岩(LimeStone)和肯尼山(Kenny Hill)地质结构,这将为高楼建设带来大挑战和地质风险。

经过国内外地质学家的研究和建议,决策者果断同意将双峰塔挪移200尺,最终成功将两栋壮丽的摩天大楼稳稳耸立在同一肯尼山地质上,保证建筑稳定性,成就了这座迷人连接双塔,这就是地质与城市发展共存的完美典范。

从前:人类随地质来发展

国立大学研究院地质学家林俊宪受访时表示,吉隆坡双峰塔因地质而改变建筑方向,是地质与城市发展的最强实例。

“人类的城市化发展与地质息息相关,两者关系要追溯到四大文明古国时代;古时候,人类随地形和地质来发展,而不是拥有了这块土地后考虑如何发展。”

他举例,耕种地需淹水灌溉,人类就在这类土地耕作,但并不用以居住,同样的,需要购买物品时,才会从较高处的家里到山坡下购物,而需要交通时才去海或河边。

他说,谈及建筑或发展时,地质学只谈两件事,就是地质危害和泥土特征,比如石灰岩的特征可能会造成地陷和泥土里有什么特别化学物。

地质有3种来源:

●火成岩(Igneous,也称岩浆岩(Magmatic)

●沉积岩(Sedimentary)

●变质岩 (Metamorphic)

地质与发展共存的要素是了解不同的地质,再根据各地质危害风险来精密计算如何应对和建筑。

现在:地质适应人类需求

“现在,人们不会视地质是否适合人类,而是地质来适应人类需求,即使是两种地质的边缘地或有地质危害风险,人类也会改变地形和环境来建筑和居住。”

但是,专家不建议在两种地质上或边界发展,这会有地质危害风险,比如在石灰岩(Limestone)和花岗石(Granite)的边界,两种石头形状划一,挖掘至地底再发展也是一个难度。

如果在两种地质上建筑和发展,不同硬度或在两种地质中间的边界会造成地质风险,不一样硬度的地质,可能会造成建筑物倾斜。

他解释:“比如霹州安顺斜塔下是软泥土地质,与建时没有考量地底下是两种地质,却用同一地基设计,就会有地质风险,如果是两种地质就应该用两种建筑或地基设计。

“吉隆坡是因人类需求而开始的城市,人类为了开采锡矿选择来这里,人们为了适合居住就要配合地质进行城市发展;即使吉隆坡下面有较其他地质易溶化的石灰岩也可以发展,人类只需在了解地质后思考如何做。”

石灰岩地陷可预防

林俊宪说,石灰岩的确可能会有天然地陷的情况,但是可以避免和预防的,专家可探测地下石头并在适合的地下距离决定地基深度。

“一些泥土有可致酸性的铁矿质,有一种泥土内的黄铁(Pyrite)‘愚人金’遇水易变酸性,如果建筑时没有好好保护铁材料,这些酸性泥土会侵蚀建筑铁材料。”

随地质发展减危害

他指出,每个地方有不同的地质危害,根据国安局于2017年发出的国家灾害报告,我国主要有地震、海啸、土崩、水灾和地陷。

“我们要随地质改变和发展,减少对人类的危害;例如,如果在山旁发展,人类需要先坚固山坡才继续发展;如果知道山体可能会土崩或流下来,就要思考如何兼顾。”

他说,如果在河边发展,需注意每10年或百年内是否会淹水及淹水高度;一般淹一尺,就不兴建低位房屋,而是填高在高处兴建。

“地质学家的任务是告诉工程师有关地质危害问题,土木工程师则负责计算、改变和应对情况。”

吉隆坡印度回教堂地陷现场,看得出地下埋有不少城市发展下的水管和电缆等。(马新社)

天然变人造引发危机

城市的新旧发展影响地质原貌,以为是天然地质,却原来是人造地质,引发地质风险危机。

林俊宪说,吉隆坡以前是从采锡矿开始,很多发展影响了地质,现在有些发展是过去发展改变原地质,比如采矿时大量挖出烂沙泥再丢去一旁直接影响地面。

吉隆坡已是人造地面

“如今的吉隆坡地面几乎都非原貌,而是人造地面,现在开发建筑就需考虑改变过的软泥土地质。”

他坦言,现在有很多建筑在进行一半时发生部分建筑沉入地面事件,这就是人造地质导致,如果没有专业地质方面的考量就兴建新建筑物,后果不堪设想。

“有些土崩或早前发展时留下的烂泥再生草地,发展新工程时会令人误以为是天然地质;地质学家却可以从经验和人造卫星察看过去和现在的地形,推测出是否原地形。”

淹水侵蚀地基铁

他说,高楼根据地质决定底盘。地质硬可不必有更深和阔的地基,城市趋向向下发展;现在很多地底建筑、城市地下电缆、水道、电讯线等,购物中心和公寓都开始地下停车场,都在影响和干扰地质。

如果影响地下水就不仅特定建筑地段,而是附近一带都受影响;发展时防水不足会淹水、混凝土墙防水不足同样会吸水,侵蚀地基铁部分。

兴建新楼改变地质

林俊宪也说,印尼迁都和泰国曼谷下沉是人为造成的地质问题,包括抽取太多地下水,很多烂土(河流的土),吉隆坡虽然上面是冲击平原沉积物(Floodplain),但与地下石头的距离没有以上两个国家的首都深。

“印尼和曼谷的地质更类似我国吉兰丹,很少水源只能抽取地下水使用,雅加达和曼谷使用很多原是循环水的地下水,会令泥土沉一点。”

他也说,所有城市建设都应定期检查,地质学家更需要参与每个阶段的审查。

“有时候,开发后才发现新地质状况,久后有新的人造环境,比如隔壁兴建新楼会改变地质。”

不寻常雨量引担忧

林俊宪说,城市发展下免不了人口密集、更多建筑物和道路更繁忙,人类需在更具挑战性的地形发展,地质学家和工程师需研究和学习外国,了解地质最基本历史和构造,根据这些地质发展和改良应对方法。

“地质应与技术一起,地质学家看了地质把初步资料传给工程师,工程师根据地质设计后,地质再给一份更详细的地质报告和资料。

他指出,大马半岛有几个地质易发生土崩,如霹雳、吉隆坡、玻璃市和吉兰丹;怡保开埠至今发生约百宗地陷,也常发生石头从山上掉下,这些都是天然地质造成,因此,在外围发展时需小心设计。

防洪精明隧道共存佳例

“防洪精明隧道(Smart Tunnel)是大马突破地质与发展共存的例子,各国有很多地下隧道和地下铁,但防洪和交通隧道共存则是特别的发展。”

他说,防洪精明隧道的长度经过不同的地质,包括石灰岩、肯尼山、有很多地质边界问题,就会带来很多问题,是一大风险挑战和高科技的产品。

需要更大水沟

他说,未来的城市发展会更多地质挑战,包括气候变化;大马过去5年有不寻常的雨量,一天的雨水是一个月的雨水。

“很多灾害皆与水有关,比如雨水后土崩、水灾、土石流,人们需改变建筑物本来可承受的雨水量,同时要建造更大的水沟。”

林俊宪指出,有些土崩地再生草地,令人误以为是天然地质,需地质学家确定是否原貌,才导致发展风险。(受访者提供)

地质评估做些什么?

林俊宪说,在马来西亚,每个发展工程都需向地方政府提呈发展蓝图和申请,其中包括地质评估;更大规划的工程则需也包含评估地质的环境报告(EIA)。

“政府设有严谨流程,工程负责人需聘请地质学家作出考虑及报告,了解是否有地质危害可能性,如在这个地质发展会如何。”

他说,地形有35%斜坡就需做地质特别报告,如在敏感地带需经过另一个委员会,政府也会根据最新发生的事件而增减指南内容。”

身为地质学家,林俊宪需到现场勘察,根据地质造成的天然痕迹判断风险和灾害。(受访者提供)

不同地区不同评估

“发展视不同地区来看地质风险,高坡或高山区是土崩高风险区,如彭亨金马仑、吉隆坡、会发生水泥流的日莱峰(Gunung Jerai)和吉打燕埠(Yan Baling)。”

他说,一般地质报告内容包括地形(土地形状)、地质(石头种类和什么影响)、地下水(素质)、地面水(第一层土地),有些水是黄色铁质水,需取样本去实验室检验。