台北市大同南京西路於8日深夜出現天坑塌陷，經過一整天搶修，才剛剛恢復單向通行。然而，10日再度出現超過10公尺長寬的巨大天坑，讓住戶驚慌不敢回家睡覺。市長蔣萬安早上即到場了解情況，並緊急封閉道路、停水斷瓦斯。目前確認天坑對住宅結構沒有威脅，全力搶通當中。深夜11點多，施工路面突然出現裂痕，範圍逐漸擴大，龜裂並凹陷變形，住戶嚇壞了。
天坑，這個名詞本身就帶著一種神秘感和恐懼感。在我們熟悉的城市中，竟然會有地面突然塌陷的地方，這種現象讓人難以置信。馬路作為城市生活的血脈之一，我們習以為常地行走其上，卻從未意識到它也可能脆弱。
一般的馬路出現天坑，往往讓人們感到震驚和無助。我們不禁問自己，這是怎麼可能的？是地底下的岩石崩潰？還是地下管線出現問題？無論原因是什麼，它都帶來了巨大的困擾和不便。
天坑是什麼
天坑是指地表或地下突然塌陷形成的大型坑洞或凹陷地形。它們通常呈圓形或橢圓形，直徑從幾米到數十米不等，深度也有從幾米到數十米的變化。天坑通常由地底下的地下水融解岩石、岩層崩塌、地下洞穴坍塌或地下溶洞形成。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。天坑在地理學中被視為重要的地貌現象之一，並且在不同地區和地質條件下都有發現。天坑有時會造成嚴重的環境和經濟影響，尤其是當它們影響到城市區域或人類活動區域時。因此，對於天坑的監測、預防和處理是重要的，以確保公眾的安全和保護周圍環境的穩定。
造成天坑的原因
天坑的形成與地質條件、水文環境、地下水位、岩層結構等因素密切相關。地下洞穴和溶洞在長時間的地質過程中可能形成，而當洞穴內的支撐岩層無法繼續承受壓力時，洞穴就有可能坍塌形成天坑。此外，地下水的侵蝕和壓力也可以導致地表塌陷形成天坑：
溶洞坍塌
溶洞坍塌是指地下溶洞或洞穴由於岩層失去支撐或岩石遭受侵蝕而發生塌陷，最終形成天坑。這種現象通常發生在可溶性岩石層，如石灰岩、石膏、大理石等。
溶洞的形成是由於地下水中的溶質（通常是二氧化碳）在長時間的作用下，對可溶性岩石進行溶蝕作用。當地下水通過岩層時，它會與岩石中的溶質反應，從而使岩石溶解或侵蝕。這個過程可能需要數千年甚至更長時間才能形成大型的地下洞穴或溶洞。
當洞穴或溶洞的岩層失去足夠的支撐或遭受到更大的侵蝕時，它們就會變得不穩定並且有可能坍塌。這種坍塌可能是部分坍塌，也可能是完全塌陷，形成一個或多個天坑。
溶洞坍塌的發生通常是突然的，並且很難預測。在溶洞系統中，地下水的流動和溶質的傳輸都是非常複雜的，因此洞穴的形成和穩定性也很難確定。另外，外部因素如地震或大雨等也可能對溶洞穩定性造成影響，進一步增加溶洞坍塌的風險。
溶洞坍塌的後果可能是嚴重的，尤其是當它們發生在人口稠密區域或重要基礎設施附近時。天坑的形成可能導致土地沉陷、道路破壞、建築物傾斜或崩塌等問題，對當地居民和經濟活動產生嚴重影響。
對於溶洞區域的監測和調查是非常重要的，以確保對潛在的坍塌風險有所了解並能夠採取相應的防範措施。這可能包括定期的地質調查、地下水監測、地面變形監測等，以及在規劃和建設過程中考慮地質和地下水狀況，以減少溶洞坍塌對人類和環境造成的潛在風險。
地下水融解
地下水融解是指地下水中的可溶性溶質（如鹽類）導致地下岩石的融化和溶解，進而形成空洞。這種現象通常發生在具有可溶性岩石或沉積物的區域，如石灰岩、石膏、岩鹽等。
當地下水中的溶質含量增加時，地下水具有更強的溶解能力。當含有溶質的地下水通過可溶性岩石或沉積物時，它會與岩石中的溶質發生反應，使岩石溶解或溶蝕。隨著時間的推移，這種融解和溶解作用可能導致岩層中的空洞和孔隙的形成。
這些地下的空洞和孔隙可能在岩層中形成一個複雜的系統，被稱為溶洞系統。這些溶洞系統可以包含各種大小的空洞和通道。當這些空洞無法繼續支撐上方的地表時，地表可能會發生塌陷，形成天坑。
地下水融解和溶洞的形成通常是一個極為緩慢且長時間的過程。它們可能需要數千年甚至更長的時間才能形成大型的溶洞系統和足夠大的空洞。然而，一旦地下的空洞無法繼續支撐地表，可能會發生突然的塌陷和天坑的形成。
天坑的大小和形狀取決於溶洞系統的結構和岩層的特徵。它們可能是圓形、橢圓形或不規則形狀。天坑可能只有幾米到數十米的直徑，深度也有從幾米到數十米的變化。
對於具有可溶性岩石或沉積物的區域，特別是在地質和水文條件複雜的地區，進行地下水和溶洞的監測和調查是非常重要的。這有助於確定潛在的溶洞系統和地下空洞，並預測可能的塌陷和天坑的風險，以保護人類的安全和防止環境破壞。
礦井坍塌
礦井坍塌是指由於礦井結構不穩定或未得到妥善支撐而引起的地下礦井的塌陷，最終可能導致地表塌陷形成天坑。礦井是人為開挖的地下通道，用於開採礦產資源，如煤炭、金屬礦石、鹽類等。
礦井的建造通常涉及挖掘和移除地下岩石、土壤等，以建立可供人員和設備進入的通道。為了確保礦井的穩定性和安全性，礦井應該設計、施工和維護得當，包括適當的支撐和補強結構。如果礦井的結構不穩定、支撐不足或遭受到地下壓力變化等因素的影響，就可能發生礦井坍塌。
礦井坍塌可能是部分坍塌或完全塌陷。部分坍塌指礦井局部地面下陷或坍塌，而完全塌陷指礦井整個結構崩塌。當礦井坍塌發生時，地表上的土壤和岩石會隨著礦井的塌陷而下沉，形成一個或多個天坑。
礦井坍塌可能帶來嚴重的後果，特別是當礦井位於城市區域或人口密集地區附近時。它可能導致地表的沉陷和變形，破壞建築物、道路和基礎設施，並對人員的生命安全造成威脅。
為了預防礦井坍塌，礦井設計和施工必須遵循嚴格的安全標準和規範。這包括適當的支撐和補強結構、定期的監測和檢查以及適時的維修和維護工作。此外，礦井坍塌的風險評估和監測也是重要的，以確保礦井的安全運營和保護周圍環境的穩定性。
地下管線破裂
地下管線破裂是指地下管道（如供水管道、污水管道、天然氣管道等）由於破裂、漏水或泄漏而引起的問題。當地下管道破裂或漏水時，水或其他流體可能會從管道中泄漏到周圍的土壤和岩土中。這種泄漏流體的作用可能導致地下岩土的沖刷，進而形成空洞或孔洞。當這些空洞無法繼續支撐上方的地表時，可能造成地表塌陷形成天坑。
地下管道破裂可能有多種原因，包括管道老化、設計或施工不當、地震或地面變形等。管道的老化和劣化可能會導致管道壁變薄或破裂，使得流體能夠泄漏到周圍的土壤和岩土中。設計或施工不當可能導致管道的結構強度不足或接頭處不堅固，容易出現破裂或漏水。地震或地面變形可能引起管道的位移或變形，進而導致破裂或泄漏。
當地下管道破裂或漏水時，泄漏的流體會與周圍的土壤和岩土產生作用。流體可能侵蝕和沖刷土壤，使其變得鬆散並形成孔洞或空洞。這些孔洞或空洞在長時間的作用下可能擴大，最終形成天坑。天坑的大小和形狀取決於地下管道的破裂程度和泄漏流體的性質，以及周圍土壤和岩土的特性。
為了預防地下管線破裂和相應的地表塌陷，正確的管道設計、定期的監測和檢查、及時的維修和維護是至關重要的。定期的管道檢查可以發現潛在的問題，並及時進行修復，以防止破裂和漏水。此外，管道的材料選擇和施工技術也應該符合相應的標準和規範，以確保管道的結構強度和可靠性。
地下管線破裂或漏水可能導致地下岩土的沖刷，最終形成空洞或天坑。管道的適當設計、監測和維修是預防這種問題的關鍵，以確保地下管線的安全運營和保護周圍環境的穩定性。
地震活動
地震活動是指地球地殼中的斷層運動引起的地表和地下岩層的震動。強烈的地震可能引起地表和地下岩層的破裂、變形和移動，進而導致地表塌陷和天坑的形成。地震是由於地球內部的應力積累和釋放而產生的地殼運動。當地下斷層經受到過大的應力，無法再保持穩定時，斷層就會發生斷裂，導致地震發生。地震引起的震動能夠以波的形式傳播到地表和地下岩層中。
當地震波通過地表和地下岩層時，可能引起地表和岩層的破裂、變形和移動。這種地表和地下岩層的破裂和移動可能導致地表的沉陷、變形和塌陷，進而形成天坑。
地震活動對地表和地下岩層的破壞程度取決於多個因素，包括地震的規模、震源的深度、地表和岩層的性質等。較強的地震可能引起更大範圍的地表塌陷和天坑的形成。此外，地震引起的地震波的能量也可能在地下岩層中造成應力的變化，進一步導致地下岩層的破裂和移動。
天坑的形成可能是地震活動的一個結果，特別是當地震引起的地表或地下岩層的破裂和變形導致地下空洞的形成時。這種地下空洞無法繼續支撐上方的地表，可能導致地表塌陷形成天坑。
小結
天坑的形成是一個複雜的過程，可能受到多種因素的交互作用。地理和地質環境的特徵以及地下水的運動和侵蝕等因素都會對天坑的形成起到重要作用。因此，在地質調查、監測和土地規劃方面的有效措施是預防和應對天坑問題的關鍵。
預防天坑產生的困難點
地下環境相對於地表是不可見的，且人類目前的技術限制了我們對地下的直接觀察和測量：
難以進入和操作
地下環境的深度、壓力、溫度、潮濕度等因素，使得進入和操作地下空間變得極其困難。人們無法輕易進入深埋地下的地層或地下洞穴，並直接觀察或測量地下的條件。
探測器限制
目前可用的地下監測技術主要依賴於感測器和探測設備。然而這些感測器在地下環境中的應用受到限制。例如，地震儀器和地下水位監測器需要被放置在特定位置，且受到地下介質的干擾，這使得獲取準確且可靠的地下數據變得複雜。
資源成本高昂
監測地下環境需要投入大量的資源，包括人力、技術和資金。設置和維護地下監測系統需要耗費大量的時間和成本。此外，由於地下環境的複雜性和不確定性，需要長期的監測和分析才能獲得具有實際意義的結果。
空間和範圍限制
地下狀況通常以三維空間中的分佈形式存在，這增加了監測的複雜性。從一個點或一個局部區域的監測結果推斷整個地下區域的狀態是困難的。同時，地下狀況在空間上可能存在差異性和非均勻性，這需要更大範圍和更高分辨率的監測方法。
隱藏性和不可預測性
地下狀況的變化通常是隱藏且不可預測。地下水位、岩石的變形、岩層的強度等受到多種因素的影響，包括地質、水文、地震等。這種不確定性使得準確預測地下狀況變得困難，並需要更多的長期監測和分析。
結語
天坑的出現也讓我們反思人類在建設和城市規劃方面的盲點。或許我們過於著重在表面的美觀和便利，卻忽略了地下世界的複雜性和重要性。地下的管道、下水道和其他設施，在我們日常生活中往往被忽略，直到它們出現問題時，我們才驚覺它們的存在。
監測地下狀況是一個具有挑戰性的任務，人類目前的技術限制了對地下環境的直接觀察和測量。然而，隨著科學技術的發展，我們可以期待在未來改進地下監測技術，提高對地下狀況的了解和預測能力。
