李暖

摘要：地下空間具有恒溫、恒濕、隱蔽性好等一系列的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外大量的實(shí)踐表明，城市的大部分功能可以由地下空間來(lái)承擔(dān)，因此地下空間是城市可持續(xù)發(fā)展的重要資源。深入認(rèn)識(shí)城市區(qū)域工程地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，加強(qiáng)城市地下工程地質(zhì)問(wèn)題研究是搞好城市地下空間開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃的基礎(chǔ)，本文就如何科學(xué)合理地運(yùn)用地下巖土工程新技術(shù)進(jìn)行城市地下空間開(kāi)發(fā)提出部分措施。

關(guān)鍵詞：城市地下空間;可持續(xù)發(fā)展;開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)

1.前言

二十一世紀(jì)，人們?cè)絹?lái)越注重環(huán)保，同時(shí)地上空間越來(lái)越緊迫，綜合各方面的因素，地下空間是人類的一個(gè)發(fā)展方向，國(guó)外地下空間起步較早，自英國(guó)倫敦1845年修建倫敦地鐵至今已有150年之久，中國(guó)的城市地下空間開(kāi)發(fā)利用開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)50年代，還處于起步階段，發(fā)展地下空間是我們這代乃至幾代土木工程人的使命。

2.地下空間是城市可持續(xù)發(fā)展的重要自然資源

在地球表面以下的土層或巖層中天然形成或人工開(kāi)挖而形成的空間稱為地下空間。遠(yuǎn)古時(shí)代，人類就已經(jīng)懂得利用天然洞穴防寒暑、避風(fēng)雨、躲野獸。在人類社會(huì)發(fā)展歷程中，始終未停止地下空間利用。但由于生產(chǎn)力和科技水平較低，地下空間利用尚不普遍。隨著近代城市人口急劇膨脹，帶來(lái)生存空間擁擠、交通阻塞、環(huán)境惡化等許多亟待解決的問(wèn)題。因此，地下空間的開(kāi)發(fā)和利用作為解決城市資源與環(huán)境危機(jī)的重要措施被提出，是解決我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑。

3.城市地下空間開(kāi)發(fā)的模式及分類

3.1 地下空間開(kāi)發(fā)模式

地下空間開(kāi)發(fā)深度的選擇與其本身地質(zhì)巖土優(yōu)劣條件相關(guān)，直接關(guān)系地下空間開(kāi)發(fā)利用的成本和效果。由于地下空間開(kāi)發(fā)具有復(fù)雜性和不可恢復(fù)性，因此，合理地、有計(jì)劃地、分層分序地可持續(xù)開(kāi)發(fā)，制定地下空間豎向分層規(guī)劃，對(duì)地下空間的可持續(xù)發(fā)展具有十分必要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)際上一般的地下空間豎向?qū)哟蝿澐帜Ｊ?，在進(jìn)行地下空間開(kāi)發(fā)時(shí)宜采取“ 由淺入深、先易后難” 的開(kāi)發(fā)原則，在上部土層厚度較小的地區(qū)，可以考慮將單位空間容量半數(shù)以上放入，地下充分提高單位空間容量的比率，釋放地面空間。

2.2 城市地下空間的分類

城市地下空間的分層開(kāi)發(fā)原則是實(shí)現(xiàn)地下空間資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的具體體現(xiàn)，包含兩方面的含義：一是將地下空間開(kāi)發(fā)利用的功能置于不同的豎向開(kāi)發(fā)層次;二是按照可持續(xù)發(fā)展原則，根據(jù)城市不同發(fā)展時(shí)期對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)利用的不同需求進(jìn)行綜合規(guī)劃，將開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)控制在地下不同的豎向?qū)哟?，從而使得在城市發(fā)展的各個(gè)不同階段、不同建設(shè)時(shí)期中，各類原有設(shè)施與新建設(shè)施都能做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

淺層空間

淺層空間是指由地表至地下埋深 10m 深度開(kāi)發(fā)的空間，其特征在于此層與外界溫度絕緣，能保持季節(jié)的穩(wěn)定性。其主要用于商業(yè)及民用地下室和文娛活動(dòng)場(chǎng)所，是最接近地表建筑的地下開(kāi)發(fā)空間，其開(kāi)發(fā)利用率普遍較高。

次淺層空間

次淺層空間與淺層空間通常聯(lián)系較大，主要有商業(yè)、文娛、餐飲和部分規(guī)劃的交通系統(tǒng)，其深度為地下埋深 10～30 m 左右，是目前地下空間的主要開(kāi)發(fā)和應(yīng)用空間。次淺層空間的開(kāi)發(fā)主要遇到的環(huán)境巖土工程問(wèn)題有地下水對(duì)工程的影響、巖溶等不良地質(zhì)作用的影響，以及工程施工對(duì)環(huán)境的影響。

次深層空間

由于高密度建城區(qū)上部建（構(gòu)）筑物密集，樁基礎(chǔ)多且復(fù)雜，因此在地下埋深 30～50 m 范圍內(nèi)的次深層空間內(nèi)開(kāi)發(fā)利用復(fù)雜的地下軌道交通網(wǎng)絡(luò)、城市水、電、氣、通訊等公用設(shè)施是十分適宜的。

深層空間

深層空間（地下埋深50～100m左右）是一個(gè)獨(dú)特的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域里，通常不存在人類的基本活動(dòng)。國(guó)際上對(duì)此區(qū)域的利用通常都是設(shè)置程序化、自動(dòng)化的系統(tǒng)，可用作快速地下交通線路、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)、冷庫(kù)、貯熱庫(kù)、油庫(kù)等，目前將其作為有待開(kāi)發(fā)空間。

4.城市地下空間開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)的對(duì)策及建議

城市地下空間開(kāi)發(fā)將成為我國(guó)大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，加強(qiáng)城市地下巖土工程技術(shù)創(chuàng)新是城市可持續(xù)發(fā)展的基本保證，這已引起廣泛關(guān)注。對(duì)于地下空間開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所遇到的土體變形與地面沉降等對(duì)地下工程的影響問(wèn)題等，卻尚未引起城市地下空間開(kāi)發(fā)方面有關(guān)決策者和技術(shù)人員的重視。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，城市地下空間開(kāi)發(fā)的工程地質(zhì)工作將成為廣大城市工程地質(zhì)技術(shù)人員的重任，其當(dāng)務(wù)之急則是依工程地質(zhì)環(huán)境搞好地下空間規(guī)劃。

4.1 建立統(tǒng)一的地質(zhì)巖土工程數(shù)據(jù)信息庫(kù)

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，巖土工程勘察測(cè)試的數(shù)據(jù)信息越來(lái)越多，如何有效地利用和開(kāi)發(fā)這些數(shù)據(jù)信息，為城市規(guī)劃部門和設(shè)計(jì)部門提供所需資料，是城市巖土工程研究中面臨的一個(gè)重要課題。對(duì)已有巖土工程勘察數(shù)據(jù)的整合、開(kāi)發(fā)、利用，既可以使人們對(duì)具體工程的巖土工程問(wèn)題的認(rèn)識(shí)更全面更合理，又可節(jié)省大量不必要的資金投入。因此，筆者認(rèn)為城市政府協(xié)調(diào)有關(guān)部門（如規(guī)劃部門、建設(shè)部門及科研院所等）籌建城市巖土工程數(shù)據(jù)信息庫(kù)是很有必要的，這樣既可為今后的城市建設(shè)提供資料，又可為科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)。

4.2 統(tǒng)籌地下空間開(kāi)發(fā)過(guò)程中各部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)

城市地下空間的開(kāi)發(fā)中各部門按照各自的發(fā)展需要自行建設(shè)地下工程，缺乏整體性、系統(tǒng)性。由于相互之間缺乏溝通與聯(lián)系，常造成工程的變更、阻滯，給城市建設(shè)帶來(lái)影響。例如：計(jì)劃埋設(shè)管道的線路，卻已經(jīng)造好地下工程，使得管道線路不得不改道，而改道又造成大量增加成本，或在已經(jīng)埋設(shè)好的地下管道下面建設(shè)地下工程，則又將地下管道重新開(kāi)挖。因此，如何加強(qiáng)地下空間開(kāi)發(fā)過(guò)程中各部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，是高密度建城區(qū)地下空間開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須克服的一個(gè)重要問(wèn)題。

4.3 成立專門針對(duì)解決運(yùn)營(yíng)過(guò)程中巖土工程問(wèn)題的公司或機(jī)構(gòu)

目前，國(guó)內(nèi)在針對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)中的專門的巖土公司或機(jī)構(gòu)尚屬待發(fā)展階段，成立能夠在地下空間運(yùn)營(yíng)中提供咨詢、管理、監(jiān)測(cè)，以及解決所遇到巖土工程問(wèn)題的勘察設(shè)計(jì)等配套的綜合性專業(yè)巖土公司或機(jī)構(gòu)，將有廣闊的發(fā)展前景。

5.結(jié)語(yǔ)

高密度建城區(qū)地上開(kāi)發(fā)程度高，地下空間開(kāi)發(fā)是發(fā)展所趨，是保證城市可持續(xù)發(fā)展的重要措施。在開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)合理統(tǒng)籌，針對(duì)不同用途結(jié)合地層情況進(jìn)行分層開(kāi)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)地下空間的可持續(xù)開(kāi)發(fā)。充分調(diào)查研究城市地下空間分層開(kāi)發(fā)中所涉及的巖土工程問(wèn)題，可以給城市開(kāi)發(fā)規(guī)劃者提供更合理的開(kāi)發(fā)方案，且可及時(shí)解決所存在的工程問(wèn)題。城市開(kāi)發(fā)規(guī)劃者應(yīng)做好統(tǒng)籌，各部門間相互協(xié)調(diào)，建立統(tǒng)一的地質(zhì)巖土工程數(shù)據(jù)信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)合理可持續(xù)的開(kāi)發(fā)。

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