淺析城市地下空間開發(fā)運營之措施

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，國內外大量的實踐表明，城市的大部分功能可以由地下空間來承擔，因此地下空間是城市可持續(xù)發(fā)展的重要資源。深入認識城市區(qū)域工程地質環(huán)境特點，加強城市地下工程地質問題研究是搞好城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃的基礎，本文就如何科學合理地運用地下巖土工程新技術進行城市地下空間開發(fā)提出部分措施。

關鍵詞：城市地下空間;可持續(xù)發(fā)展;開發(fā)運營

1.前言

二十一世紀，人們越來越注重環(huán)保，同時地上空間越來越緊迫，綜合各方面的因素，地下空間是人類的一個發(fā)展方向，國外地下空間起步較早，自英國倫敦1845年修建倫敦地鐵至今已有150年之久，中國的城市地下空間開發(fā)利用開始于上個世紀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挖而形成的空間稱為地下空間。遠古時代，人類就已經(jīng)懂得利用天然洞穴防寒暑、避風雨、躲野獸。在人類社會發(fā)展歷程中，始終未停止地下空間利用。但由于生產力和科技水平較低，地下空間利用尚不普遍。隨著近代城市人口急劇膨脹，帶來生存空間擁擠、交通阻塞、環(huán)境惡化等許多亟待解決的問題。因此，地下空間的開發(fā)和利用作為解決城市資源與環(huán)境危機的重要措施被提出，是解決我國可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑。

3.城市地下空間開發(fā)的模式及分類

3.1 地下空間開發(fā)模式

地下空間開發(fā)深度的選擇與其本身地質巖土優(yōu)劣條件相關，直接關系地下空間開發(fā)利用的成本和效果。由于地下空間開發(fā)具有復雜性和不可恢復性，因此，合理地、有計劃地、分層分序地可持續(xù)開發(fā)，制定地下空間豎向分層規(guī)劃，對地下空間的可持續(xù)發(fā)展具有十分必要的現(xiàn)實意義。國際上一般的地下空間豎向層次劃分模式，在進行地下空間開發(fā)時宜采取“ 由淺入深、先易后難” 的開發(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發(fā)原則是實現(xiàn)地下空間資源可持續(xù)開發(fā)利用的具體體現(xiàn)，包含兩方面的含義：一是將地下空間開發(fā)利用的功能置于不同的豎向開發(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)展時期對地下空間開發(fā)利用的不同需求進行綜合規(guī)劃，將開發(fā)的重點控制在地下不同的豎向層次，從而使得在城市發(fā)展的各個不同階段、不同建設時期中，各類原有設施與新建設施都能做到協(xié)調統(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場所，是最接近地表建筑的地下開發(fā)空間，其開發(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發(fā)和應用空間。次淺層空間的開發(fā)主要遇到的環(huán)境巖土工程問題有地下水對工程的影響、巖溶等不良地質作用的影響，以及工程施工對環(huán)境的影響。

次深層空間

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

深層空間

深層空間（地下埋深50～100m左右）是一個獨特的區(qū)域，在這個區(qū)域里，通常不存在人類的基本活動。國際上對此區(qū)域的利用通常都是設置程序化、自動化的系統(tǒng)，可用作快速地下交通線路、危險品倉庫、冷庫、貯熱庫、油庫等，目前將其作為有待開發(fā)空間。

4.城市地下空間開發(fā)和運營的對策及建議

城市地下空間開發(fā)將成為我國大城市基礎設施建設的重點，加強城市地下巖土工程技術創(chuàng)新是城市可持續(xù)發(fā)展的基本保證，這已引起廣泛關注。對于地下空間開發(fā)和運營過程中所遇到的土體變形與地面沉降等對地下工程的影響問題等，卻尚未引起城市地下空間開發(fā)方面有關決策者和技術人員的重視。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程的加速，城市地下空間開發(fā)的工程地質工作將成為廣大城市工程地質技術人員的重任，其當務之急則是依工程地質環(huán)境搞好地下空間規(guī)劃。

4.1 建立統(tǒng)一的地質巖土工程數(shù)據(jù)信息庫

隨著城市建設的發(fā)展，巖土工程勘察測試的數(shù)據(jù)信息越來越多，如何有效地利用和開發(fā)這些數(shù)據(jù)信息，為城市規(guī)劃部門和設計部門提供所需資料，是城市巖土工程研究中面臨的一個重要課題。對已有巖土工程勘察數(shù)據(jù)的整合、開發(fā)、利用，既可以使人們對具體工程的巖土工程問題的認識更全面更合理，又可節(jié)省大量不必要的資金投入。因此，筆者認為城市政府協(xié)調有關部門（如規(guī)劃部門、建設部門及科研院所等）籌建城市巖土工程數(shù)據(jù)信息庫是很有必要的，這樣既可為今后的城市建設提供資料，又可為科學研究提供數(shù)據(jù)。

4.2 統(tǒng)籌地下空間開發(fā)過程中各部門的統(tǒng)一協(xié)調

城市地下空間的開發(fā)中各部門按照各自的發(fā)展需要自行建設地下工程，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，給城市建設帶來影響。例如：計劃埋設管道的線路，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)埋設好的地下管道下面建設地下工程，則又將地下管道重新開挖。因此，如何加強地下空間開發(fā)過程中各部門的統(tǒng)一協(xié)調，是高密度建城區(qū)地下空間開發(fā)過程中必須克服的一個重要問題。

4.3 成立專門針對解決運營過程中巖土工程問題的公司或機構

目前，國內在針對地下空間開發(fā)運營中的專門的巖土公司或機構尚屬待發(fā)展階段，成立能夠在地下空間運營中提供咨詢、管理、監(jiān)測，以及解決所遇到巖土工程問題的勘察設計等配套的綜合性專業(yè)巖土公司或機構，將有廣闊的發(fā)展前景。

5.結語

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

參考文獻：

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