城市地下空间开发中的工程地质问题

本文在概述我国城市地下空间开发利用现状和发展趋势的基础上,评述了土体的稳定与变形,地下水的勘查与治理,开挖支护与地质条件关系,施工对已有工程的影响等问题,并提出了今后研究的方向。     

城市扩容应当重视地下空间的开发

国家发改委投资研究所发展战略室副主任：当前，在城市化发展的过程中，面临的一个突出矛盾就是城市容量的扩张需求与土地等稀缺资源的供给不足。解决这个矛盾除了适当提高建筑密度，提高建筑容量，集约使用土地资源以外，还可以参照国际经验，充分利用地下空间进行立体化开发，扩大城市容量，有效推进节约型社会的建设。     

城市地下空间开发面临的机遇与挑战

随着我国社会经济的发展和城市化进程的加速,我国大城市土地资源变得紧缺。各要素的高度集聚出现各种矛盾,城市空间容量供需矛盾日益突出,使得地下空间开发的需求日趋明显,这也为城市地下空间开发带来机遇,但同时也面临种种挑战。本文从目前政策法规、开发现状及用途等存在问题入手,结合国外发达国家地下空间开发模式,提出我国城市地下空间健康发展的解决之道,以此展望我国城市地下空间发展前景。     

城市地下空间探测与安全利用战略构想

城市地下空间开发利用是经济社会发展到一定阶段的必然选择.通过梳理和分析我国城市地下空间开发利用理论、技术发展现状及未来发展趋势,围绕城市地下空间探测与安全利用面临的关键科学问题和技术难题,提出了“全要素”精细探测、“全资源”整体评价、“全空间”协同规划与“全环境”监测预警的城市地下空间探测与安全利用战略构想,构建了城市地下系统平衡和扰动再平衡、地下全空间资源评价、地下空间区划与协同规划三大理论体系和城市地下空间精细探测资源评价、城市地下空间区划协同规划、地下空间勘察施工建造、地下空间监测-预警四大技术体系,为推动我国建立城市立体开发新模式提供理论和技术支撑.     

我国城市地下空间安全问题探讨

随着我国城市地下空间大规模开发利用,地下空间施工、运营和管理过程中的安全事故不断发生,严重影响了城市的安全发展。本文总结了我国城市地下空间安全现状和不同地下空间设施类型的安全事故类型及产生原因,对地下空间施工、运营和管理中的安全问题进行了分析,重点分析了不同施工工艺诱发的各类地质灾害,不同类型的地质环境因素诱发的工程事故,地下空间运营期间结构老化、外部地质环境变化引起的安全问题,地下空间管理不到位导致的安全事故,并提出从管理和技术层面、监管层面、法律层面等多维度的防治建议,即：需要完善地下空间管理技术体系,建立完整的行政管理机构,健全城市地下空间法律法规。     

城市地下空间开发分层体系的研究

为统一城市地下空间在规划开发过程中的分层标准,文中统计了国内外主要城市的地下分层情况和相关规范要求,并分别就自然因素和社会因素对城市地下分层的影响进行分析。其中自然影响因素主要有地形地貌和工程地质分布,该因素决定了地下空间开发的难度和成本;社会影响因素主要有城市规模、区位条件和地方政策法规,城市人口规模和经济水平决定了地下空间的需求量。结果表明,区域的开发需求量和开发难度决定了城市地下空间的开发规模,进而影响到地下空间的分层。多数城市常以15 m、30 m为界将地下空间划分为浅层、次浅层、深层;浅层地下空间受地形地貌影响较大,宜分区域进行分层,陡坡处宜沿着与地面垂直方向进行分层。在此基础上建立了一套地下分层评价指标体系,对后续的城市地下空间规划工作具有指导和借鉴意义。     

我国城市地下空间开发适宜性评价研究现状与发展趋势

城市地下空间是缓解用地饱和矛盾、改善城市生态的重要空间资源,也是开创城市高质量发展新局面的良策,科学高效地进行城市地下空间开发适宜性评价工作至关重要。本文从评价指标体系、评价指标赋权、评价模型、三维建模与可视化、评价系统等5个方面,系统梳理了城市地下空间开发适宜性评价研究现状与不足;对如何合理构建评价指标体系、提升三维地质建模精度、搭建地下空间综合系统三个关键问题进行探讨并给出相应对策;阐明了城市地下空间开发适宜性评价的发展趋势：全要素、全资源的统筹协调,需求导向的针对性评价模式,创新性、连续化的评价模型。该研究成果可促进城市地下空间开发适宜性评价工作的深化,为城市地下空间的合理评价与有序开发提供一定指导。     

地下空间与城市的可持续发展现状,需求,意义与作用

建设可持续发展的城市是我国未来城市建设的唯一选择,一个可持续发展的城市除应具有可持续发展的经济结构与合理的城市人口规模外,还必须具有一种有效的土地利用方式和现代化的城市基础设施,其中可持续发展的经济结构体系是城市可持续发展的保障,合理的人口规模应与城市的自然环境、经济发展水平相适应,有效的土地利用方式为城市的可持续发展提供必需的物质载体,而现代化的城市基础设施则是城市可持     

城市地下空间开发及工程地质安全性研究

开发利用城市地下空间已成为国内外城市发展的趋势, 随着国家新型城镇化战略实施, 我国地下空间开发利用越来越迅速, 地下空间开发的工程地质安全防范越来越重要。研究认为砂卵石地层、软土地层、碳酸盐岩地层、构造断裂带发育地层等对地下空间开发安全影响较大, 在砂卵石地层施工需注意科学抽排水, 在软土地层施工须及时衬砌和支护, 在碳酸盐岩地层施工需注意充填溶腔注浆、排放高压岩溶水及合理选择桩型, 在构造断裂带发育区地层需做好防震设计提高建筑的承载力及对规模较大的断层破碎带加强防渗处理等。城市地下空间开发可以集约使用土地, 能缓解城市发展与建设用地缺少的矛盾, 也是缓解城市交通堵塞、环境污染、生态恶化等各种矛盾的有效措施, 符合国家提出集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化战略要求, 但要防范城市地下空间开发的工程地质安全问题, 要以城市安全为重要原则, 加强科学规划研究, 加强地质环境条件的调查和地质灾害防治, 加强风险评价和风险管理。     

苏州城市规划区地下空间开发适宜性评价

结合苏州城市规划区的地质环境特点,选取地形地貌、建筑场地类别、不良岩土体、水文条件、地质灾害等5个方面13个因子作为地下空间资源开发适宜性评价指标,运用层次分析法(AHP)确定各指标因子的权重,采用多目标线性加权函数建立评价数学模型,利用GIS叠加生成适宜性评价图。结果表明:西部基岩山区地质环境条件较好,适宜地下空间开发,东部平原区水系发育,软土层较厚,水文条件复杂,地下空间开发适宜性相对较差。     

基于城市规划的城市地下空间开发适宜性评价探讨

随着城市化进程的持续推进,城市地下空间开发利用的重要性日益凸显。但各城市地下空间资源开发存在盲目性,未能与城市规划要求充分对接,亟须构建面向城市地下空间开发的适宜性评价体系。本文阐述了城市规划与地下空间开发间的关系,提出在城市规划指导下进行地下空间开发的重要性。针对不同的城市类型,需要采取针对性的探测技术,评价地质、环境、资源和技术经济等方面,并根据评价结果划分开发适宜性等级。研究认为,在城市规划指导下,运用开发适宜性评价体系,可以实现地下空间的有序可持续利用。     

城市地下空间开发效益研究综述

为了正确评价城市地下空间开发价值,进一步缓解城市综合病和促进城市持续健康发展,文章基于城市空间开发和经济学原理,从直接经济效益和间接经济效益两方面详细概括地下空间开发带给城市发展的各种效益。其中直接经济效益包括成本开发效益、能耗效益等两个子效益;间接经济效益包括环境效益、防灾减灾效益、社会效益等三个子效益。最后举例说明直接经济效益的计算要素,提出间接经济效益的评估方法。鉴于地下空间资源的宝贵性和不可逆性,须科学规划并合理开发地下空间的宝贵资源,促使其效益最大化。     

浅谈城市地下空间开发中的地下水控制问题

随着我国经济建设的高速发展,城市土地资源日趋紧张,这种形势迫使越来越多的建筑物往深的方向发展,地下停车场、商业综合体等建、构筑如雨后春笋般出现。随之而来的是地下结构施工过程中受地下水影响也越来越严重,对地下水控制技术的要求也越来越高。本文探讨了城市地下空间中地下水控制的方面存在的主要问题,以复—八线降水工程、雍和宫站降水工程、东四站降水工程、大连地铁星医区间降水工程、李家屿村循环水务示范工程为例,重点介绍了降水—回灌技术,辐射井降水技术,大直径潜孔锤套管成井技术,水泥土咬合桩帷幕堵水技术,三维地质建模技术,地震波成像技术在地下水控制方面的应用情况,为今后城市地下空间开发中的地下水控制提供了有益的借鉴。     

城市地下空间资源开发利用适宜性评价现状及发展趋势

为进一步提高地下空间开发利用适宜性评价结果的可靠性和应用性,引导城市地下空间资源协同利用、合理开发,本文系统总结了国内外地下空间适宜性评价的现状,从城市地下空间资源开发适宜性评价指标体系、权重确定、评价模型及评价系统等方面论述了已取得的主要进展和成果。在此基础上,提出了未来适宜性评价的发展方向：建立三维立体化的评价体系,并将现代科技从底层融入评价系统,提高评价结果的可靠度;拓展评价结果的产品属性,满足不同阶段、不同用户实际需求,打造适宜性评价服务各级用户的新模式。     

土体工程地质层划分及其在城市地下空间开发中的应用

城市地下空间包括岩土体本身的密实部分以及天然或人工形成的无岩土体的空间部分,既是重要的自然资源,又是其它地下自然资源的载体。随着城市的不断发展,向地下空间构建立体城市已成为必然选择。城市地下空间开发多在土体中进行,地下工程建设的成本、难度与土体质量息息相关。针对常州市土体工程地质层划分标准不统一的现状,基于城市地质调查项目获取的海量地质钻孔和土体物理力学指标测试结果,综合考虑沉积时代、物质成分、工程特性指标等因素,采用剖面绘制法对常州市100 m以浅土体工程地质层进行划分,建立基本地层结构和层序编码,通过工程地质层物理力学参数离散性和三维模型平滑度验证划分结果合理可行。将土体工程地质层划分结果应用到桩基持力层选择、地下空间竖向分层规划、地下空间开发适宜性评价、多种地下资源协同利用等方面,可为城市地下空间规划、建设、管理提供基础数据和相关借鉴。     

浅谈城市地下空间开发中的关键科学问题与创新思路

城市地下空间开发是提高城市土地利用率,扩大城市容积率,增强城市综合承载能力,缓解交通拥堵,解决环境污染及洪涝灾害等“城市病”,促进城市可持续发展的重要途径。概述了目前我国城市地下空间开发中存在的问题及危害,分析了城市地下空间开发中涉及地下建筑结构与地质结构系统的关键科学问题：地质结构要素间的多场耦合作用机理不清;地质结构系统动态平衡的动力学机制不明;地质结构与地下建筑结构的互馈机理仍需深入探索;地下建筑结构的灾变机理及其演化的动力学机制不清;地下空间工程的灾害预测与动态调控机制有待深入研究。最后提出了相应的创新思路：研究施工扰动下地质结构的多场耦合作用机制与边际效应以及地质结构与地下建筑结构在多场耦合作用下的互馈机制和综合系统的动力学过程,概化其力学模型;厘清内外动力作用对地下建筑结构的边界效应及材料性能劣化机制,破解复杂地质结构环境下地下建筑结构灾变机理及演化过程,建立地下建筑结构与地质结构综合系统的灾变理论;建立城市地下空间工程灾害超前判识、预警预报与风险控制理论及安全防护理论体系,形成地下空间工程的防灾减灾机制。