国内外城市地下空间标准现状与发展

近年来,随着我国城市化快速发展,城市地面空间资源难以负荷,国家大力支持开发利用城市地下空间。本文概述我国城市地下空间开发和利用的发展历程和城市地下空间开发利用保护工作的相关政策,梳理我国现行城市地下空间标准以及国际国外现行城市地下空间标准,并分析存在的问题。针对存在的问题,参考当前国际上现有标准,提出城市地下空间标准发展建议,逐步建立和完善我国城市地下空间标准体系,促进我国城市地下空间可持续发展。     

城市建筑地基基础占用空间遥地耦合探测技术方法

城市建筑基础占用了大量的地下空间资源,这部分空间资源的三维分布信息对城市地下空间利用规划必不可少.但这方面的信息往往分散在各个工程建设机构中,不易获取.为解决建筑基础占用地下空间信息难以获取的问题,需探索出一种高效准确的探测技术.通过参考建筑地基基础计算方法,研究出一种建筑地基基础占用空间的测算方法:采用高分辨率遥感信...     

地下空间形态描述方法研究

地下工程施工、开发地下资源(包括开采地下水)都会引起地面发生沉降,导致位于地面的城市、交通线路及水体随之沉降。这种工程性沉降问题产生的根本原因在于地下出现了空间,而非层状(即不规则形状)空间环境是一种普遍存在的情况,与层状空间环境的地面沉降机理不同。当地下出现非层状空间环境时,目前还没有实用的地面沉降预测模型,否则,把非层状地下空间简化为层状情形进行处理。基于地下出现褶皱层状空间环境时的地面沉降规律,研究非层状地下空间形态的表述和处理方法。     

地下空间形态描述方法研究

地下工程施工、开发地下资源（包括开采地下水）都会引起地面发生沉降，导致位于地面的城市、交通线路及水体随之沉降。这种工程性沉降问题产生的根本原因在于地下出现了空间，而非层状（即不规则形状）空间环境是一种普遍存在的情况，与层状空间环境的地面沉降机理不同。当地下出现非层状空间环境时，目前还没有实用的地面沉降预测模型，否则，把非层状地下空间简化为层状情形进行处理。基于地下出现褶皱层状空间环境时的地面沉降规律，研究非层状地下空间形态的表述和处理方法。     

武汉城市地下空间工程地质研究

利用武汉市现有勘察资料,初步分析研究城市地下空间的物质载体及其空间组合关系,从空间岩土体工程地质性质和赋水条件入手,研究得出武汉城市地下空间的利用存在岩溶地面塌陷、地下水作用、软土变形三大工程地质问题。在此基础上进行地下空间利用区划,指出各区在地下工程建设中需要重点防范的工程地质问题和合理利用地下空间的方法。最后以武汉地铁首期工程为例,分析工程地质优势与问题,提出防范问题的措施建议。     

中国城市地下空间地质结构分类与地质调查方法

城市地下空间开发和利用是顺应城市发展规律的合理抉择,也是我国近年来城市建设的热点区域。中国幅员辽阔,各类城市分布在不同的地貌区域内,具有不同地质背景和地质结构条件,在进行大规模城市地下空间开发和利用之前,要根据不同的地质地貌条件对各类城市地下空间结构进行初步分类,建立我国城市地下空间工程地质结构的分类体系,用于指导未来我国各类城市地下空间开发利用的工程实践。在考虑到不同城市所处地貌位置、区域构造特征、岩石圈深部结构特点、现今地震活动情况、地下岩土体结构、地下水埋深等多种参数,对未来中国可能进行大规模地下空间开发和利用的49座城市进行了分类。将地貌位置作为一级划分单元,对处在同一地貌部位各类城市所处大地构造环境、壳幔特征、基底结构、表层断层活动性以及潜在震级大小进行区分;同时对表层岩土体类型和岩土体立体结构进行分类。城市地下空间分类是基于对地下空间的精细化探测。本文还总结了现今对地下地质结构的调查方法,包括地面调查、钻探、地球物理勘探和建模方面的新技术和新方法,但对于在复杂地质环境下及深层地下空间开发中结构系统的全要素精细探测仍需要发展新的方法和理论,对不同类型城市地质结构模型的构建理论和描述方法也有待突破,城市地下空间地质结构分类体系和分类方法仍需进一步完善。     

基于国内典型城市对比的地下空间开发利用现状及问题分析

根据对北京、上海、南京、成都、青岛、武汉、郑州、惠州8个国内典型城市地下空间开发利用现状的调查与研究,认为我国城市地下空间开发利用的速度和规模发展迅速,成效显著,但不同类型城市地下空间开发利用程度还存在较大差异,城市地下空间存在冒进式开发与协调性不足等问题,地下空间开发深度不够、功能不全面、规划体系不完善和管理制度不健全等问题较为突出。结合国外发达国家与城市地下空间发展的方向和趋势,提出了我国城市地下空间发展应不断加强城市地质调查、完善地下空间规划体系、加强城市地下空间运营管理、健全城市地下空间信息共享平台和推动科学技术创新的意见与建议。     

简析我国城市地下空间开发利用的问题与挑战

虽然中国城市地下空间的建设规模和速度已经位居世界首位,但中国城市地下空间的开发利用仍存在着一系列亟须解决的问题和挑战。文章通过调研不同城市的地下空间开发利用现状并借鉴其他国家的经验,从管理、技术、运维和人才4个层次解析了中国城市地下空间开发利用所面临的问题和挑战。具体地说,在管理方面,缺少管理依据,缺失综合管理机构,管理机制和管理制度仍不健全,亟须建立中国特色的地下空间管理体系;在技术方面,复杂地质、复杂环境下的扰动施工控制技术仍需进一步提高,缺少新型的装备和技术,深层地下空间的开发利用尚处于起步阶段,亟须建立基于开发与保护的全深度、全资源开发利用技术体系;在运维方面,缺少地下基础设施维护与更新的成套技术体系,缺乏对运维信息的管理和应用,灾害下的地下空间逃生救援体制不完善,亟须建立数字化、智慧化的安全运维体系;在人才方面,尚未建立完善的地下空间学科体系,缺乏跨学科、复合型人才,亟须建立健全的地下空间人才培育体系。     

我国城市地下空间规划现状、问题与对策

地下空间规划是城市地下空间开发利用有序开展的重要保障。随着我国轨道交通建设的全面展开以及相关政策的陆续出台,我国城市地下空间开发利用必将迎来更大的发展。城市地下空间规划也在近年越来越得到重视。从目前各城市的地下空间规划实践来看,我国城市地下空间规划的技术体系已基本成型,但其中仍然存在着各种各样的问题。在摸清我国城市地下空间规划编制现状和实施效果的基础上,掌握我国城市地下空间规划所面临的问题,并结合未来地下空间发展趋势提出我国城市地下空间规划解决问题的对策,有助于城市地下空间规划理论和方法进一步完善,更好地保障我国城市地下空间事业的可持续发展。     

中心应力法"应力泡"作图与分析方法

针对城市地质学中"天际线"地质规划工作需要,讨论城市建筑或大型工程建筑"应力泡"(或称建筑应力场)的几何学研究方法.在地层均质弹性假设条件下,针对圆形载荷构建"中心应力法"绘制简易的"应力泡"及图形速查法相关图版,实现对地下空间"应力场"的规划,从几何学上实现"应力泡"和地下空间"沉积地质模型"对接.讨论了"建筑载荷应力场"的内涵及应用意义,应力场存在两种"场"的表达方法,一个是应力迹线,一个是等应力线."应力泡"的理论内涵和功用涉及到地下空间沉积体的物性禀赋、全生命期建筑和地下应力场之间相互作用、(外加)"应力泡"和原位应力场的复杂的动态场变、地震动载荷与"应力泡"的相互作用、斜坡区地应力破坏、"应力泡"和流体场耦合动态变化等问题."应力泡"分析既可以用于已经建设城市的建筑应力场(包络线)空间结构,也可以预测规划城市或工程的理论建筑应力场.     

论新时代我国城市地下空间高质量开发和可持续利用

开发利用城市地下空间,开辟城镇化发展新资源,是解决城市病、改善城市生态环境、优化城市空间结构、提高城市韧性的重要途径。本文深入分析了新时代中国城市地下空间开发利用的现状,认为存在冒进式开发与总体供给不足、碎片化利用与协同规划缺位、被动式应对与科技支撑薄弱、无序化管理与法律法规匮乏等若干紧迫问题,明确了“立法为本、规划引领、调查先行、管理智能、科研支撑”的开发利用原则,提出了全面开展城市地下空间调查评价、尽快建立地下空间协同规划体系、加速构建地下空间智慧管理体系、超前布局地下空间科技发展战略、尽早健全城市地下空间法律法规等五个方面的具体对策建议,充分利用中国体制上的优势,集成国际城市地下空间开发利用先进的理念和技术,从而推动我国新时代城市地下空间产业快速发展、科技水平不断提高和地下空间体系日趋完善,在全球树立城市地下空间资源可持续开发利用的典范。     

城市地下空间开发利用的地质安全评价内容与方法

城市地下空间地质安全评价是地下空间资源开发利用的基础,但尚未见针对其评价原理、内容和方法进行的系统研究。文章以主要服务于控制性详细规划和修建性详细规划为目标,提出了城市地下空间开发利用地质安全评价三方面的内容:（1）地下空间自身稳定性评价,分浅埋、深埋硐室对围岩稳定性计算方法进行了评价,在修正的芬纳公式的基础上提出了以硐室围岩表面刚好达到剪切塑性极限为临界条件的围岩稳定性计算方法;同时通过构建地质模型,模拟不同工况下硐室稳定性,获取大量样本数据,利用神经网络方法分析建立求解器,从而建立地下空间自身稳定性的快速评价系统。（2）城市地下空间开发引起的邻近工程稳定性影响评价,从地下空间开发对地面工程的影响以及地下工程之间相互影响两方面梳理了评价的内容。（3）后建地面工程对地下工程稳定性的影响评价,提出了通过原位监测、数值分析及工程类比等方法对后建地面工程对地下工程稳定性的影响进行评价。     

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。     

城市地下空间适宜性评价研究国内外现状及趋势

城市地下空间的开发利用是城市可持续发展的必然途径.科学合理的城市地下空间适宜性评价可为城市的立体规划提供决策依据.因此,对城市各区域开展地下空间的适宜性评价就显得尤为重要.从城市地质模型的可视化、地下空间适宜性评价指标、权重体系、评价模型、评价模式及评价系统这6个方面,系统梳理了城市地下空间适宜性评价的国内外研究现状;...     

基于震害统计的城市地下空间地震安全性评价

建筑物的地震安全性是城市规划和建设过程首先要回答的问题。我国城市地震安全性评价的方法理论多针对地上建筑物,而对地下空间的地震安全性研究较为薄弱,严重滞后于城市发展对地下空间的需求。活断层是诱发地震、导致建筑物破坏的的直接因素。考虑到空间关系上,地下空间与断层之间的交互关系为相交或相离。因此,本文将地下空间分为两类:与断层相交的地下空间称为跨断层地下空间,远离断层的地下空间称为远离断层地下空间。本文尝试将断裂带同震地表破裂、地震峰值加速度、地震烈度等地表地震安全性评价考量的要素与地下空间埋藏深度建立联系,并在此基础上总结基于震害统计的地下空间地震安全性评价方法。最后,本文选取地下空间利用需求较高的深圳和北京地区为实例进行介绍。     

Preliminary design of an underground reservoir for pumped storage

The current interest in the potential utilization of subsurface space for the storage of a wide variety of materials is responsive to the increasing pressures of environmental concerns, particularly as it applies to the development of urban or suburban space. These pressures, in conjunction with the continuing development of underground excavation technology, combine to provide a situation within which the concept of subsurface space utilization is becoming increasingly attractive relative to more conventional surface developments. Underground pumped storage is currently an economically viable alternative to the conventional above ground type of facility, and is made increasingly attractive by consideration of the reduced environmental impact, which the underground concept make possible. This paper is intended to provide an introduction to the engineering challenges of underground pumped storage, with particular reference to a limestone mine located some 671m below the ground surface and having a volume of 9.6 million m³. To this end, the paper presents the numerical modeling and analyses to establish a powerhouse setting that would provide both a structurally stable excavation under the loading conditions imposed by the high-pressure brine, and eliminate the possibility of significant brine inflow to the excavated caverns.     

城市地下空间三维地质模型可视化技术研究

目前,城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。本文顺应国家新型智慧城市建设趋势,提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术,构建地质三维模型分级数据,按照不规则四叉树结构形成LOD数据;基于构建的三维空间网格码规范编码,运用降维、非布尔运算的方法,实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合;并采用多渲染引擎的混合渲染架构,支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染,实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度,为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。     

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...