中国城市地下空间研究发展分析

开发利用地下空间已成为我国城市建设与城市更新的重要组成部分。大规模的城市地下空间开发需要相关学科理论予以指导。本文采用科学计量方法对城市地下空间相关研究进行分析,旨在从科学视角审视城市地下空间研究的现状及探讨未来研究的发展方向。利用CiteSpace软件对中国学术期刊网络出版总库中相关研究文献数据信息进行计量分析,刻画出城市地下空间研究热点和研究主题的演变。再结合地下空间开发利用实践发展历程厘清城市地下空间研究发展脉络。研究表明:城市地下空间研究发展态势稳健,研究领域和内容不断拓展,形成了以地下空间开发利用为目标的研究框架;地下空间研究与开发利用实践发展相契合,研究发展属于“问题导向型”和“实践推动型”模式。以城市地下空间资源的可持续开发为目标,本文提出未来研究的两个发展方向,即建立基于时空发展的研究范式和开展多学科交叉研究。     

城市地下空间地籍管理研究

目前城市地下空间开发利用强度和规模不断增大,如何高效地管理地下空间资源已成为城市土地管理工作面临的新课题。文章从地下空间土地权利、审批登记、地籍调查等角度对地下空间地籍管理问题进行了分析探讨,可为开展和加强地下空间地籍管理提供指导和借鉴。     

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。     

城市地下空间开发的战略需求

开发利用城市地下空间资源是城市可持续发展的必然选择,也是我国城市发展进入新时代的重要标志。本文从我国城镇化发展态势及面临的问题出发,剖析我国地下空间的战略需求及其驱动因素。同时进一步从不同发展阶段城市人均地下空间需求的角度出发,通过层次分析法确定影响地下空间开发需求的因子,并通过对未来我国城市对地下空间的需求等级划分以及不同等级城市人口容量的研究,推算不同等级城市的人口总量和人均需求量,并对我国中远期城市地下空间需求进行了预测分析。     

新时期我国煤矿地下空间综合利用现状及展望

我国煤炭资源的长期大规模开采,产生了大量的地下空间,直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费,还可能产生一系列安全、环境及经济问题,因此,如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题,对煤炭产业乃至国民经济的发展具有重要现实意义。笔者等以主要产煤省份为代表,结合调研收集的最新生产煤矿和关闭煤矿数据,深入分析了“十三五”期间生产煤矿地下空间和关闭煤矿地下空间总体情况,系统总结了国内外煤矿地下空间在储物、储能等方面的功能化利用现状,指出了当前我国煤矿地下空间利用存在资源数据信息匮乏、整体开发利用率低、相关技术研究工作仍相对滞后、可供推广借鉴的成熟示范工程较少等问题,提出了新时期煤矿地下空间基础数据库建设、利用体系构建、关键技术攻关、示范工程推广4个方面作为重点发展方向。     

我国城市地下空间资源利用浅析

城市地下空间是城市建设的新型资源,它的合理开发与利用对城市的建设与发展有着重要的意义。探讨了我国地下空间资源利用的现状、已具备的条件,并阐述了我国地下空间资源发展的战略对策。     

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。     

城市地下空间探测关键技术及发展趋势

近年来,地下空间开发利用以及与地下空间相关的安全运营已经成为我国大中型城市面临的重要课题,而准确的城市地下空间探测成果是保障其课题成功实施的关键。目前国内城市地下空间利用的深度已达50m,局部特大工程深度在70m左右。未来城市地下空间利用将向综合化、深层化、人性化、生态化发展,从而对城市地下空间探测的可靠性提出了更高的要求。目前常用的地下空间探测技术除了钻探外,主要采用包括探地雷达、浅层地震、高密度电法、浅层瞬变电磁法、井间CT、微动等地球物理方法。以"城市浅层地下空间探测技术体系研究"课题为例,介绍了探地雷达在真三维采集、拟地震资料处理、三维雷达数据偏移等方面的研究成果。结合地下管线探测及岩溶调查等案例,分析了探地雷达等多种探测技术的综合应用及探测效果。研究认为未来的三维高密度横波地震、三维高密度电磁法、三维探地雷达等技术是城市地下空间探测技术的发展趋势。     

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。     

华南丘陵地区城市地下空间开发利用前景

地下工程设施的最大优点是节能和安全。节能来自于地下的恒温环境,安全来自于封闭的环境,很少人为的干扰。本文基于杭州市西湖一带山体结构特点和地下空间开发适宜性分析,提出华南丘陵地区的城市地下空间开发有广阔的利用前景。具体阐述了如何保持优秀生态环境的科学问题,可利用地下空间的分类和特点,可利用地下空间的调查内容和方法。针对当前地下空间开发利用存在的问题,提出了华南丘陵地区城市地下空间开发利用的建议。     

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。     

城市地下空间开发利用学术研讨会召开

近日,由中国勘察设计协会人民防空与地下空间分会主办的全国“城市地下空间开发利用学术研讨会”在湖北省武汉市召开。中国勘察设计协会副理事长王树平、协会人民防空与地下空间分会会长徐培义等出席并讲话。     

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。     

试析海南省城市地下空间开发利用规范管理

通过对我国地下空间开发利用相关法律条文的对比分析,结合各地地下空间开发管理经验,利用分层管理、系统管理理论,使用对比分析、实地调研的方法,在对建设用地使用权权利定性及权利协调合理性探讨基础上,提出海南城市地下空间开发规范管理利用建议。     

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。     

国内城市地下空间开发利用现状与发展趋势

我国城镇化水平不断提高的过程中,各类“城市病”是多数城市必须面对的难题,城市地下空间的开发利用成为各个城市解决这一问题的有效途径。在这样的背景下,我国城市地下空间开发利用从21世纪起进入快速发展阶段,十几年来地下空间利用增长迅猛,成就斐然。文章总结了当前我国城市地下空间各功能开发现状,并分等级叙述了我国几类城市地下空间开发利用现状。最后文章提出我国城市地下空间开发利用的趋势是向地质调查先行,网络化与分层化规划,协同化利用,内部环境生态化和人性化,管理数字化和智能化方向发展;不同城市将根据其社会经济需求和地质环境特点差异化重点开发,科学利用城市地下空间资源,发挥其社会、经济效益,让城市更美好。     

城市地下空间资源综合利用评价工作构想

实现地下空间的安全开发和管理是当前中国构建全域国土空间治理体系的重要组成部分。当前中国地下空间资源综合评价在运用地质成果、对接国土空间规划、数据共享服务方面面临不足与挑战,表现在地质调查缺少高精度的成果和足够的系统性,规划管理实施过程中没有实现对评价成果的充分利用,地质调查成果和空间利用信息的融合度急需提高,长期以来城市地下空间资源利用"无法可依"、"无据可依"、"有规划难执行"。针对这些不足,提出了地下空间资源调查与综合评价体系——地下空间规划管控体系的构想,即科学安全地开发利用城市地下空间资源,应以规划管控为导向,开展三维地质结构调查,构建地下空间资源三维地质结构模型;综合考虑地质条件、地下空间开发利用现状、地下应急水源地、地下文物保护等多种因素,系统评价地下空间资源潜力,构建地下空间多种资源综合协同开发利用的管控评价体系。开展地下空间资源综合开发利用评价研究,对拓展城镇化发展新空间、开辟城镇化建设新资源、构建全域国土空间治理体系、统筹国土空间资源规划管理意义重大。