周琴 牟佳佳 周維莉

摘要：針對中國城市當(dāng)前大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的現(xiàn)實(shí)狀況，文章通過對相關(guān)的期刊進(jìn)行總結(jié)，主要從地下空間的定義、自身屬性特征、城市可持續(xù)發(fā)展的需求和趨勢等方面進(jìn)行概述，充分說明工程地質(zhì)條件對地下空間開發(fā)利用的重要性。并對重慶地區(qū)基本的工程地質(zhì)條件進(jìn)行評述，為其科學(xué)有序的發(fā)展地下空間提供幫助。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)條件；重慶；地下空間

項(xiàng)目：長江師范學(xué)院科研資助項(xiàng)目（編號：2014QN032）。

一、地下空間概述

1.地下空間定義

地下空間指的是地表以下的巖層或土層中經(jīng)過人工開發(fā)或天然形成而成的空間，該名詞主要是針對建筑方面而言[1-3]。地下空間根據(jù)豎向深度由地表向下依次分為淺層、次淺層、次深層和深層四種類型[4-5]。城市地下空間指的是城市規(guī)劃范圍內(nèi)地表下面的巖層或土層中經(jīng)過人工開發(fā)或天然形成而成的空間[6]。地下空間的開發(fā)利用指的是一定的時期內(nèi)，在一定經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，為增加城市空間的容量，改善城市空間功能和環(huán)境，在城市地表的下面修建構(gòu)筑物或建筑物，從而用來安排生活、生產(chǎn)及防災(zāi)等項(xiàng)目[7]。

2.地下空間自身屬性特征

地下空間與以空氣為介質(zhì)的地表上部空間存在根本差別，它總是賦存在一定的工程地質(zhì)條件背景下，是以巖體或土體為介質(zhì)和環(huán)境的，自身具有恒濕、恒溫、隱蔽性好等系列優(yōu)點(diǎn)[8]，也具備開發(fā)利用難度大、歷時長、造價高、風(fēng)險高、不可再生等系列缺點(diǎn)[1][7] [9]。故地下空間開發(fā)利用是一項(xiàng)復(fù)雜地系統(tǒng)地工程， 其設(shè)計、建設(shè)、施工方案的安全性、合理性等都與工程地質(zhì)背景緊密聯(lián)系[4]。

二、城市可持續(xù)發(fā)展的需求

根據(jù)城市發(fā)展的歷史和地下空間開發(fā)的形勢來看， 21世紀(jì)是地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)[10]，廣泛合理地開發(fā)利用地下空間是現(xiàn)代城市空間發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需求[2-3] ，是未來城市建設(shè)的主旋律[2]。資料顯示，目前一些發(fā)達(dá)中的國家已經(jīng)把利用地下空間當(dāng)作解決城市系列問題的重要措施、治療“城市綜合癥”的藥方和實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的途徑，并將地下空間作為新型國土資源、戰(zhàn)略性空間資源[10-11]。

在城市不斷發(fā)展和建設(shè)進(jìn)程中，工程地質(zhì)背景對地下工程的影響已受到了廣泛的正視。地質(zhì)問題的研究在部分發(fā)達(dá)國家城市規(guī)劃中已經(jīng)得到了廣泛的重視。1969年，美國市政工程協(xié)會在《城市規(guī)劃藝術(shù)》報告中將城市規(guī)劃研究的專業(yè)人員分成27類，然而，在規(guī)劃的11個專業(yè)組中大多數(shù)都配備一定數(shù)量的地質(zhì)學(xué)家[4][12]。羅伯特·萊格特是在《城市與地質(zhì)》書中指出，只有明確掌握地基的性質(zhì)、種類和地下的實(shí)際環(huán)境，才可以保證土地的合理利用 [4]。為了更合理地利用地下空間，國際隧協(xié)在1991年英國倫敦第十七屆年會的宣言中確切表明[10]，地下空間是一類寶貴的資源，其開發(fā)利用須特別重視，進(jìn)而保證它的合理利用。雖然改革開放以來，我國城市的地質(zhì)工作已經(jīng)取得一定成績，但地下空間開發(fā)利用當(dāng)前仍處在初步階段，仍不能適應(yīng)城市規(guī)劃、建設(shè)的要求。

三、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

近年來，前人對城市地下空間開發(fā)利用影響因素的研究較廣泛，如：唐立達(dá)[1]指出必須謹(jǐn)慎利用具有不可逆屬性的地下空間；韓文峰等[8]指出正確認(rèn)識工程地質(zhì)條件，是城市地下空間規(guī)劃的基礎(chǔ)；李相然等[13]指出充分利用有利工程地質(zhì)條件，預(yù)防和治理不利工程地質(zhì)條件，是經(jīng)濟(jì)、合理地建設(shè)地下工程的首要條件；顧寶和[14]對土體的穩(wěn)定與否，地下水的勘查與治理，施工過程與地質(zhì)條件干系等進(jìn)行了評述；沈小克等[12]主要研究了北京市地下空間開發(fā)過程中的關(guān)鍵地質(zhì)問題及相應(yīng)對策；官善友等[6]通過剖析各類地質(zhì)條件對武漢地下空間開發(fā)的影響，對武漢市展開分區(qū)評價；吳波等[7]通過對影響重慶地下空間各原因的分析，建立基于AHP的地下空間因素評價。雖然這些文獻(xiàn)對城市地下空間開發(fā)利用的重要性、影響因素等方面的研究較為全面，但可以看出針對重慶地下空間開發(fā)利用中工程地質(zhì)條件的研究相對薄弱。

四、重慶地下空間的開發(fā)利用

對于地質(zhì)情況復(fù)雜、正在高速擴(kuò)張時期的重慶而言，其地下空間具有悠久的發(fā)展歷史。重慶市規(guī)劃局于2008年發(fā)布了《重慶市城鄉(xiāng)規(guī)劃地下空間利用規(guī)劃導(dǎo)則（試行）》，這象征著重慶即將進(jìn)入一個因地制宜、大規(guī)模地上地下立體式綜合開發(fā)的新時段，地下空間將要成為重慶城市空間的主要組成部分[15]。

重慶位于四川盆地東南邊緣，屬于封閉式的地貌環(huán)境[16]，其地下是一個大型的潛在資源。結(jié)合重慶的實(shí)際情況，其有發(fā)展地下空間的必然趨向，也有優(yōu)越的工程地質(zhì)條件，主要體現(xiàn)在以下幾個方面[17]：在地質(zhì)條件方面，重慶城區(qū)地層屬侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組，巖層大都為砂頁巖互生，少數(shù)地區(qū)為石灰?guī)r，這易于開挖；且?guī)r層產(chǎn)狀平緩，傾角基本都小于20°，不具備發(fā)震條件，無大斷層和應(yīng)力很集中的部位，也無再活動的形跡。利用有利的工程地質(zhì)條件是安全、合理地開發(fā)地下空間的先決條件。在場地選擇和工程設(shè)計中須充分考慮到因地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題。在地下水方面，重慶除背斜軸部和低洼地帶有地下水或潛水外，其他地方的地下水位都很低，僅存在的地表滲漏水和裂隙水也較好處理。地下水的水位、水量和水質(zhì)與地下空間關(guān)系緊密，所以，盡量避免選擇使用地下空間位于低洼或山谷等地方當(dāng)場址，重視地表水對地下空間的滲漏的問題，可以一定幅度地降低工程的建設(shè)費(fèi)用。在地形條件方面，重慶地屬河谷低山丘陵，相對高差較大，地勢起伏明顯。在地下空間開發(fā)利用中充分利用高低錯落的山勢臺地和斜坡陡坎，不僅可以提高地下空間的使用價值，還可以與城市地面房屋、道路等結(jié)合。

五、結(jié)論

由前文論述可得，隨著城市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，即開發(fā)利用地下空間。所有工程在建設(shè)前均須進(jìn)行一定的地質(zhì)工作，這已經(jīng)由相關(guān)法規(guī)予以肯定。對于長期整體賦存在地質(zhì)體中地下空間來說，其與地質(zhì)體一直存在著相互作用，工程地質(zhì)條件的綜合評估與掌控對科學(xué)有序的規(guī)劃、開發(fā)和利用地下空間有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。

重慶地下空間的開發(fā)利用是可能的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的，也是山城發(fā)展的必然趨勢。對于地質(zhì)情況特殊的重慶而言，在地下空間開發(fā)利用過程中，結(jié)合實(shí)際工程地質(zhì)情況，系統(tǒng)性的深入研究工程地質(zhì)條件，對規(guī)避各種不利地質(zhì)因素的影響、減少工程實(shí)施中的技術(shù)復(fù)雜程度、保證工程安全、節(jié)約投資等方面具有重要意義。

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作者簡介：周琴（1987年-），女，碩士研究生，助教，主要研究方向：巖土工程。