淺談城市地下空間對環境的影響

李宗藝

（鄭州大學 水利與環境學院，河南 鄭州 450001）

1 引言

當今社會，隨著人口數量的急劇增長，人口擁擠，對空間的需求也日漸強烈，同時加上某些工程由于其自身的特點必須建設在地下，越來越多的地下工程項目建設起來，包括地鐵，地下停車場等交通設施，也包括地下室，地下商場等娛樂設施，這些地下工程項目的建設極大地豐富和方便了人們的生活，但是隨著數量的迅速增多，一些由此產生的問題也凸現出來。

地下空間建筑對環境的影響有幾個方面，主要為對城市水資源的影響，對地表變形的影響，對城市地下管線的影響，對植物的影響等等。

2 城市地下空間的特點

城市地區一般來說具有很多大型建筑物，交通較為擁堵，地下也存在著大量的光纜、電線等地下管線，地質條件也隨著所在區域的不同有很大的不同，所以地下工程的建筑物存在著一些特有的特點：

1）城市較大，所存在的地質情況也比較多，所以不同地區地質情況差別很大，地下土體的基本情況很難得到充分精確地調差，對于一些不良的地質，很容易在施工過程中出現坍塌，滲水，沉降等施工災害，這不僅阻礙了正常的施工建設，也增加了建設成本。

2）地下工程的設計施工不像其他的一些建筑的建設，它具有施工時間長，施工費用高，施工難度大的特點。

3）地下工程的建設對一些物質條件依賴比較高，需要動用大量的巖土和地下水，所以地下建筑物會產生很大的影響對周圍的巖土、地下水環境。所以在施工時需要采取嚴格的保護措施，對于對地下水和周圍巖土產生的影響要引起注意，并且設法避免這種情況的出現。

3 城市地下空間對環境的影響

3.1 城市地下空間對水資源的影響

當進行地下水工程建筑，不可避免的會與水打交道，隨時可能出現水流入隧道或其他地下水建筑物，這將造成地表的下沉，甚至有可能將這些地區沉降成漏斗。對于壓隧道而言，水位下降一般僅限于建筑期內，當隧道運行時，地下水位往往會完全恢復，如果隧道中的水位比原來基巖中地下水的壓力大，則地下水位可上升到比天然水位還高。

美國北卡羅來納州從一個礦井里抽取大量的水，造成3367范圍內地下水位下降1.5m以上，影響距離距井達65km，使當地供水井干涸。此外隨著城市巖土工程建設中基礎埋深度越來越深，利用工程降水以滿足基坑工程施工要求的工程亦越來越多。長時間大面積多含水層的基坑降水將使處于平衡狀態的地下水滲流場發生變化，導致局部地下水位下降過快，含水層和隔水層發生新的壓密作用，產生區域性降落漏斗和局部地面沉降[1]。

3.2 城市地下空間工程建設對地層變形的影響

地下工程施工過程中不可避免的需要開挖地下巖土體這樣就會因為巖體的突然失去而失去原來所形成的平衡，并且改變了周圍地層的應力分布狀況，破壞了原來達到的穩定的平衡狀態，人為的使其應力重分布。所以施工中要避免這種影響，但是在現實的施工過程中，沒有哪一種方法可以不對圍巖產生不利的影響，即使使用對圍巖影響很小的盾構法，頂管法，地下連續墻等，圍巖的平衡液肯定會發生破壞，所以這種影響只能變小不可能能完全的消滅。

3.3 城市地下空間對城市管線的影響

城市地下工程管線是城市基礎設施的重要組成部分，擔負著城水、能源、信息等的傳輸工作。近年來，城市地下本來就存在著大量的光纜，地下電線等等地下管線，這些管線在建設地下城市空間之前對城市影響不大，但是由于要進行地下空間的利用，對于所規劃地區涉及到的地下管線成為了問題，這些管線不能隨意的拆除，所以必須要進行很慎重的考慮。對于地下管線。相關部門也意識到了這些問題，對于已有的管線除了進行大范圍的移動之外，對于還未施工的管線在地區的選擇問題上會和相關部門溝通好，盡量不會對未來城市的地下空間產生一些負面的影響。但是隨著城市建設開發強度的不斷加大，各類市政工程管線數量也在不斷增加，道路紅線以及綠線范圍內的各種市政管線如何合理有序的擺布，既不相互影響，不違反國家規范規定，又要盡量少占地下空間，同時地下空間結構體的建設如地下停車場，地下地鐵站的規劃建設可能會與城市原有的地下管線的布置在分布上有沖突，或者與未來規劃的有沖突，所以城市有關部門必須協調好城市管線和城市空間建筑的分布問題。

3.4 城市地下空間建設的相關建議

對城市地下空間的開發利用應采取合理施工和合理保護的方式，確保城市的和諧發展。

1）收集以往的施工資料并進行分門別類的整理，建立起大量不同施工條件和環境條件下地層的變化，地下水的變化等資料庫，并且進行長期綜合的管理和繼續的收集，利用這些資料分析不同影響因素對其影響的比重，對可能出現的地質災害情況進行合理的預測，建立起一個資料網絡，同時如果條件允許的前提下，施工期間施工單位應該單獨的抽出一組人進行對整個工程進行系統監測，記錄整理相關資料，必備不時之需。

2）地下工程本身對地下水的利用情況比較依賴，而且地下工程不可避免的會影響地下水位，所以在施工過程中盡量減少對地下水的影響，如果真的需要大量的地下水時也不能以犧牲該地區的地下水資源，應想辦法從其他地方運輸水資源。

3）為減輕施工中的地下水污染情況，應盡量減少使用會對地下水產生污染的材料，施工過程中所用到的材料盡量是無污染的綠色環保的材料，雖然成本提高，但這將對環境保護產生巨大的有力影響。

[1]林冬;崔建強.城市地下道路環境影響初探.[J].地下空間與工程學報.2006(S1).1276-1280