論述工程地質條件對重慶地下空間開發利用重要性

周 琴 牟佳佳 周維莉

(長江師范學院土木建筑工程學院，重慶 408100)1;

(重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊地質調查研究院，重慶 401120)2

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過人工開發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劃范圍內地表下面的巖層或土層中經過人工開發或天然形成而成的空間［6］。地下空間的開發利用指的是一定的時期內，在一定經濟、技術條件下，為增加城市空間的容量，改善城市空間功能和環境，在城市地表的下面修建構筑物或建筑物，從而用來安排生活、生產及防災等項目［7］。

2.地下空間自身屬性特征

地下空間與以空氣為介質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條件背景下，是以巖體或土體為介質和環境的，自身具有恒濕、恒溫、隱蔽性好等系列優點［8］，也具備開發利用難度大、歷時長、造價高、風險高、不可再生等系列缺點［1］［7］［9］。故地下空間開發利用是一項復雜地系統地工程，其設計、建設、施工方案的安全性、合理性等都與工程地質背景緊密聯系［4］。

二、城市可持續發展的需求

根據城市發展的歷史和地下空間開發的形勢來看，21世紀是地下空間開發利用的世紀［10］，廣泛合理地開發利用地下空間是現代城市空間發展和經濟發展的客觀需求［2－3］，是未來城市建設的主旋律［2］。資料顯示，目前一些發達中的國家已經把利用地下空間當作解決城市系列問題的重要措施、治療“城市綜合癥”的藥方和實現城市可持續發展的途徑，并將地下空間作為新型國土資源、戰略性空間資源［10－11］。

在城市不斷發展和建設進程中，工程地質背景對地下工程的影響已受到了廣泛的正視。地質問題的研究在部分發達國家城市規劃中已經得到了廣泛的重視。1969年，美國市政工程協會在《城市規劃藝術》報告中將城市規劃研究的專業人員分成27類，然而，在規劃的11個專業組中大多數都配備一定數量的地質學家［4］［12］。羅伯特·萊格特是在《城市與地質》書中指出，只有明確掌握地基的性質、種類和地下的實際環境，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，其開發利用須特別重視，進而保證它的合理利用。雖然改革開放以來，我國城市的地質工作已經取得一定成績，但地下空間開發利用當前仍處在初步階段，仍不能適應城市規劃、建設的要求。

三、研究現狀及發展趨勢

近年來，前人對城市地下空間開發利用影響因素的研究較廣泛，如:唐立達［1］指出必須謹慎利用具有不可逆屬性的地下空間;韓文峰等［8］指出正確認識工程地質條件，是城市地下空間規劃的基礎;李相然等［13］指出充分利用有利工程地質條件，預防和治理不利工程地質條件，是經濟、合理地建設地下工程的首要條件;顧寶和［14］對土體的穩定與否，地下水的勘查與治理，施工過程與地質條件干系等進行了評述;沈小克等［12］主要研究了北京市地下空間開發過程中的關鍵地質問題及相應對策;官善友等［6］通過剖析各類地質條件對武漢地下空間開發的影響，對武漢市展開分區評價;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。雖然這些文獻對城市地下空間開發利用的重要性、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利用中工程地質條件的研究相對薄弱。

四、重慶地下空間的開發利用

對于地質情況復雜、正在高速擴張時期的重慶而言，其地下空間具有悠久的發展歷史。重慶市規劃局于2008年發布了《重慶市城鄉規劃地下空間利用規劃導則 (試行)》，這象征著重慶即將進入一個因地制宜、大規模地上地下立體式綜合開發的新時段，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境［16］，其地下是一個大型的潛在資源。結合重慶的實際情況，其有發展地下空間的必然趨向，也有優越的工程地質條件，主要體現在以下幾個方面［17］:在地質條件方面，重慶城區地層屬侏羅系中統上沙溪廟組，巖層大都為砂頁巖互生，少數地區為石灰巖，這易于開挖;且巖層產狀平緩，傾角基本都小于20°，不具備發震條件，無大斷層和應力很集中的部位，也無再活動的形跡。利用有利的工程地質條件是安全、合理地開發地下空間的先決條件。在場地選擇和工程設計中須充分考慮到因地質條件可能出現的各種地質問題。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、水量和水質與地下空間關系緊密，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費用。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、道路等結合。

五、結論

由前文論述可得，隨著城市建設的持續發展，實現城市可持續發展的必經之路，即開發利用地下空間。所有工程在建設前均須進行一定的地質工作，這已經由相關法規予以肯定。對于長期整體賦存在地質體中地下空間來說，其與地質體一直存在著相互作用，工程地質條件的綜合評估與掌控對科學有序的規劃、開發和利用地下空間有著現實和深遠的意義。

重慶地下空間的開發利用是可能的、經濟實用的，也是山城發展的必然趨勢。對于地質情況特殊的重慶而言，在地下空間開發利用過程中，結合實際工程地質情況，系統性的深入研究工程地質條件，對規避各種不利地質因素的影響、減少工程實施中的技術復雜程度、保證工程安全、節約投資等方面具有重要意義。

［1］唐立達.“城市地下空間”研究文獻述評［J］.德陽重裝基地建設，2011(3):48－53.

［2］鐘洛加，周衍龍，沈貴文，等.武漢地下空間開發利用與環境地質效應研究［J］.資源環境與工程，2009，23(4):406－411.

［3］謝連平，鐘洛加，周衍龍.武漢城市地下空間開發利用與環境地質 ［J］.環境科學與技術，2009，32(12):209－214.

［4］周宏磊，葉大華，郝慶斌.城市地下空間規劃中地質條件評估及案例實踐 ［J］.北京規劃建設，2011， (3):109－113.

［5］彭友君.武漢地鐵二號線一期工程巖土工程勘察特點分析 ［J］.巖土工程技術，2006，20(6):303－310.

［6］管善友，朱銳，高振宇.地質條件對武漢市地下空間開發的影響及分區評價 ［J］.工程勘察，2008，(9):6－10.

［7］吳波，鄧永書，劉浪.基于AHP的重慶地下空間影響因素模糊評價［J］.特種結構，2011(增刊):54－58.

［8］韓文峰，諶文武，宋暢.城市地下空間開發利用的工程地質與巖土工程 ［J］.天津城市建設學院學報，2000，6(1)，1－4.

［9］朱建明，揚眉.地下空間規劃中幾個基本問題的分析［J］.現代隧道技術，2008(增刊):99－103.

［10］白聚波，劉俠，陳艷紅.城市地質與地下空間利用［J］.西部探礦工程，2007，19(5):221－224.

［11］畢曉莉，陳謙.蘭州城市地下空間規劃利用初探——基于城關中心區地下空間的調研 ［J］.華中建筑，2009，27(10):63－66.

［12］沈小克，王軍輝，韓煊，等.北京市地下空間開發中主要地質風險及控制對策［C］.第2屆全國工程安全與防護學術會議論文集，2010，137－144.

［13］李相然，孫淑賢.談城市地下空間利用中的工程地質條件研究 ［J］.地下空間，1995，15(4):296－300.

［14］顧寶和.城市地下空間開發中的工程地質問題［J］.工程地質學報，1993，(1)47－50.

［15］袁紅，戴志中，劉新榮，等.重慶主城區地下空間利用發展階段研究［J］.地下空間與工程學報，2014，10(1):1－5.

［16］卓光俊.重慶市主城區崩滑地質災害有癮及評價 ［D］.重慶大學學位論文，2002.

［17］徐思淑.利用地下空間是重慶城市發展的必然趨勢［J］.地下空間與工程學報，1984，(3).