论述工程地质条件对重庆地下空间开发利用重要性

周 琴 牟佳佳 周维莉

(长江师范学院土木建筑工程学院，重庆 408100)1;

(重庆市地质矿产勘查开发局107地质队地质调查研究院，重庆 401120)2

一、地下空间概述

1.地下空间定义

地下空间指的是地表以下的岩层或土层中经过人工开发或天然形成而成的空间，该名词主要是针对建筑方面而言［1－3］。地下空间根据竖向深度由地表向下依次分为浅层、次浅层、次深层和深层四种类型［4－5］。城市地下空间指的是城市规划范围内地表下面的岩层或土层中经过人工开发或天然形成而成的空间［6］。地下空间的开发利用指的是一定的时期内，在一定经济、技术条件下，为增加城市空间的容量，改善城市空间功能和环境，在城市地表的下面修建构筑物或建筑物，从而用来安排生活、生产及防灾等项目［7］。

2.地下空间自身属性特征

地下空间与以空气为介质的地表上部空间存在根本差别，它总是赋存在一定的工程地质条件背景下，是以岩体或土体为介质和环境的，自身具有恒湿、恒温、隐蔽性好等系列优点［8］，也具备开发利用难度大、历时长、造价高、风险高、不可再生等系列缺点［1］［7］［9］。故地下空间开发利用是一项复杂地系统地工程，其设计、建设、施工方案的安全性、合理性等都与工程地质背景紧密联系［4］。

二、城市可持续发展的需求

根据城市发展的历史和地下空间开发的形势来看，21世纪是地下空间开发利用的世纪［10］，广泛合理地开发利用地下空间是现代城市空间发展和经济发展的客观需求［2－3］，是未来城市建设的主旋律［2］。资料显示，目前一些发达中的国家已经把利用地下空间当作解决城市系列问题的重要措施、治疗“城市综合症”的药方和实现城市可持续发展的途径，并将地下空间作为新型国土资源、战略性空间资源［10－11］。

在城市不断发展和建设进程中，工程地质背景对地下工程的影响已受到了广泛的正视。地质问题的研究在部分发达国家城市规划中已经得到了广泛的重视。1969年，美国市政工程协会在《城市规划艺术》报告中将城市规划研究的专业人员分成27类，然而，在规划的11个专业组中大多数都配备一定数量的地质学家［4］［12］。罗伯特·莱格特是在《城市与地质》书中指出，只有明确掌握地基的性质、种类和地下的实际环境，才可以保证土地的合理利用［4］。为了更合理地利用地下空间，国际隧协在1991年英国伦敦第十七届年会的宣言中确切表明［10］，地下空间是一类宝贵的资源，其开发利用须特别重视，进而保证它的合理利用。虽然改革开放以来，我国城市的地质工作已经取得一定成绩，但地下空间开发利用当前仍处在初步阶段，仍不能适应城市规划、建设的要求。

三、研究现状及发展趋势

近年来，前人对城市地下空间开发利用影响因素的研究较广泛，如:唐立达［1］指出必须谨慎利用具有不可逆属性的地下空间;韩文峰等［8］指出正确认识工程地质条件，是城市地下空间规划的基础;李相然等［13］指出充分利用有利工程地质条件，预防和治理不利工程地质条件，是经济、合理地建设地下工程的首要条件;顾宝和［14］对土体的稳定与否，地下水的勘查与治理，施工过程与地质条件干系等进行了评述;沈小克等［12］主要研究了北京市地下空间开发过程中的关键地质问题及相应对策;官善友等［6］通过剖析各类地质条件对武汉地下空间开发的影响，对武汉市展开分区评价;吴波等［7］通过对影响重庆地下空间各原因的分析，建立基于AHP的地下空间因素评价。虽然这些文献对城市地下空间开发利用的重要性、影响因素等方面的研究较为全面，但可以看出针对重庆地下空间开发利用中工程地质条件的研究相对薄弱。

四、重庆地下空间的开发利用

对于地质情况复杂、正在高速扩张时期的重庆而言，其地下空间具有悠久的发展历史。重庆市规划局于2008年发布了《重庆市城乡规划地下空间利用规划导则 (试行)》，这象征着重庆即将进入一个因地制宜、大规模地上地下立体式综合开发的新时段，地下空间将要成为重庆城市空间的主要组成部分［15］。

重庆位于四川盆地东南边缘，属于封闭式的地貌环境［16］，其地下是一个大型的潜在资源。结合重庆的实际情况，其有发展地下空间的必然趋向，也有优越的工程地质条件，主要体现在以下几个方面［17］:在地质条件方面，重庆城区地层属侏罗系中统上沙溪庙组，岩层大都为砂页岩互生，少数地区为石灰岩，这易于开挖;且岩层产状平缓，倾角基本都小于20°，不具备发震条件，无大断层和应力很集中的部位，也无再活动的形迹。利用有利的工程地质条件是安全、合理地开发地下空间的先决条件。在场地选择和工程设计中须充分考虑到因地质条件可能出现的各种地质问题。在地下水方面，重庆除背斜轴部和低洼地带有地下水或潜水外，其他地方的地下水位都很低，仅存在的地表渗漏水和裂隙水也较好处理。地下水的水位、水量和水质与地下空间关系紧密，所以，尽量避免选择使用地下空间位于低洼或山谷等地方当场址，重视地表水对地下空间的渗漏的问题，可以一定幅度地降低工程的建设费用。在地形条件方面，重庆地属河谷低山丘陵，相对高差较大，地势起伏明显。在地下空间开发利用中充分利用高低错落的山势台地和斜坡陡坎，不仅可以提高地下空间的使用价值，还可以与城市地面房屋、道路等结合。

五、结论

由前文论述可得，随着城市建设的持续发展，实现城市可持续发展的必经之路，即开发利用地下空间。所有工程在建设前均须进行一定的地质工作，这已经由相关法规予以肯定。对于长期整体赋存在地质体中地下空间来说，其与地质体一直存在着相互作用，工程地质条件的综合评估与掌控对科学有序的规划、开发和利用地下空间有着现实和深远的意义。

重庆地下空间的开发利用是可能的、经济实用的，也是山城发展的必然趋势。对于地质情况特殊的重庆而言，在地下空间开发利用过程中，结合实际工程地质情况，系统性的深入研究工程地质条件，对规避各种不利地质因素的影响、减少工程实施中的技术复杂程度、保证工程安全、节约投资等方面具有重要意义。

［1］唐立达.“城市地下空间”研究文献述评［J］.德阳重装基地建设，2011(3):48－53.

［2］钟洛加，周衍龙，沈贵文，等.武汉地下空间开发利用与环境地质效应研究［J］.资源环境与工程，2009，23(4):406－411.

［3］谢连平，钟洛加，周衍龙.武汉城市地下空间开发利用与环境地质 ［J］.环境科学与技术，2009，32(12):209－214.

［4］周宏磊，叶大华，郝庆斌.城市地下空间规划中地质条件评估及案例实践 ［J］.北京规划建设，2011， (3):109－113.

［5］彭友君.武汉地铁二号线一期工程岩土工程勘察特点分析 ［J］.岩土工程技术，2006，20(6):303－310.

［6］管善友，朱锐，高振宇.地质条件对武汉市地下空间开发的影响及分区评价 ［J］.工程勘察，2008，(9):6－10.

［7］吴波，邓永书，刘浪.基于AHP的重庆地下空间影响因素模糊评价［J］.特种结构，2011(增刊):54－58.

［8］韩文峰，谌文武，宋畅.城市地下空间开发利用的工程地质与岩土工程 ［J］.天津城市建设学院学报，2000，6(1)，1－4.

［9］朱建明，扬眉.地下空间规划中几个基本问题的分析［J］.现代隧道技术，2008(增刊):99－103.

［10］白聚波，刘侠，陈艳红.城市地质与地下空间利用［J］.西部探矿工程，2007，19(5):221－224.

［11］毕晓莉，陈谦.兰州城市地下空间规划利用初探——基于城关中心区地下空间的调研 ［J］.华中建筑，2009，27(10):63－66.

［12］沈小克，王军辉，韩煊，等.北京市地下空间开发中主要地质风险及控制对策［C］.第2届全国工程安全与防护学术会议论文集，2010，137－144.

［13］李相然，孙淑贤.谈城市地下空间利用中的工程地质条件研究 ［J］.地下空间，1995，15(4):296－300.

［14］顾宝和.城市地下空间开发中的工程地质问题［J］.工程地质学报，1993，(1)47－50.

［15］袁红，戴志中，刘新荣，等.重庆主城区地下空间利用发展阶段研究［J］.地下空间与工程学报，2014，10(1):1－5.

［16］卓光俊.重庆市主城区崩滑地质灾害有瘾及评价 ［D］.重庆大学学位论文，2002.

［17］徐思淑.利用地下空间是重庆城市发展的必然趋势［J］.地下空间与工程学报，1984，(3).