重庆地下空间开发利用展望

罗睿

（重庆市勘测院，重庆市 401121）

0 引言

重庆群山密布，两江环绕，是大山大水的地形，造就了人们千百年来“逢山凿洞，遇水架桥”的生产生活方式。对于如何建设并使用隧道及地下空间，山城的工程技术人员一直有着大胆的设想和勇敢的挑战。重庆的防空洞有着“深挖洞、广积粮、不称霸”的特点。1994年公开出版的《重庆防空志》对重庆防空洞的修建过程做了记录：1937年七七事变后，重庆开始修建防空工事。中华人民共和国成立后，重庆着手人防工程的建设。20世纪60年代中期至70年代初，因国际关系持续紧张，重庆构筑防空洞出现了空前热潮，直到80年代，这种建设热潮才逐渐冷下来，转入了对防空洞的利用。20世纪50年代，重庆已经开始着手建设轻轨铁道，拟连接菜园坝火车站和朝天门码头，以解决汽车运力紧张的问题。经过近十年的建设，共开挖出毛洞3.3 km，其中1/3利用了旧防空洞隧道。到1964年，因资金、技术等问题，地铁计划暂停。当前，隧道技术以迅猛的速度在发展，这为地下空间规划开创了一个全新的具有长远意义的领域。我国已经掌握了所有的现代隧道修建方法和修建技术，技术进步已经能够追赶和实现早期的设想，因此设计师们应该大胆地进行规划设计。山城从最初的人防建设到20世纪90年代的地下商业开发，再到2000年以后挖掘地下交通功能（地下通道、车行道 、轨道交通、停车设施），到如今地下空间综合利用开发，已经进入到大规模开发利用地下空间的黄金时期。本文介绍了重庆在解放碑地下环道、礼嘉商贸核心区地下空间开发利用和兜子背两江隧道三个项目，展示了山城地下空间开发的强大和创造性，设计师应该更加大胆地探索地下空间开发利用。

1 解放碑地下环道

1.1 工程概况

经济的飞速发展需要交通的支撑与运作，动态交通的畅通与静态停车的便捷与否则直接关系到区域经济的发展状况。在过去的20年中，城市建设往往更重视动态交通设施建设（如道路、立交等），却忽视了静态交通设施的建设，使得静态交通跟不上动态交通设施的发展，阻碍了整个交通系统的可持续发展。解放碑CBD是重庆最繁华的“双百亿”商圈，客流巨大，停车泊位却奇缺。为进一步提升解放碑当前的经济发展速度，保证其中心商务区的核心地位并充分发挥其经济功能，不能让交通成为CBD的建设瓶颈，如何让车辆进得来、停得了、出得去，成为摆在城市管理者面前的必然问题。设计师首先要破解的是在解放碑复杂的商业环境和地理环境下，因地制宜，统筹兼顾，设计出一个相对完善的环环紧扣的综合交通系统，有效解决解放碑停车难、交通堵的问题。

解放碑地下环道主通道全长2.8 km，共分三期建设，由“一环、七联络、多连通”构成。“一环”即地下环形主通道，“七射”即七条进出主线的通道，“多连通”即各个车库之间的连通。该项目自2010年开始施工作业，2017年一、二期工程建成投用。通过地下道路实现资源共享、管理统一、技术先进、运行高效的地下停车系统。地下环道投用后，将串联商圈附近约30个地下车库的1.5万个停车位，建成后不必再通过拥挤不堪的地面道路，而直接通过地下环道进入各个商场停车库。解放碑地下停车系统工程总平面图如图1所示。

图1 解放碑地下停车系统工程总平面图

1.2 设计技术难点分析

该项目是重庆大规模开发地下空间的一个探索性尝试，和任何新鲜事物一样必须有一个循序渐进的过程。在该项目的设计过程中，受到了规范的制约、不同产权车库之间结算问题、智能交通等各方面的挑战，设计方面主要有以下技术难点。

1.2.1 消防问题

2.8 km的地下环形隧道，如何保障消防安全，是工程建设最为头疼的问题。消防审批中，地下车库有审批标准，城市交通隧道也有审批标准，但地下环道+停车系统就没有与之对应的消防安全技术标准。由于国内无类似难度城市环形隧道工程的先例，只能重新通过消防性能化评估和专家论证，重新完成一套专门针对解放碑地下环道的消防系统。经国家消防局同意，由指定的权威消防安全评估机构制作模型试验。从2014年3月31日开始，在解放碑地下环道内进行一系列的实体火灾试验，共计18组，全面验证了消防系统中各个环节的有效性。

1.2.2 纵坡超标问题

由于2015年11月1日之前未发布行业标准《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221—2015），按照当时的国家标准，隧道纵坡不宜大于4%，如果严格执行这个标准，那么地下环道将无法连接大部分车库。经过对解放碑地区地理环境的分析，对纵坡超标问题进行了专题论证，专家认为地下环道隧道纵坡控制在6%是可行的。正是因为采用了超标的纵坡技术，使得地下环道能与解放碑CBD的大部分地下车库相连接。该项目对规范的突破，也为其他地下空间工程提供了参照样本，破解了工程标准“瓶颈”难题。

1.2.3 智能交通问题

地下环道一、二期工程2017年3月22日正式开通，由于主线未竣工，一、二期工程仅有三个开口（两入一出），从入口进入环道的车辆只能通过车库地面出口驶离，英利国际车库的车辆只能单向进入环道，导致驾驶员不能原路进、原路回，造成了一定程度的不便。为保证地下车辆有序运行，一是加快三期工程的建设，尽早形成环路；二是建立一个大型的地面控制室，实施24 h监控；三是为了提高入库效率，采用车牌识别结合电子支付方式，减少排队长度。

2 礼嘉商贸核心区

2.1 工程概况

礼嘉位于重庆市两江新区核心区——北部新区的礼嘉半岛、嘉陵江畔，距离悦来会展中心约5 km，距离江北国际机场约15 km，地段周边有渝武高速、金渝大道、礼白大道，轨道6号线及其支线贯穿其中，交通便利。礼嘉商务聚居区要打造成重庆北部新区、两江新区，乃至重庆市的形象窗口、商业中心和总部基地。规划的商贸核心区预计将为北部新区带来100亿元的社零总额、150亿元的商品销售总额。

国内外大型地下空间的形成必伴随着轨道交通与商业中心区、大型交通枢纽等多重要素的结合。礼嘉半岛有着轨道交通、大型商业和华侨城项目等打造地下空间的关键要素，以及有着未修先控的优势，设计依托商圈建设，力图将该片区的地下空间打造成“国际领先、国内一流”的地下空间综合体。通过构建地下环道，剥离过境交通，理顺到达交通，在核心区地下形成“一环四射、一大六小”的道路系统，一条环路围合礼嘉商务核心区，四条射线在东南西北四个方向双向辐射外围路网；大环内套六个小环，精细服务地块开发，提升沿线交通可达性，带动沿线商业升级，如图2所示。

2.2 设计技术难点分析

图2 礼嘉商贸核心区平面示意图

礼嘉商贸核心区是一个地下空间综合开发利用项目，结合城市设计对地上布局与地下空间统一考虑、功能统一布局，设计方面主要有以下技术难点。结合城市设计，对地上布局与地下空间统一考虑、功能统一布局，增强地上地下的联系，提高实施可行性。在前期设计中，需要规划、建筑、结构、交通、道路、管网等专业密切配合，协同设计，形成高效、便捷的系统网络，满足商业需要和交通功能的充分发挥，促进周边区域城市发展。

3 兜子背两江隧道

2.2.1 地下空间开发方式

根据国内外经验，地下空间开发分为浅层、次浅层、次深层和深层四个层次。礼嘉商贸核心区以0～20 m浅层地下空间开发为主。而深层作为保护性资源，为以后重大基础设施地下化留有余地（预留轨道交通）。在方案设计中，根据周边业态和道路功能，地下环道分为单层和双层，过境交通为主的道路为地下双层，地下二层为过境交通，地下一层为到达交通；到达交通为主的道路为地下单层，同时预留周边地下车库出入口。结合地下道路的修建，新建综合管廊，不仅解决了城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、给排水等市政设施的维护和检修。

2.2.2 地下空间开发规模

参考国内主要城市地下空间开发经验，鉴于该片区为城市新区的核心区，参照北京中关村、上海静安寺、杭州滨江区、深圳宝安中心的地下空间建设标准，地下地上建筑面积比约为50%（见表1）。参考控规和城市设计初步确定的地面建筑总量为140万m2，初步估算地下空间开发大致70万m2。

2.2.3 多专业协同设计

该项目是一个地下空间综合开发利用项目，

3.1 工程概况

兜子背两江隧道项目位于重庆市江北区、渝中区、南岸区，是串起三大区以及嘉陵江、长江“两江四岸”的地下主干路。一期工程北起江北区北滨路居然之家片区，南止南岸区南滨路铜元局附近，下穿嘉陵江、长江及渝中半岛，全长约5 km，为重庆市的第一条地下过江主干路。兜子背两江隧道建成后，将串起渝中、江北、南岸三个区，可缓解红旗河沟—观音桥—嘉陵江大桥（渝澳大桥）—八一隧道（向阳隧道）—菜园坝沿线的交通拥堵。远期全线建成后，在快速路三纵、四纵之间新增一条城市主干路，提升干路网密度，增大道路供给，为城市中大量、中长距离的交通提供服务。远期向北延伸至内环北半环、向南接南滨路。在主城核心区增加一条南北向主干路，提升主城干路网密度，同时发挥滨江道路的交通功能，缓解新牌坊、观音桥、牛角沱、菜园坝、南坪商圈沿线的交通压力，如图3所示。

3.2 设计技术难点分析

兜子背两江隧道既是江底隧道，又是地下立交工程，这两个特点导致隧道工程风险大，设计方面主要有以下技术难点：

（1）江底隧道段最小覆盖层厚度确定。隧道江底覆盖层厚度取值较大，有利于隧道施工风险的控制，减小运营期间地下水的渗漏概率，节约工程造价。但随之带来一些问题，如受两端接线标高控制，隧道纵坡取值会很大，从而导致隧道通行条件较差、通风压力大、运营成本高等；反之，如覆盖层厚度取值过小，工程风险将大增，造价也随之大幅增加。可见，合理的覆盖层厚度确定至关重要。

图3 兜子背两江隧道平面示意图

（2）地下立交设计理论与设计方法。地下立交最大的技术难点在于主线与匝道分岔部的设计与施工，分岔部包括大跨衬砌段、连拱衬砌段和小净距衬砌段，开挖后围岩和结构受力复杂，施工风险大，合理的理论分析和设计方法是分岔段成功施作的关键。

（3）高外水压力作用下衬砌受力特征和设计方法。隧道下穿嘉陵江和长江，特别是长江，卵石层较厚，围岩裂隙较发育，在洪水期，隧道衬砌承受较大的外水压力，如何保证其结构安全，对于后期的运营安全至关重要。

（4）隧道近接建（构）筑物段的应对措施和施工安全。兜子背两江隧道受线位制约，沿线下穿很多建构筑物，如高层建筑、轨道交通、市政道路、防洪堤岸等，如何保证这些结构物的安全，是隧道设计、施工的一大难题。

（5）地下立交的防灾救援。该项目设两条主线和多条匝道，如此庞大的地下道路系统，其运营期间的防灾救援方案是非常重要的技术难题。

4 结语

城市的增长特别是大城市的持续增长需要充足的基础设施，并且对地下空间的需求也将是巨大的。不能只等待决策者去认识地下空间在可持续发展方面的优势，相反应该让大家知道：“没有基础设施就不可能提及可持续发展，而基础设施的最佳形式往往存在于地下空间。”应该牢记地下空间建设是一项投资，而不仅是支出。政府和开发商应从环境效益来评估财务信用结果，特别是较长的交通隧道给整个社会带来的巨大环境效益。考虑到隧道较长的使用寿命，这些环境成本效益应纳入到成本核算中，通过寿命周期的成本与收益做出决定，而不仅是考虑初始成本。

过去没有像今天这样的先进方法和技术。由于1850—1950年期间技术发展十分缓慢，致使那些富有远见卓识的前辈们的设想未能在有生之年得以实现。而现在，技术发展与思想进步保持同步。埃隆·马斯克（El on M usk）一直致力于研究快速低成本的挖掘隧道。2018年，马斯克已经得到美国政府的批准，在纽约、华盛顿特区之间挖掘一条地下隧道，全长363 km，从原来3 h的行程缩短到29 m i n。关注当下，着眼未来，规划师、设计师应该更加大胆地进行地下空间利用探索，让城市更快更好地向前发展。