地下水对城市地下空间开发的制约及机理

顾鸿宇， 许 东， 李 丹*， 刘 港， 鲁成海

(1.中国地质调查局成都地质调查中心， 成都 610081； 2.中国文化遗产研究院， 北京 100029； 3.中国地质调查局西安地质调查中心， 西安 710054； 4.中冶地集团西北岩土工程有限公司， 西安 710000)

随着城镇化水平的不断提高，城市空间变得越来越稀缺。建成区的地表空间变得尤为紧缺和昂贵。同时，过去几十年的二维扩张使得居民用地和农业用地矛盾不断增加，城市化进程迫切需要对现有城市空间进行进一步开发[1-2]。直到20世纪90年代，随着技术的不断进步，人们逐渐将目光瞄准地下，加拿大掀起了地下空间开发的热潮，为城市的发展提供新的空间和机遇。地下空间能够改善城市功能，进一步推动经济发展[3]。日本、挪威和新加坡等国都在大力开发地下空间，各研究机构也在为地下空间开发提供理论和技术支持。近年来，中国南京、上海、杭州及成都等城市已开始地下空间开发，长期规划深度达到100 m，包括地下综合管廊、商业街、地下交通、地下排洪系统及地下储藏库等设施[4]。

地下空间开发得益于各种技术的迅猛发展。地下岩土体探测技术提供了更为精确的地质体结构和组成数据；隧道技术解决了大多数施工难题和设计难题；地理信息系统(geographic information system，GIS)为整个地下空间的开发提供了海量的数据库及可视化平台；建筑信息模型(building information model，BIM)技术为地下空间开发提供了可视化的最优施工过程模拟，有效提高了资源配置及工作效率[5-6]。尽管如此，对工程地质条件、水文地质条件以及物理条件的有限认识仍然制约是地下空间场地评估和结构设计的本质因素。……