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摘要：经济发展需要空间，人民生活也需要空间。鉴于城镇化的快速推进，人口数量的快速增长，城市土地资源愈加紧张，城市发展不得不向高空和地下寻找可利用的空间。特别是城市地下空间的开发越来越多，这也催生了地下工程技术的快速发展。本文主要对地下空间开发热点及趋势和地下空间开发工程技术以及其未来的发展趋势进行了相应的分析和研究。
關键词：城市；地下空间；开发技术
中图分类号：C35文献标识码： A
前言：土地资源是有限的，它不但要支撑经济发展，还要满足人民群众的生活。随着城市化进程的加快，城市人口数量的增加，土地资源的紧张与经济发展的矛盾愈发突出，城市发展受到用地空间的制约。如是，逼迫城市向高空要空间、向地下寻空间，进而催生了诸多工程技术。本文仅对城市地下空间开发热点和趋势以及地下空间开发利用过程中的工程技术、未来发展趋势进行分析和探讨，藉此引起人们重视城市地下空间开发利用，节约用地资源，缓解城市交通压力。
一、地下空间开发热点
（一）城市地下轨道交通。城市人口的增长，空间的限制，给城市交通带来巨大压力，城市轨道交通因其具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点受到城市建设部门的青睐，诸多城市将解决交通问题的出路放在优先发展以地下轨道交通为骨干的城市公共交通系统上，例如北京、上海、天津、深圳、南京、杭州等城市。各大城市地面拥挤，土地费用昂贵，地铁交通系统的建立充分利用了地下和地上空间，并将二者有机结合，不占用地面街道，能有效缓解路面交通的拥挤、堵塞，有利于城市空间合理利用，特别有利于缓解大城市中心区过于拥挤的状态，提高了土地利用价值，并能改善城市景观。地铁的行车速度也相对稳定，大量节省了人们出行的时间，也减少了人们开车所消耗的能源。现如今，地铁已经成为许多城市的主要交通方式。
（二）地下通道网。在交通比较拥堵复杂的交通体系中，会贯穿一些非面型的交通网道，这些通道就是地下通道。多指地下人行道，市政下穿道路和过街地下通道以及市政地下管网通道等。这些地下通道不仅解决了城市用地资源紧张的问题，而且还解决了大城市内行人交通的拥挤安全问题，也对城市的美化也起到了积极的作用。
（三）地下商业开发。地下公共空间指向市民开放、用于公共活动的地下空间，包括地下广场、地下商业文化设施、以及公共停车库、防灾救灾空间等。各种不同功能和形态的地下公共空间，可依照空间的权属特征分为公共用地的地下公共空间和开发地块的地下公共空间。不仅保障城市运行效率、改善城市环境质量的重要空间载体，其地下空间一般由政府主导进行开发利用，由于历史演进及开发机制的原因，此类地下空间是当前城市地下空间的主体。
二、主要地下空间开发工程技术
（一）盾构技术。盾构技术是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。该法主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能使用。使用盾构技术进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构技术施工更为经济合理。
（二）深基坑技术。基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，是为进行建（构）筑物基础、地下建（构）筑物的施工所开挖的地面以下空间。深基坑就是开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）。由于随着我国地下空间的利用，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术，这些技术主要有：
1.土钉墙技术。土钉通常采用钻孔后放入带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法施工。它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力，在土体发生变形时被动承受拉力作用。一般由密集的土钉群和喷射混凝土面层组成土钉墙。土钉墙支护结构的施工设备和工艺简单，且施工时对周边环境影响也较小，不单独占用场地，造价相对较低，适合应用于开挖深度小于18m的一般粘性土和中密以上的砂土地基中。
2.水泥土搅拌桩挡墙。采用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将地层深处的水泥和土强行搅拌，使水泥和软土之间发生一系列的物理化学反应，逐步硬化为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。水泥土搅拌桩挡墙属于重力式支护结构，桩与桩之间可相互咬合紧密排列，也可形成格栅式布置形式，桩体的强度较高，连续性好，能起到挡土和止水的双重效果，但要求有较大的场地空间，一般适用于开挖深度小于12m的淤泥质土和软土地基中。
3.钻孔灌注桩。钻孔灌注桩围护墙是桩排式中应用最多的一种，钻孔灌注桩围护墙多为间隔排列式，它不具备挡水功能，适用于地下水位较深、土质较好地区。多用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级，坑深7～15m的基坑工程。在地下水位较高地区应用，则需另做挡水帷幕。
4.锚杆支护。锚杆作为深基坑中采用的一种支护技术，是靠锚固于稳定土层中锚杆所提供的拉力，以承受坑壁上压力和水压力来保证支护机构的稳定。锚杆的一端锚入稳定的岩层中，另一端与托板或其他支护结构连接，通过施加预应力使锚杆承受拉力作用，从而调动深部地层的潜能达到围护基坑稳定的目的。锚杆支护具有较强的适用性，不受基坑深度的限制，与多种支护形式可联合使用，如钢板桩、排桩、地下连续墙等。但不宜用于有机质土。
（三）加固技术。加固是指对可靠性不足或为提高可靠度的承重结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施，使其具有现行设计规范要求的安全性、耐久性和适用性。如今加固技术有多种，笔者在此分析冷冻法和MJS法。
1.冷冻法。其冷冻工艺原理就是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管路输送到需要冷冻的区域，并保持温度，使温度向外扩散产生冻结效果。近年来，广州、上海、南京、天津等城市轨道交通迅猛发展，在地铁区间联络通道施工中，冷冻法工艺被广泛运用。
2.MJS工法。即全方位超高压喷射注浆法。由于地铁车站、隧道和高层建筑物地下室施工过程中，一些地区土质软弱和具有透水性，就必须采用地基加固方法以保证地下工程的安全、迅速施工。MJS工法就是其中之一。该法是一种微扰动注浆施工技术，采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置。多管由高压水管、高压水泥浆管、压缩空气管、废浆排放管、孔内压力测试管等9根管组成。施工过程中，当测压传感器测得的孔内压力较高时，可以控制吸浆孔的开启大小，调节泥浆排出量达到控制土体内压力的目的。避免出现挤土效应，也就大大减少了地基加固施工中出现地表变形、建筑物开裂、构筑物位移等风险发生。
（四）大跨度地下结构技术。横向跨越60米以上地下空间的各类结构可称为大跨度地下空间结构。常用的大跨度地下空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构以及篷帐张力结构等。其中，折板结构是由若干狭长的薄板以一定角度相交连成折线形的空间薄壁体系。常用有V形、梯形等型式。是一种既能承重，又可围护，用料较省，刚度较大的薄壁结构，可用作外墙、基础及挡土墙等。
三．地下空间发展趋势
（一）地下空间无缝对接。在以往城市地下空间的利用大多各自为政。随着我国地下空间利用深度不断提高，打通地下空间成为我国的城市的发展趋势，如地铁站与地下商业、地下停车场的无缝对接。地下空间不再是一种空间形态的孤立，而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的丰富的空间整体，多项城市功能的整合共容，如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。
（二）交通体系综合化。表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合，以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。地上、地下空间功能既有区分，更有协调发展的相互结合模式。城市交通和“高密度、高城市化地区”城市间交通的地下化，将成为未来地下空间开发利用的重点。
（三）地下空间层次化。在地下空间深层化的同时，各空间层面分化趋势也越来越强。这种分层面的地下空间，以人及为其服务的功能区为中心，人、车分流，市政管线等分置于不同的层次，各种地下交通也分层设置，以减少相互干扰，保证了地下空间利用的充分性和完整性。
（四）推动地下空间开发技术的发展。一方面，环保的绿色技术得到应用。在地下空间开发时，要保证其城市的生态环境不被破坏，就需要应用绿色环保新工艺、新技术，如深基坑施工中运用SMW工法/TRD工法技术、两墙合一技术等。另一方面，推动技术进步。目前地下空间开发的土木技术已经接近或出于世界先进水平，但涉及到一些关键辅助设备等技术，如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等，与世界先进水平还有很大的差距，地下空间开发无疑将推动技术的发展、缩小差距。
结语
综上所述，地下空间的开发利用将越来越是普遍。建设施工单位及建筑设计工作者，要把握地下空间开发的大趋势，掌握更多的、更适用的地下空间施工新工艺和新技术，设计、建设更符合城市未来发展的、得到合理利用的地下空间。
参考文献
[1]练韵惠，劳嘉辉.浅谈城市地下空间开发利用发展趋势[J].中华民居，2012, (7).
[2]于林金.浅谈城市地下空间开发利用与集约化发展[J].城市建设，2013, (11).
[3]邱林，张胜利.从地下工程学科的发展探讨城市地下空间工程的发展潜力[J].商品与质量：建筑与发展，2012,(1).
關键词：城市；地下空间；开发技术
中图分类号：C35文献标识码： A
前言：土地资源是有限的，它不但要支撑经济发展，还要满足人民群众的生活。随着城市化进程的加快，城市人口数量的增加，土地资源的紧张与经济发展的矛盾愈发突出，城市发展受到用地空间的制约。如是，逼迫城市向高空要空间、向地下寻空间，进而催生了诸多工程技术。本文仅对城市地下空间开发热点和趋势以及地下空间开发利用过程中的工程技术、未来发展趋势进行分析和探讨，藉此引起人们重视城市地下空间开发利用，节约用地资源，缓解城市交通压力。
一、地下空间开发热点
（一）城市地下轨道交通。城市人口的增长，空间的限制，给城市交通带来巨大压力，城市轨道交通因其具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点受到城市建设部门的青睐，诸多城市将解决交通问题的出路放在优先发展以地下轨道交通为骨干的城市公共交通系统上，例如北京、上海、天津、深圳、南京、杭州等城市。各大城市地面拥挤，土地费用昂贵，地铁交通系统的建立充分利用了地下和地上空间，并将二者有机结合，不占用地面街道，能有效缓解路面交通的拥挤、堵塞，有利于城市空间合理利用，特别有利于缓解大城市中心区过于拥挤的状态，提高了土地利用价值，并能改善城市景观。地铁的行车速度也相对稳定，大量节省了人们出行的时间，也减少了人们开车所消耗的能源。现如今，地铁已经成为许多城市的主要交通方式。
（二）地下通道网。在交通比较拥堵复杂的交通体系中，会贯穿一些非面型的交通网道，这些通道就是地下通道。多指地下人行道，市政下穿道路和过街地下通道以及市政地下管网通道等。这些地下通道不仅解决了城市用地资源紧张的问题，而且还解决了大城市内行人交通的拥挤安全问题，也对城市的美化也起到了积极的作用。
（三）地下商业开发。地下公共空间指向市民开放、用于公共活动的地下空间，包括地下广场、地下商业文化设施、以及公共停车库、防灾救灾空间等。各种不同功能和形态的地下公共空间，可依照空间的权属特征分为公共用地的地下公共空间和开发地块的地下公共空间。不仅保障城市运行效率、改善城市环境质量的重要空间载体，其地下空间一般由政府主导进行开发利用，由于历史演进及开发机制的原因，此类地下空间是当前城市地下空间的主体。
二、主要地下空间开发工程技术
（一）盾构技术。盾构技术是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。该法主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能使用。使用盾构技术进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构技术施工更为经济合理。
（二）深基坑技术。基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，是为进行建（构）筑物基础、地下建（构）筑物的施工所开挖的地面以下空间。深基坑就是开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）。由于随着我国地下空间的利用，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术，这些技术主要有：
1.土钉墙技术。土钉通常采用钻孔后放入带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法施工。它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力，在土体发生变形时被动承受拉力作用。一般由密集的土钉群和喷射混凝土面层组成土钉墙。土钉墙支护结构的施工设备和工艺简单，且施工时对周边环境影响也较小，不单独占用场地，造价相对较低，适合应用于开挖深度小于18m的一般粘性土和中密以上的砂土地基中。
2.水泥土搅拌桩挡墙。采用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将地层深处的水泥和土强行搅拌，使水泥和软土之间发生一系列的物理化学反应，逐步硬化为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。水泥土搅拌桩挡墙属于重力式支护结构，桩与桩之间可相互咬合紧密排列，也可形成格栅式布置形式，桩体的强度较高，连续性好，能起到挡土和止水的双重效果，但要求有较大的场地空间，一般适用于开挖深度小于12m的淤泥质土和软土地基中。
3.钻孔灌注桩。钻孔灌注桩围护墙是桩排式中应用最多的一种，钻孔灌注桩围护墙多为间隔排列式，它不具备挡水功能，适用于地下水位较深、土质较好地区。多用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级，坑深7～15m的基坑工程。在地下水位较高地区应用，则需另做挡水帷幕。
4.锚杆支护。锚杆作为深基坑中采用的一种支护技术，是靠锚固于稳定土层中锚杆所提供的拉力，以承受坑壁上压力和水压力来保证支护机构的稳定。锚杆的一端锚入稳定的岩层中，另一端与托板或其他支护结构连接，通过施加预应力使锚杆承受拉力作用，从而调动深部地层的潜能达到围护基坑稳定的目的。锚杆支护具有较强的适用性，不受基坑深度的限制，与多种支护形式可联合使用，如钢板桩、排桩、地下连续墙等。但不宜用于有机质土。
（三）加固技术。加固是指对可靠性不足或为提高可靠度的承重结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施，使其具有现行设计规范要求的安全性、耐久性和适用性。如今加固技术有多种，笔者在此分析冷冻法和MJS法。
1.冷冻法。其冷冻工艺原理就是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管路输送到需要冷冻的区域，并保持温度，使温度向外扩散产生冻结效果。近年来，广州、上海、南京、天津等城市轨道交通迅猛发展，在地铁区间联络通道施工中，冷冻法工艺被广泛运用。
2.MJS工法。即全方位超高压喷射注浆法。由于地铁车站、隧道和高层建筑物地下室施工过程中，一些地区土质软弱和具有透水性，就必须采用地基加固方法以保证地下工程的安全、迅速施工。MJS工法就是其中之一。该法是一种微扰动注浆施工技术，采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置。多管由高压水管、高压水泥浆管、压缩空气管、废浆排放管、孔内压力测试管等9根管组成。施工过程中，当测压传感器测得的孔内压力较高时，可以控制吸浆孔的开启大小，调节泥浆排出量达到控制土体内压力的目的。避免出现挤土效应，也就大大减少了地基加固施工中出现地表变形、建筑物开裂、构筑物位移等风险发生。
（四）大跨度地下结构技术。横向跨越60米以上地下空间的各类结构可称为大跨度地下空间结构。常用的大跨度地下空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构以及篷帐张力结构等。其中，折板结构是由若干狭长的薄板以一定角度相交连成折线形的空间薄壁体系。常用有V形、梯形等型式。是一种既能承重，又可围护，用料较省，刚度较大的薄壁结构，可用作外墙、基础及挡土墙等。
三．地下空间发展趋势
（一）地下空间无缝对接。在以往城市地下空间的利用大多各自为政。随着我国地下空间利用深度不断提高，打通地下空间成为我国的城市的发展趋势，如地铁站与地下商业、地下停车场的无缝对接。地下空间不再是一种空间形态的孤立，而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的丰富的空间整体，多项城市功能的整合共容，如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。
（二）交通体系综合化。表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合，以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。地上、地下空间功能既有区分，更有协调发展的相互结合模式。城市交通和“高密度、高城市化地区”城市间交通的地下化，将成为未来地下空间开发利用的重点。
（三）地下空间层次化。在地下空间深层化的同时，各空间层面分化趋势也越来越强。这种分层面的地下空间，以人及为其服务的功能区为中心，人、车分流，市政管线等分置于不同的层次，各种地下交通也分层设置，以减少相互干扰，保证了地下空间利用的充分性和完整性。
（四）推动地下空间开发技术的发展。一方面，环保的绿色技术得到应用。在地下空间开发时，要保证其城市的生态环境不被破坏，就需要应用绿色环保新工艺、新技术，如深基坑施工中运用SMW工法/TRD工法技术、两墙合一技术等。另一方面，推动技术进步。目前地下空间开发的土木技术已经接近或出于世界先进水平，但涉及到一些关键辅助设备等技术，如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等，与世界先进水平还有很大的差距，地下空间开发无疑将推动技术的发展、缩小差距。
结语
综上所述，地下空间的开发利用将越来越是普遍。建设施工单位及建筑设计工作者，要把握地下空间开发的大趋势，掌握更多的、更适用的地下空间施工新工艺和新技术，设计、建设更符合城市未来发展的、得到合理利用的地下空间。
参考文献
[1]练韵惠，劳嘉辉.浅谈城市地下空间开发利用发展趋势[J].中华民居，2012, (7).
[2]于林金.浅谈城市地下空间开发利用与集约化发展[J].城市建设，2013, (11).
[3]邱林，张胜利.从地下工程学科的发展探讨城市地下空间工程的发展潜力[J].商品与质量：建筑与发展，2012,(1).