城市地下空间可开发程度评估研究

王田丁 李晓昭 周丹坤 顾倩 范冠宇 周权平

0 引言

城市化水平的提高，引发了一系列城市问题。地下空间的开发成为了解决此类问题的不二选择。与地面空间相比，地下空间的开发具有不可逆性，同时成本较高，因此，合理的规划具有更加重要的意义。

研究城市地下空间的可开发程度具有重要的意义，结合开发难度以及社会需求就能对一个城市进行客观的评估，对各个区域的适宜性进行判别。本文对地下空间规划中可能存在的一些问题进行探讨和分析。

1 地下空间开发的制约因素

地下空间的开发受到水源保护，文物保护，地面建筑，不稳定江岸等多方面的影响。本文将针对这些制约地下空间开发的因素进行详细分析。

1.1 水的保护

城市水域对城市景观、生态和文化传承等方面具有重要作用，在城市规划中一般采取保护性开发。城市水体对地下空间开发适宜性的影响主要体现在：水下地下空间开发会面临突、涌水的危险，工程难度大、风险高;地下空间的施工和运行还可能导致水域局部生态环境破坏，并可能产生水体污染、地面沉降、地面塌陷等问题。

近些年来，随着技术的进步，出现了越来越多的水下工程，如南京的玄武湖隧道以及杭州的西湖隧道。在水下开发地下空间面临的不仅仅是技术难题，更重要的是环境问题。在建造地下空间为人们提供便利的同时不能破坏原有的自然环境。济南被称为“泉城”，泉水保护成为了制约地下空间开发的一个重要因素。《济南市名泉保护条例》[1]等规定在很大程度上限制了济南市地下空间的发展。

地表水体对浅层地下空间的影响有着重要的影响，而随着深度的增加，地表水体的影响越来越小，地下水成为了更主要的因素。水体特征、其与主干路网关系，水域地下空间顶板覆土厚度要求的不同也影响了浅层地下空间资源开发的潜力。

1.2 文物保护

历史文物保护是地下空间开发中不可回避的一个问题，其中最主要的是古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近代现代重要史迹和代表性建筑等不可移动文物。《中华人民共和国文物保护法》[2]第十七条指出，文物保护单位的保护范围内不得进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业。因此，规划部门在进行规划时更倾向于将历史文物以下地下空間列为限制开发区甚至禁建区。

国外存在着很多历史文物下开发地下空间的先例，其中最著名的就是巴黎市中心的卢浮宫。在缺乏扩建用地，原有的古典建筑必须保持，无法实现扩建要求的情况下，设计大师贝聿铭利用被宫殿建筑包围的拿破伦广场下的地下空间容纳了全部扩建内容，成功地对古典建筑进行了现代化改造，从而可以容纳更多的游客。由此我们可以看出，文物下的地下空间并不是不能开发，开发的前提是不能影响原有的文物。

西安是著名的“十三朝古都”，拥有大量文物和古遗址，其地下空间的开发值得其他城市借鉴。西安市文物局为地铁施工提出了最苛刻的要求：钟楼台基地表最大沉降量不超过 -5 毫米，局部倾斜不超过0.0005的沉降变形控制标准。城墙范围地表最大沉降量控制标准+5—-15 毫米，局部倾斜不超过0.001的沉降变形控制标准。后期多次监测显示，钟楼左线最大沉降量1.4毫米、右线最大沉降量0.21毫米，均符合国家标准。

在地下空间开发中，不能简单地将文物保护区域划分为禁建区，原则上文物保护区是要限制开发的，对于重大工程更需要立案进行分析，慎重开发。西安地铁的案例提供了很好的指导，可以根据历史文物的重要性以及稳固性设定一定的保护标准，根据标准确定什么深度以下可以进行地下空间的开发。这需要国家宏观上的政策结合各地实际情况制定相应的规范。

1.3 地面建筑的制约

不同的用地类型及建筑类型对地下空间开发的适宜性也具有很大的影响。不同的建筑对地下空间的影响是不同的。建筑物的荷载由基础传递到地基，并扩散衰减于周边更深更远的岩土中，建筑物周边地下空间资源的开发将导致岩土体中应力场的重新分布，因此地面建筑物的存在给地下空间开发造成显著制约，增加了地下空间开发的工程难度。分析建筑物对地下空间资源的影响深度和程度具有重要的现实意义。各类建筑基础对地下空间资源影响深度分级见表1[3]。

由于地下空间的不可逆性，现有的地下空间与后续的地下空间规划之间存在着一定的矛盾，后期规划需要避让原有的地下空间，增加了开发难度。新增建设用地区，诸如新规划的开发区在进行地下空间开发时，应采用地上地下统一规划，统一开发的方式，提高土地利用效率。

1.4 不稳定江岸

有些区域是必须避让的，比如活断层附近，不稳定江岸等。《中华人民共和国河道管理条例》[4]规定，城镇建设和发展不得占用河道滩地。长江下游及河口段侵蚀、淤积作用强盛，部分河段河床演变剧烈[5]。不稳定江岸区域禁建的原因在于：首先，该区域土层工程性质较差且地下水水位较高，给地下空间施工造成一定的困难;其次，地下空间的开发可能会破坏护岸工程、堤坝等原有的平衡，在地下空间施工或使用中出现问题可能会带来严重的连锁反应。

除非是重大线性工程必须得经过，一般情况下禁止在此区域进行地下空间的开发，而经过的线性工程必须进行严格的论证，施工过程中做好防护，后续运营中也要做好监测，发现问题及时处理。

2 结语

城市地下空间开发适宜性的评估在注重开发难度的同时，也应该考虑城市水体、文物保护、用地类型、不稳定江岸以及特殊资源禀赋等因素对其可开发程度的影响。在开发中，类似于构造带、不稳定江岸等影响极大的因素应进行回避，原则上禁止开发，重大工程需要进行详细的论证并做好防范措施。地下空间的开发应兼顾文物保护与城市发展需求，在不破坏文物的前提下慎重开发。城市水体、用地类型等对于不同深度有着不同的影响。同时，我们必须意识到，地下空间的规划不仅仅是由开发适宜性决定的，社会经济因素也起着至关重要的作用，有需求同时适宜性高的地方综合质量更高。

参考文献：

[1]《济南市名泉保护条例》.

[2]《中华人民共和国文物保护法》.

[3]童林旭.地下空间与城市现代化发展[M].中国建筑工业出版社，2005.

[4]《中华人民共和国河道管理条例》.

[5]黄家柱.遥感与地理信息系统技术在长江下游江岸稳定性评价中的应用[J]. 地理科学， 1999， 19（6）：521-524.