湖北日報全媒記者 左晨 通訊員 張啟山 祝遠寒

地上高樓大廈不斷長高，地下也有神秘空間悄然延伸……科幻大片里的場景，正在照進現實。

8月16日，由鐵四院主編的中國巖石力學與工程學會團體標準《城市深部地下空間工程勘察技術指南》正式通過專家評審，為城市深部地下開發(fā)提供了技術支撐。

目前，該院已建立完善的城市地下空間“全要素探測、規(guī)劃設計、安全建造、智能監(jiān)測、智慧運維”技術體系。未來，城市地下空間建設有望向50米至200米延伸。

精準探測給城市做“CT”

城市地下空間開發(fā)，是國家新型城鎮(zhèn)化和城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。

然而，目前我國城市地下空間開發(fā)還存在缺乏統籌、建設周期長、安全風險大、地下空間環(huán)境壓抑幽閉等問題?？茖W開發(fā)地下空間，才能讓城市更有“韌性”。

今年6月29日，由鐵四院投資、建設、運營的昆明地鐵5號線正式開通。這條地鐵線穿越上軟下硬復合地層、巖溶發(fā)育區(qū)、河道及有害和可燃氣體區(qū)，是昆明市在建地鐵線路中地質條件最復雜的線路。

“城市地下空間越深，地下信息越不容易探明?！辫F四院城地院高級工程師謝俊介紹，在施工過程中，要全方位考慮對既有建筑的影響，某些關鍵區(qū)域的變形控制需要達到毫米級。

為給城市地下空間精準做“CT”，鐵四院首創(chuàng)城市抗干擾地球物理探測關鍵技術?！暗刭|雷達等傳統勘探手段，往往以線性方式進行，會出現勘探深度不足、受干擾嚴重等情況，有時受建筑物阻擋嚴重無法開展工作，進而出現勘探盲區(qū)?！辫F四院地路院物探所總工程師劉鐵華介紹，鐵四院自主研發(fā)多源頻率地震勘探設備，通過采集城市噪音，加以分析，就能獲取地層結構分布情況，其勘探深度可達到地下200米以內，勘探精度高，中淺層勘探成果與實際開挖的誤差小于1米。

地下空間設計運維不再“摸黑”

此前，相關技術在我省已有成功實踐。

武漢光谷綜合體，被譽為亞洲規(guī)模最大的城市地下綜合體，是光谷的交通咽喉、武漢城市地標。其總建筑面積16萬平方米，主體為直徑200米的圓形區(qū)，最大開挖深度達到34米。

“在前期探測階段，我們就運用了城市抗干擾地球物理探測關鍵技術，給這個直徑200米的圓形區(qū)域做了一場‘大手術’。”鐵四院城地院副總工程師周兵說。

在設計階段，鐵四院針對全交通型式、多線路、全專業(yè)的功能需求，搭建了BIM協同設計一體化平臺，實現了各個專業(yè)同頻協作，讓設計周期縮短1/3。

對地下空間的運維管理也至關重要。通過搭建地下大空間智慧運維管理平臺，運用物聯網和光纖傳感設備，就能掌控地下空間結構運行和人流、物流動態(tài)，時刻感知城市“心跳”。此外，項目還運用了自然通風排煙和氣流組織關鍵技術，讓地下空間運營能耗節(jié)約了50%。

據統計，在光谷綜合體項目中，運用城市大空間全過程技術累計產生經濟效益18.65億元，保障80萬人流和15萬車流順暢通行，節(jié)約土地資源4.6萬公頃，減少碳排放量15萬噸，將城市堵點改造成為城市加速發(fā)展的引擎。

目前，該技術已推廣應用到武漢徐家棚樞紐、深圳福田樞紐、佛山西站樞紐地下空間、襄陽東津站地下空間、蘇州太湖新城地下空間等項目中。

可向地下深部空間進軍

眼下，由中國能建葛洲壩集團投資建設的南京江北新區(qū)地下空間一期項目建設正酣，這是目前全國乃至亞洲最大的在建地下空間綜合體項目，其基坑最大開挖深度已經達到50米。

周兵介紹，該項目地質水文條件復雜、距離長江近，具備深、大、雜、險、難、重、緊的特點。鐵四院承擔了項目中部分地鐵線路、標段的可行性研究，通過線路、站點、區(qū)間等設計方案優(yōu)化，實現站城一體、無縫換乘、經濟節(jié)約、韌性舒適、綠色低碳的地下空間綜合開發(fā)利用。

周兵表示，目前我國城市地下空間開發(fā)深度一般為0至35米，超過50米的地下空間即為深部空間，相當于向地下延展超過17層樓高的深度，這在國內和國際的工程中，都是非常難以達到的。鐵四院深地空間研發(fā)團隊有望將城市地下空間開發(fā)深度延伸至50米至200米，致力于打造現實版“流浪地球”。