南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价.pdf

广西大学 硕士学位论文 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 姓名欧刚 申请学位级别硕士 专业岩土工程 指导教师欧孝夺 20080628 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 摘要 国内外地下空间开发利用的实践表明，深入认识城市区域工程地质环 境特点，加强城市地下工程地质问题研究是搞好城市地下空间开发利用的 基础。目前有关南宁市地下空间开发利用的资料匾乏，该课题研究也鲜有 报道，从地质环境的角度去研究南宁市地下空间的开发利用是非常必要的。 城市地下空间开发地质环境适宜性评价是一个十分复杂的系统工程问 题，其适宜性评价涉及诸多指标因素，其中既有确定性的指标因素，又包 含诸多非确定性因素。本文在大量收集南宁市工程地质资料并对其进行整 理、归纳及分析的基础上，深入剖析了南宁市地质环境与地下空间开发的 相互制约关系，并结合南宁市自身特点及地下空间开发利用现状，运用层 次分析法从地质结构、地形地貌、岩土体特征、水文地质条件、地质灾害 与环境地质等五方面为准则层建立地质环境适宜性评价模型，在确定各指 标因素权重的基础之上，运用模糊综合评判法，对南宁市地下空间开发地 质环境适宜程度进行了评价文中将适宜性划分为最适宜、适宜、次适宜 及不适宜四个等级，评价结果显示其各占研究区域面积的百分比依次约为 2 0 ％、3 0 ％、4 0 ％、1 0 ％o 文中还结合实际地质单元验证了模型评价结果的准确性，评价结果与 该地区实际地质环境适宜性程度调查相吻合最后，基于南宁市地质环境 探索南宁城市地下空间利用的有效途径，就南宁市城市地下空间资源的开 发利用提出了若干建议。 关键词地下空间层次分析法地质环境适宜性环境岩土工程问题 T H EG E O L O G I C A LE N V I R O N M E N TS U I T A B I L I T Y A S S E S S M E N TO FN A N N I N G ’SU N D E R G R O U N D S P A C ED E V E L o P M E N T A b s t r a c t ‘T h e p r a c t i c e o fu n d e r g r o u n ds p a c e d e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o ni n w o r l d w i d es h o w st h a ti n - d e p t hu n d e r s t a n d i n gt h eu r b a nr e g i o n a lg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n tc h a r a c t e r i s t i c sa n d s t r e n g t h e n i n g t h er e s e a r c ho nu r b a n u n d e r g r o u n de n g i n e e r i n gg e o l o g yp r o b l e m sa r et h eb a s i so fo p t i m i z i n gu r b a n u n d e r g r o u n ds p a c ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o n ．A tp r e s e n t ，t h e i n f o r m a t i o n a b o u tN a n n i n g ’Su n d e r g r o u n ds p a c ei sS Of e w , t h er e s e a r c ha l s os e l d o mr e p o r t e d ， S Os t u d yo nt h eN a n n i n g ’Su n d e r g r o u n ds p a c ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o ni s v e r yn e c e s s a r yf r o mt h ep e r s p e c t i v eo f t h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ． T h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n ts u i t a b i l i t ya s s e s s m e n to fu r b a nu n d e r g r o u n d s p a c ed e v e l o p m e n ti s av e r yc o m p l i c a t e ds y s t e m a t i c a le n g i n e e r i n gp r o b l e m ， w h i c hi n v o l v e sm a n yi n d e xf a c t o r s ，b o t hu n c e r t a i n t yf a c t o r sa n du n c e r t a i n f a c t o r s ．B a s e do nt h el a r g ec o l l e c t i o n 、s u m m a r i z i n ga n da n a l y z i n go fg e o l o g i c a l d a t ai nN a n n i n g ，t h ep a p e ra n a l y z e dd e e p l yt h er e l a t i o no fm u t u a lc o n s t r a i n t s b e t w e e ng e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n du n d e r g r o u n ds p a c ed e v e l o p m e n t , a d o p t e d A H Pm e t h o dt os e tu pt h em o d e lf o ra n a l y s i so nt h ep r i n c i p l eo fg e o l o g i c s t r u c t u r e ，t o p o g r a p h y , r o c ka n ds o i lc h a r a c t e r s ，h y d r og e o l o g i cc o n d i t i o n sa n d g e o l o g i c a ld i s a s t e r sa c c o r d i n gt h ec u r r e n tu t i l i z i n gs i t u a t i o no fu n d e r g r o u n d s p a c e ，a f t e r e a c hf a c t o rh a sb e e n w e i g h e d ，u s e dt h et h e o r y o ff u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nt oe v a l u a t et h es u i t a b l ei n t e n s i t y o fu n d e r g r o u n d g e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，w h i c hw a sc l a s s i f i e df o u rs u i t a b i l i t yg r a d e s m o s t s u i t a b l e ，s u i t a b l e ，s e c o n d a r ys u i t a b l ea n di n a p p r o p r i a t e ，t h er e s u l ts h o w e dt h a t t h e i rr e s p e c t i v er e g i o n so nt h ep e r c e n t a g eo fa r e aw e r ea p p r o x i m a t e l y 2 0 ％， Ⅱ 3 0 ％，4 0 ％a n d1 0 ％． A d d i t i o n a l l y , t h ep a p e ri n t r o d u c e dt h ea p p l i c a t i o no ft h i sm o d e la c c o r d i n g t ot h e a c t u a lg e o l o g i c a lu n i t ，t h er e s u l t ss h o wt h a ti si nc o n s i s t e n tw i t ht h e o b j e c t i v er e a l i t y ．F i n a l l y , b a s e do nt h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nN a n n i n g ，t h e p a p e re x p l o r e dt h ee f f e c t i v ew a y so fN a n n i n g ‘Su n d e r g r o u n ds p a c ed e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o n ，M a d ean u m b e ro fr e c o m m e n d a t i o n s ． K E YW O R D S u n d e r g r o u n ds p a c e ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ；g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t ；s u i t a b i l i t y ；e n v i r o n m e n t a lg e o t e c h n i c a lp r o b l e m s ⅡI 广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相 关知识产权属广西大学所有，本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文 的研究内容。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过的研究成果，也不包含 本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集 体，均已在论文中明确说明并致谢。 ⋯一到 溉f 月I g 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即按照学校要求 提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在 不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间 耐即时发布口解密后发布 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定 ⋯⋯到一缸锇海z 椰日 广西大国邑硕士掌位截譬≮南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性词q 分 1 ．1 选题缘由 第一章绪论 1 ．1 ．1 城市地下空间开发利用的作用及意义 1 9 世纪是桥的世纪，2 0 世纪是高层建筑的世纪，未来的2 1 世纪则是人类开发利用地 下空间的世纪。 第八届国际岩石力学大会 1 9 9 1 年城市地下空间国际学术会议通过东京宣言提出，“2 l 世纪是人类开发利 用地下空间的世纪’’。 中国工程院钱七虎院士指出，在城市化进程加快的今天，城市地下空间开发利用已 经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要手段，正在成为建设资源节 约型、环境友好型城市的重要保证，是有效的防护空间和潜力巨大的城市后备空间资源， 是实现城市建筑空间环境可持续发展的有效途径之一，具有十分重大的意义【I 】。 1 ．1 ．2 城市地下空间开发利用是城市发展的必然趋势 世界发达国家欧洲、北美及日本大量开发利用城市地下空间，其规模之大，范围之 广令人瞩目 如图1 ．1 、1 ．2 、1 ．3 、1 ．4 所示 ，其开发利用城市地下空间的指导思想是 把一切可转入地下的设施转入地下，腾出地面空间用于改善环境，完善城市功能，这表 明当代城市发展的成功与否，取决于地下空间是否得到了合理地开发利用，尽管这个论 断似乎有失偏颇，但就城市建设总体而言，同城市向高空发展一样，它是城市现代化建 设成功与否的重要标志之一【2 1 。目前国外地下建筑物已经从简单的延伸到相对独立实体， 地铁的建设使地下空间的开发利用从内容和范围上大大拓展，功能复杂的大型综合空间 不断建成使用，在旧城改造和城市再开发中不断发挥着作用，对城市防灾等方面城市地 下空间的开发利用逐步成为城市空间的有机组成部分。1 9 8 1 年5 月，联合国自然资源委 员会已把地下空间列入重要的自然资源，对世界各国开发利用地下空间给予支持，国外 很多城市制定了城市地下空问规划并付诸实施，城市地下空间开发利用已是城市发展的 必然趋势【3 】。 广西大学硕士掌位论文 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 图1 - 1 北美地下空问规划效果图1 4 I F i g ．1 1N o r t ha m e r i c a nu n d e r g r o u n ds p a c ep l a n n i n gv i e w l 4 图1 - 3 欧洲深1 2 0 米的地下餐厅1 4 I F i g ．I 一3E u r O p e a nu n d e r g r o u n dr e s t a n r a n tb e l o w1 2 0 m 1 4 图1 - 2 日本地下商业街效果图1 4 l F i g ．I 一2J a p a nu n d e r g r o u n dc o m m e r c i a ls t r e e tv i e w 卜 图1 ．4 欧洲地下交通运输规划图1 4 l F i g ．1 ．4E u r o p e a nu n d e r g r o u n dt r a n s p o r tp l a n s H 在我国，地下空间已成为城市空间不可分割的重要组成部分。六十年代在战备的要 求下，建设了许多掩蔽工事，地下工厂，储备库和军事设施等。七十年代以来，中央提 出人防工程要平战结合，体现了战备效益、社会效益和经济效益综合考虑的方针，不仅 指导着原有人防工程的利用，而且指出了适应城市发展需要开发利用地下空间的方向。 八十年代至今，在地铁建设的带动下，城市建设更注重地下空间的利用，地下步行隧道、 共同沟、地下停车库等地下工程不断涌现，地下空间开发利用与以往相比，进入全面开 发的新局面，北京【3 ，5 ，6 】 如图卜5 “ - - - 8 、上海【7 ，8 】 如图卜9 “ - - 1 0 、南京【9 1 、广卅i t l 0 1 、 深圳、西安‘1 1 , 1 2 1 等较大城市地下空间的开发己初具规模，如西安市建造的钟鼓楼地下商 业城、上海市建造的地铁工程和人民广场工程等，此外许多大中等城市均已进行了详细 的地下空间利用规划，诸如无锡【5 】 如图卜1 1 一- ．1 3 所示 、杭州【5 】 如图卜1 4 “ - - - - 1 6 所示 、 重庆【1 3 , 1 4 】、成都、哈尔滨、郑州1 5 】等。 F - 西大掌硕士掌位论文 南宁市城市地- F “ 空间开发地质环境适宜性评价 ∥ ，。 瑚冀 羲簟| 甜 ．Z 嘲 t 。善 漾 墨 图卜5 北京市地下空间开发布局示意图1 5 I F i g ．1 5U n d e r g r o u n ds p a c el a y o u td i a g r a m l 5 l 图l 一7 北京市地下空间开发功能布局图1 5 I F i g ．1 ．7U n d e r g r o u n ds p a c ef u n c t i o n a ll a y o u t l 5 l 图1 - 9 上海地下空间分层效果图0 5 I F i g ．1 ．9U n d e r g r o u n ds p a c el a y e r e de f f e c tp l a n s I s l 3 一，◆～“”一 ‰穆∥’_ ‘专 彝 4 鬻。，“∞ 磊4 ● 。 ’ ● 翟 ㈣缈_ 磐 “ ； 崔⋯～譬，j 霸．虢 j l 女“№* * ” “} ．＆，“№目口 目 } ■．* “* * _ I 辩 { } ，●自■o 囊 图1 - 6 北京市地下空间开发重点区布局图1 5 F i g ．1 ．6U n d e r g r o u n ds p a c ef o c u sa r e al a y o u t I s l 图1 - 8 北京市地下空问开发层次规划图【5 I F i g ．1 ．8U n d e r g r o u n ds p a c el e v e lp l a n s l 5 I 图1 ．1 0 上海地下空间分层布局示意图1 5 I F i g ．1 ．1 0U n d e r g r o u n ds p a c el a y e r e dl a y o u td i a g r a m l 5 l ●。 ■● 广西大学硕士掌位论文 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 篼铭鹈缓孝黪乍貔籀耪筏筏殇缓 图卜1 1 无锡市地下空间开发总体规划图1 5 I F i g ．1 ．1 1U n d e r g r 。u n ds p a c ed e v e I o p m e n to v e r a i lp l a n l 5 茏镌缪城灞缝节貔瓣器鬣鹈躺瓣鼯 { 噼％， * 4 口女 黔 r 4 tm ≯带4o ”一 矿 一。／ 图1 - 1 3 无锡市地下空问开发重要节点布置图1 5 F i g ．1 ．1 3U n d e r g r o u n ds p a c ei m p o r t a n tn o d el a y o u t l 5 l 图1 ．1 5 杭州市核心区地下空问功能布局图1 5 F i g ．1 ．1 5U n d e r g r o u n ds p a c ef u n c t i o n a ll a y o u t I s l 4 穗 擎 图卜1 2 无锡市地下空问功能布局图1 5 I F i g ．1 1 2u n d e r g r o u n ds p a c ef u n c t i o n a ll a y o u t l 5 l 图1 ．1 4 杭州市核心区地下空间总体布局架构1 5 1 F i g ．I ．1 4H a n g z h o uc o r ea r e au n d e r g r o u n ds P a c eo v e r a I Ip l a n 【5 l 图1 ．1 6 杭州市核心区地下综合体效果图1 5 I F i g ．1 1 5H a n g z h o uu n d e r g r o u n dc o m p l e xv i e w I s l 一． ．一 o 燃～ I 耋麓 伤 ， *誊 ⋯毳锄缀 9壤熬 篆令∥≯泣熊 广西大学硕士学位论文南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 1 ．1 ．3 南宁市城市地下空间开发利用研究的紧迫性及必要性 从前述可知大力开发利用地下空间资源，具有重大的战略意义，是实现城市建筑空 间环境可持续发展的有效途径之一。目前南宁市城市用地紧张，城区面积急剧扩张，地 价急剧攀升，城市的生存空间环境日趋恶劣，交通拥挤，能源缺乏、水源污染等矛盾层 出不穷，要解决以上诸多问题，走城市可持续发展的道路，必然要求进行大规模城市地 下空间开发与利用，南宁市城市地下空间开发利用影响因素主要有以下几个方面 1 经济发展 城市地下空间开发利用是城市发展到一定阶段的产物，而城市的发展总是伴随着经 济的发展。南宁是广西壮族自治区首府，是全区政治、经济、文化的中心。近十年来， 城市面貌日新月异，一幢幢高楼拔地而起，大型建筑、地下建筑、文化娱乐和基础设施 逐年增加，市区范围不断向外扩展，此外随着中国一东盟博览会永久落户及广西北部湾 经济区的大力建设，其经济和城市建设将以更大的规模和更快的速度发展，是南宁加快 改革发展的一个重大机遇，也利于南宁向大都市迈进，将给南宁市带来强大的人流、物 流、资金流、信息流和技术流，大大的推动城市化水平的提高，在其现代化发展中，南 宁同其它大城市一样，出现了城市功能衰竭的“城市综合症“ ，越来越拥挤的城市、越 来越显得脆弱的各类城市基础设施需要更多的空间。如何为数量越来越多的各种城市设 施安排空间，实现南宁城市的可持续发展，是“绿城”发展必须解决的难题。所以充分 利用其城市地下空间资源，对增强南宁城市抗灾能力、完善城市功能，走内涵式的城市 发展之路，提高城市经济效益都起着极其重要的作用。 城市经济发展水平是制约城市地下空间开发利用的决定因素。发达国家的发展历史 表明，人均G D P 达N 5 0 0 美元后，基本具备了大规 模开发利用地下空间的条件和实力；人均G D P 在 1 0 0 0 ～2 0 0 0 美元之间，则达到了地下空间开发利 用的高潮。如今，我国不少城市即将进入大规模 开发利用地下空间的新时期。城市建设应当顺应 城市空间发展的这一趋势，突出抓好城市地下空 间的开发利用。近年来，南宁市的经济建设和社 会发展发生了翻天覆地的变化 图1 - 1 7 ，G D P 快 速增长，平均每年增长1 1 ．5 ％，2 0 0 2 年南宁市人均 图1 - 1 7 南宁市G D P 总值表 据国家统计局 F i g ．1 1 7N 锄i n gG D Pt a b l e 南争市城市地下空间开鼍地质环境适宜性评价 国民生产总值达3 1 1 1 1 5 0 0 美元。根据中国科学院对全国人均G D P 预测2 0 0 0 “ - - 2 0 1 0 的增长 率为7 ．5 ％，也就是说，至1 1 2 0 1 0 南宁市城市地下空间开发利用要向高水平发展了，可见南 宁市城市地下空间资源的开发与利用已是指日可待。 2 人防工程 历史上，地下空间就曾用于军事战争中，我国解放战争时期的“地道战’’，二次世 界大战的“地下核武器库”等都是利用地下空间作为军事掩蔽之用。城市地下空间的开 发利用与国际政治、军事形势和国家防卫及城市防护要求相互促进，相互影响。人防设 施在平时经济发展中发挥作用，得到经济效益和其它社会效益，是促使人防建设平战结 合的社会经济条件。我国5 0 年代初期萌发平战结合的思想，国务院就作出了结合民用 建筑修建防空地下室的规定，明确指示要把人防建设与城市建设结合起来，修建一定数 量的附建式人防地下工程。1 9 7 8 年党中央把贯彻平战结合的原则，人防地下空间建设 都要贯彻平战结合的方针。南宁1 1 6 1 作为边疆城市，处于战备的前沿，人防地下工程的设计 在符合战时防空的要求同时，应充分考虑平时使用的需要。南宁市修建的“市中心地下 商业街“ 是按平战结合设计的，为发展平战结合的人防建设闯出了新路，带动了南宁城 市地下空间开发利用。 3 城市建设 从现代城市学的观点看，城市的本质是集聚而不是扩散，衡量一个城市的发展水平， 不仅看人口多少和面积大小，更重要的集聚程度，即城市发挥的效率，包括经济效率、 空间容纳效率、城市运行效益等【1 7 】。“城市发展是否合理，重要的标准是城市空间容纳 效率弦。下面从三个方面论述其对南宁市地下空间的影响。 a 城市容量 ’ 城市容纳能力包含人口容量、建筑容量等。城市容量是考察城市发展的指标。城市 发展，自始至终面临着一个如何发展城市容量的问题。拓展城市容量的根本方法是开发 城市空间。随着城市发展，必然引发两大问题一是土地资源不足；二是交通问题加剧。 而解决这些问题的手段则必然是开发新的空间。当城市外延水平拓展受到土地资源控制 的时候，城市内涵式拓展 城市立体方向 即成为人们新的开发领域。 据统计，目前南宁市中心城人口规模已达1 3 0 万人，建设用地1 3 4 k i n 2 ，人口密度为 0 ．9 8 万人妇2 ，预计2 0 2 0 年，中心城人口规模接近1 5 5 万人，中心城市建设用地1 5 5 k i n 2 ， 人口密度为1 ．0 万～k m 2 。目前上海浦西的人口密度为3 ．7 万～k m 2 ，北京和广州城区的 人口密度分别为1 ．4 万～k m 2 和1 ．3 万人／k m 2 ，在这些城市的中心区，聚集现象十分明显， 6 广西大掌硕士学位论文南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 工作的机会与活力促使人们拥挤在城市中心，承载了众多的城市职能，使城市的中心区 处于饱和状态，环境不断恶化。相比之下，世界主要大城市的人口密度如东京只有1 ．3 万人／k m 2 ，其他城市如纽约、伦敦和巴黎的人口密度最多8 5 0 0 人／k m 2 ，但其地下空间 已得到大规模的开发与利用【1 7 】。由此可见，南宁市地下空间开发利用应得到足够的重视， 提前认识地下空间在扩大城市容量和平衡各种关系之间的优势和潜力。 b 城市建设发展的产物 城市建设的发展，给城市地下空间开发利用带来了契机。要想真正了解城市发展对 城市地下空间开发利用的影响，有必要回顾一下南宁市建设和发展。南宁市城市布局及 其发展与地质环境密切相关，邕江贯穿东西，将南宁市分成南北两大区域的地貌结构决 定了南宁市的宏观布局及沿江分布的城市结构。江北区城市建设与经济发展优先于江南 区，是因为邕江北部低阶地较南部开阔、平坦，且于北部城市有良好的交通运输和贸易条 件，所以为低矮建筑提供了良好的用地环境，总体而言，江南区发展相对滞后。随着南 宁经济的飞速发展，城市化水平大大提高，城市建设矛盾开始激化，旧城改造迫在眉捷。 1 日城改造的主要目的是改变空间容量对空间需求的逆差问题，理顺各种容量之间的关 系j 根本点是扩大城市空间容量。 南宁市和哈尔滨市在这方面有着类似的地方，哈尔滨南岗中心区、道里中心区旧城 改造受该地区城市风貌的控制，城市地下空间开 发受到一定的限制，为了寻求解决城市发展给该 地区带来空间不足、交通拥挤等矛盾，哈尔滨把 眼光面向地下，建设了秋林地区“龙防“ 等地下 人行过街通道，从而缓解了该地区交通拥挤现象。 可见，南宁市应结合自身的特点，吸收采纳其它 城市地下空间开发经验，大力开发江南区城市地 下空间资源以扩展城市容量，使其地下空间得到 合理有序的充分利用。 4 区位条件 a 南宁的城市性质与职能 如图卜1 8 所示 ①区域性国际城市中国一东盟自由贸易区 的区域性物流基地、商贸基地和加工制造业基地， 舟山基鼻碡堂 』套川 鬻 7 夸 越 图1 ．1 8 南宁市城市性质与职能 F i g ．1 - 1 8N a n n i n gp r o p e r t i e sa n df u n c t i o n s 广西大学硕士学位论文南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 以及区域性信息中心、交通中心和金融中心。 ②泛珠三角经济圈西部区域性中心城市珠三角经济向西扩散的枢纽，新兴产业化 基地。 ③西南交通枢纽承担西南大通道的交通枢纽职能。 ④广西壮族自治区首府承担政治、经济、文化与信息中心职能。 ⑤北部湾经济区的核心城市承担区域现代服务中心与科技创新基地的职能。 由图1 ．1 8 可见，南宁这座过去名不见经传的边疆城市，在中国一东盟自由贸易区 加速推进的过程中，南宁以其大西南出海通道、物流枢纽及东盟商贸前沿的优势，国际 战略地位迅速提升，巨大的人流、物流、信息流汇集于此，一座面向东盟的区域性国际 城市矗立在中国的西南边陲；在极力推进泛北部湾经济区合作的背景下，正以飞一般的 速度发生蜕变。因此，南宁即将会成为西南部的特大中心城市是由所在区位决定的，人 口规模增大，城市土地资源受其周边限制不能无限增长等势必要求人们寻找新的生存空 间，南宁市城市地下空间开发利用随之顺理成章。 ． b 独特的炎热气候 南宁市位于北回归线以南，夏季漫长，气候酷热，高温期长，城市的有机体不能正 常运转，城市能源大量支出。而地下空间有其特有的优良特性，即恒温性、恒湿性、隔 热性、耐震性，这些特性适用于许多项目的开发建设，特别是适合南方炎热地区的建设。 地下空间开发利用作为商业活动空间，它不受炎热气候的影响，经济、自由、方便、舒 适，已成为炎热地区最具有吸引力的消费场所。如已建成投人使用的市中心地下商业街 已发展成为市民主要购物场所，丰富与活跃了城市经济，给城市带来了生机和活力。 5 政策与体制 任何时期城市地下空间的开发利用都受政策影响。根据建设部城市地下空间开发 利用管理规划的要求，至l J 2 0 1 0 年，中国1 0 0 万以上人口的城市均要完成城市地下空间 专项规划的编制【2 】，这表明我国的城市地下空间开发利用已引起重视，各大中型城市地 下空间开发利用已提上日程，据此许多城市开展了城市地下空间地质环境问题研究。到 目前为止，已有北京、上海、广州、南京、青岛、武汉、重庆、西安、郑州等城市编制 了城市地下空间专项规划，有效地规范了城市地下空间开发利用。南宁市中心城区人口 已达1 3 0 多万，其城市地下空间开发与利用应得到重视，其规划应提上日程，早日立项 研究。 此外，市委书记马飚在接受包括中新社在内的中国主流媒体采访时，已明确表示南 8 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 宁市的未来目标是“将南宁打造成为区域性的国际城市“ ，意味着南宁要和国际城市 接轨，在城市现代化的进程中应提前做好地下空间开发与利用的准备，充分注重城市地 下空间资源的利用，吸取发达城市地下空间开发的成功经验，加大地下工程建设的招商 引资力度，科学开发地下空间，促进经济社会可持续发展。但南宁新版城市总体规划 2 0 0 6 - - - 2 0 2 0 中尚未提及地下空间的规划利用，对地下空间资源的规划和利用观念薄 弱，实际上南宁市地下空间开发利用研究已变成了一个十分紧迫的战略课题。 1 ．1 ．4 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性研究的重要意义 城市工程地质环境与地下建筑的安全、经济和正常使用最为密切，深入认识城市区 域工程地质环境特点，加强城市地下工程地质问题研究是搞好城市地下空间开发利用 规划的基础【1 8 】。根据地下空间利用的实践经验看，充分利用工程地质的有利条件，防治 和改造不利条件，是经济合理地兴建地下建筑的首要条件。国外如美国的明尼苏达州及 其附近地区，风化表土以下的某岩一般为水平产状的石灰岩与砂岩互层，其中表土是适 合于明挖法施工的地层，石灰岩石质坚硬，而砂岩则不很坚实。在对该区工程地质条件 综合评价的基础上，得出地下建筑宜建于表土层中以石灰岩地层的顶部作为基底，或将 洞室完全开挖在石灰岩地层中，以及将洞室开挖在砂岩中，而将石灰岩作为洞室的顶板 的方案，这佯使地下建筑既经济又安全。国内如长江边有一地下冷库，埋置于孔隙比大， 含水量高，强度低的土体中，由于工程地质条件差，施工时因塌方造成伤亡事故，竣工 后开始降温不久，库壁又严重鼓胀和开裂，致使该冷库刚建成就报废，浪费6 0 多万元【1 9 J 。 可见在地下空间的开发利用中，应重视工程地质条件研究，充分利用有利工程地质条件； 有效地避开和改造不利的条件，使地下建筑既安全又经济。 因此，在南宁城市地下空间的规划设计中，我们有必要针对南宁城市工程地质条件， 即高阶地、典型二元结构的南宁盆地土层特征进行分析研究，对地下空间开发的地质环 境适宜性进行评价等，由此得出地下建筑布置的合理位置、形态及特定地质条件所适合 建设的地下建筑类型和规模，并对其开发可能诱发的工程地质问题及突发性地质灾害做 出预测，给予相应的处理办法和措施，为南宁市城市地下空间规划利用提供理论依据。 但文献检索表明，涉及南宁市城市地下空间开发和利用的研究成果是偏少的。吴恒教授 【2 0 】结合南宁地方志等有关史料，分析了南宁市第四系的工程地质特性，归纳出八种地层 组合模型；欧孝夺【2 l 】教授则结合南宁市城市化所带来的问题，从五个方面提出了南宁市 城市地下空间开发存在的问题及相应的对策。上述学者对南宁市地下空间开展了基础性 9 广西大萼明页士学位论文南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价 的研究工作，而针对南宁市地下空间开发利用的地质环境适宜性研究尚未见报道，可见 开展该课题研究具有重大现实意义。 1 ．2 国内外城市地下空间开发地质环境适宜性研究现状 1 ．2 ．1 国外城市地下空间开发地质环境适宜性研究现状 国外近期文献检索表明，8 0 年代后期国外地下建筑物已经从简单的延伸到相对独 立实体，地铁的建设使地下空间的开发利用从内容和范围上大大拓展，功能复杂的大型 综合空间不断建成使用，对城市防灾等方面城市地下空间的开发利用逐步成为城市空间 的有机组成部分。围绕地下空间主题而展开的国际学术交流活动空前活跃，各国围绕地 下空间开发与地质环境之间相互制约关系做了深入研究，如R o n k a , K i m m o ，R i t o l a , J o u k o ， R a u h a l a , K a r i [ 2 2 ] 等对地下空间开发的有利地质环境作了综述；D y a d ’k i n ，Y u ．D t 2 3 强调了地 下空间作为一种重要资源，高效开发的同时必须注重其带来的环境岩土问题； C a n t o ．P e r e l l o [ z 4 1 ，R o b e r t s ，D o nV t 2 5 1 对区域地下空间开发利用进行了地质极限问题分析； U m n o v , V ．A ，R u d y a k , M ．S ，蹦i 血【2 们，A ．R 则对提出了地下空间开发利用的地质环境评估 方法；日本已开始研究新课题大深度地下空间开发与地质环境的关系，为将来不久 新一轮的城市再开发和大深度 地下5 0 - - - 1 0 0 米 地下空间的再开发做准备。 此外，文献还表明国外发达国家己从各城市地下空问规划专项入手，逐步形成系统、 科学的规划，其中以地铁规划和市政基础设施规划最为突出，一些地下空间利用较早和 较为充分的国家，如北欧洲的芬兰、瑞典、挪威和日本、加拿大等，已经逐步将城市具 体区域的地质条件研究成果运用于城市地下项目的详细规划，由于各国城市区域地质条 件的不同，导致各国的地下空间开发利用在其发展过程中形成了各自独有的特色。 1 ．2 ．2 国内城市地下空间开发地质环境适宜性研究现状 近年来，众多学者对我国城市地下空间的开发和利用做了许多科研工作，如童林旭 【3 ，1 7 】等对我国城市地下空间开发利用进行了回顾并总结，论证了城市地下空间开发利用 的必然性，指出了中国需走地下空间开发与区域地质环境相结合的可持续发展道路。此 外，许多学者通过研究、归纳分析提出了我国城市地下工程建设中易出现的一系列工程 问题，比如地面变形、洞室围岩失稳、地下水环境变异及地质生态环境恶化等环境工程 1 0 广西大学硕士掌位论文龠宁市城“ J k 地下空间开发地质环境适宜性评价 地质问题，同时提出了一些相应预防途