建筑工程技术中的地下空间开发利用分析

建筑工程技术中的地下空间开发利用分析

刘学

吉林市第一建筑工程股份有限公司  132013

摘要：

随着城市化进程的加速，地下空间的开发利用成为解决地表资源紧张问题的重要途径。本文分析了当前地下空间开发的功能拓展与技术应用现状，探讨建筑工程技术在提升空间开发效率、保障工程质量与安全以及优化资源利用与节能环保等方面的核心作用。通过城市案例分析总结了关键技术的成功经验与适配性策略，为未来地下空间开发的科学化、系统化提供了重要参考。本文旨在揭示建筑工程技术助推地下空间开发的深远意义及其在城市可持续发展中的实践价值。

关键词：地下空间开发；建筑工程技术；施工效率

引言：

2024年，工信部等七部门印发《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》，“城市地下空间开发利用”作为“未来空间”的新赛道之一，被部署为全球科技创新和发展的未来产业；7月31号，自然资源部发布《关于探索推进城市地下空间开发利用的指导意见》，更是从国家层面明确了城市地下空间总体开发利用要求和若干政策措施，为工程建设企业带来了广阔的业务拓展空间。

一、地下空间开发利用的现状分析

（一）当前地下空间开发的范围与特点

近年来，地下空间的开发利用已从单一功能向多元化方向全面拓展，呈现出功能整合和规模扩大的显著特征。交通设施是地下空间开发的主力领域之一，如地铁、隧道和地下综合管廊等，解决了地面交通拥堵问题并优化了城市运行效率。同时，地下商业空间的发展迅速，包括购物中心、停车场等，兼具便利性与经济效益。此外，居住设施的地下化趋势逐渐显现，通过构建防护性较高的地下住房或紧急避难所，提升城市韧性与安全保障能力。

从区域分布来看，地下空间开发主要集中于一线城市及区域性中心城市。这些地区因地上空间紧张、人口密度高以及经济实力雄厚，成为地下开发的重点。例如，北京、上海和深圳等城市积极推进地下交通枢纽和地下综合设施的建设，形成了以功能集约化和布局立体化为特点的典型案例。这些实践反映出地下空间开发逐渐由单点布局向系统化、网络化迈进。

（二）建筑工程技术在现状中的应用场景

建筑工程技术在地下空间开发中发挥了不可或缺的支撑作用。首先，基础设施施工技术的持续优化为地下开发提供了强大的技术保障。例如，盾构掘进技术和喷射混凝土工艺被广泛应用于隧道和地铁施工，大幅提高了施工效率和工程质量。其次，地质勘探技术的精细化发展确保了工程实施的科学性和安全性。通过三维地质建模与高精度探测设备的结合，工程团队能够全面掌握地质条件，有效规避施工风险。此外，智能化建设与监测系统的引入提升了地下工程的实时管理水平。智能监测传感器、BIM技术和大数据分析等手段的应用，使工程运行状态的动态调整和风险预警成为可能，从而进一步保障了地下空间开发的安全性与可持续性。

二、建筑工程技术在地下空间开发中的核心作用

（一）提升空间开发效率

在地下空间开发过程中，先进施工技术的广泛应用极大地提升了开发效率，为城市空间的深度利用提供了可能性。例如，盾构技术以其高效率、高精度的特点，已成为地铁隧道和城市地下管廊建设的主流技术。喷射混凝土工艺则通过迅速形成支护结构，在复杂地质环境中显现出显著优势。这些技术的成熟运用，不仅缩短了施工周期，还显著降低了施工过程中的安全隐患。此外，复杂地质条件下的地下工程对施工技术提出了更高要求，通过引入先进的深挖掘设备与智能化施工方案，工程团队能够高效应对地质差异、地下水位等不利因素，确保施工进度的稳步推进。

（二）保障工程质量与安全

建筑工程技术在地下空间开发中对于工程质量与安全的保障作用尤为突出。支护结构设计技术作为地下施工的核心环节之一，通过科学的计算与优化设计，能够有效抵御土压力和地下水侵蚀，确保工程结构的稳定性和长期耐久性。与此同时，施工过程中的风险管理技术日益智能化，通过监测传感器、物联网技术以及大数据分析平台的联合应用，实时收集和评估施工过程中的各类数据，实现风险的动态识别和及时处置。例如，在隧道施工中，通过对地层变形和围岩压力的实时监控，能够有效规避坍塌等事故的发生，从而确保施工安全和项目质量。

（三）优化资源利用与节能环保

地下空间开发在实现资源高效利用与节能环保目标方面，建筑工程技术同样发挥了重要作用。绿色建材的推广与应用，如低碳混凝土、可再生支护材料，不仅减少了施工过程中对环境的负面影响，还显著降低了工程的碳排放水平。此外，建筑工程技术在地下空间与可持续发展相结合方面的探索日益深入。例如，通过合理规划地下建筑布局，最大化利用自然通风、采光等生态设计理念，可以有效节约能源开支。与此同时，地下空间的开发与周边生态环境的协调建设，也为城市的可持续发展提供了重要的实践参考。

三、建筑工程技术助推地下空间利用的具体案例

（一）典型城市案例分析

近年来，国内多个城市在地下空间开发中借助建筑工程技术取得了显著成效。以某一线城市地下综合管廊建设为例，该项目通过采用盾构掘进、预制拼装与信息化施工等技术，实现了城市核心区域内多功能管线的集约化布局。这一技术革新不仅有效避免了传统分散管线的重复挖掘问题，还显著提高了地下设施的维护效率。此外，管廊内智能监测系统的全面部署，为温湿度、气体浓度等关键参数的实时监控提供了技术支持，确保了管廊的长期安全运行。这一实践为其他城市类似项目提供了可借鉴的成功经验。

另一个典型案例是某城市地下交通枢纽项目中的技术创新与运营实践。该项目涵盖地铁站点、地下停车场以及商业空间等多功能区域，充分利用有限的地下空间资源。施工过程中，项目团队采用了先进的深基坑支护技术和复杂地质条件下的多段开挖技术，成功克服了地下水位高、地质不稳定等技术难题。此外，施工后期引入的BIM技术不仅优化了工程设计方案，还在运营管理中通过三维可视化系统实现了高效的设施维护和资源调配。通过这种全生命周期管理模式，该项目实现了经济效益与社会效益的双赢。

（二）成功经验总结

从上述案例中可以总结出几项关键经验。首先，建筑工程技术的合理选用和创新应用是成功开发地下空间的核心。在不同的项目中，应根据地质条件、功能需求和环境特征选择适宜的施工技术。例如，盾构技术适用于长距离线性工程，而深基坑技术更适合集中式地下设施开发。其次，地下空间开发应注重技术与管理的双向协同，通过信息化手段实现施工与运营的无缝衔接。在实际操作中，技术的适配性和灵活性对于应对复杂施工环境和多变的城市规划要求尤为重要。

这些实践经验表明，地下空间开发不仅需要先进技术的支撑，还需要结合区域实际条件因地制宜地进行规划与实施。通过不断总结和完善经验，我国地下空间开发在功能整合与技术应用方面将继续迈向更高水平。

四、结论

建筑工程技术在地下空间开发中发挥了不可或缺的支撑作用，不仅显著提升了施工效率和工程安全性，还实现了资源利用的最优化与节能环保目标。通过典型案例的经验总结，可见技术创新与管理协同的结合是地下空间开发成功的关键。未来，随着技术的不断升级和实践经验的积累，地下空间开发将更加智能化、可持续化，为城市空间资源的优化利用提供更多可能性。

参考文献：

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[2]潘金龙,地下空间开发关键技术与装备的研究与开发.浙江省,岩土科技股份有限公司,2020-09-08.

[3]朱雨轩,杨敏,赵德彬,等.关于城市地下空间开发利用问题的探索及实践[J].中国住宅设施,2022,(10):166-168.