探索「無人區」 鐵建人正向地球深處進軍
如今，一項又一項「超級工程」正在構建中國城市中心的特大型地下交通樞紐，設計、建造、營運技術體系也愈發完善。圖為全國首個跨境高鐵交通樞紐——廣深港高鐵福田站的概念圖。
「每天乘坐地鐵通勤出行、在商場地下停車場停車、開車途經海底隧道……」如今在人們的日常生活中，關於「地下空間」的利用變得越來越常見，地下軌道交通、地下市政工程等正快速崛起。
有數據顯示，早在2020年，國內東區地區的城市地下空間新增建築面積同比上升，增長率達3.78%，尤其以浙江、江蘇、上海等省份和城市最為顯著。顯然，對於如今的城市發展來說，土地資源的利用範圍早已不僅限於平面，而是立體的。
「合理科學地開發利用城市地下空間是解決‘城市病’，緩解城市超負荷運行，尤其是交通運行的‘良方’。」獨立經濟分析師徐宏表示，「作為國土資源的有機組成部分，城市地下空間是戰略性空間資源，向地下要空間、要資源已經成為21世紀城市發展的必然趨勢。」
作為國內地下工程建設領域的重要力量，中鐵第四勘察設計院集團有限公司（以下簡稱「鐵四院」）深地空間團隊探索數年，承攬了一大批重點地下空間項目，為建設超級地下城積累了豐富經驗。
位於湖北武漢的光穀廣場綜合體，是國內最大最複雜的地下空間交通綜合體。在鐵四院深地空間團隊青年骨幹周兵看來，其建造難度堪比為人體實施一台高精度的「腦科手術」。
「建設過程中，設計團隊需要在地下30米，對一個直徑200米的圓形做一個‘大手術’，通過三環層疊、多線放射，完成3條地鐵線路、4座地鐵車站、2條市政隧道以及地下非機動車道的精準穿梭。」周兵回憶說。
正是通過該項目，鐵四院系統研發了城市中心地下大空間建造的關鍵技術，拉開了「掘進地下城」的序幕。如今，由鐵四院深地空間技術研發攻堅團隊重點參與的國家重點研發計劃《城市大型地下基礎設施智能暗挖建造關鍵技術與裝備》正式啟動，標誌著鐵建人正在向地球深部進軍。
在與武漢相隔近千里的重慶，42攝氏度極端高溫天氣讓人汗流浹背。2023年夏天，鐵四院高級工程師劉俊和技術骨幹於澤，已連續60天奮戰在《智能化深部空間運維和安全控制理論、設備和智能方法》項目上，開展示範工程測試工作。
在重慶的泥地地車站基地內，劉俊和於澤緊盯屏幕：533個監測點位，1072個採集參數，空調系統節能率63%……深地空間團隊將地下深度延伸至200米，致力於打造城市地下0至200米深度的另一個世界。
為了更好地服務工程，鐵四院團隊首次提出了城市地下空間全生命週期技術，一站式解決設計建設營運難題。記者瞭解到，一站式解決分為3個階段——在規劃設計階段，秉持「綠色地下、智慧地下」的理念，按照網絡化地下城市的設想去建設，地下空間的總體佈局以地面城市形態為發展方向，形成一一映射。
「在關鍵建造階段，設計團隊首創了城市狹小空間內的地下空間開發技術，將對周邊環境的影響降到最低。」劉俊介紹說，「我們還研發出對既有建築和已建地下空間的開發技術，使改造主體受到的影響降到最低。同時探索大跨異型地下空間建造技術，在國內首次突破超長混凝土結構和超大跨勁性結構的技術瓶頸。」
此外，在安全營運階段，鐵四院設計團隊還首次構建了適用於深部空間的安全與防災成套技術體系，有效保障了城市中心超大型地下綜合體的營運安全。也正是憑藉長期的技術積累和實地實踐，如今鐵四院在地下工程尤其是地下交通樞紐的設計上，有了豐富的經驗。
世界首個3線換乘公鐵合建越江工程徐家棚樞紐；全國首個跨境高鐵交通樞紐廣深港高鐵福田站；國內最大的下進下出地下綜合交通樞紐佛山西站地下空間；全國第一家綠色三星級的地下空間蘇州太湖新城地下空間；國內首個真正意義站城融合的特大型地下綜合客運樞紐西麗樞紐……一項又一項「超級工程」正在構建中國城市中心的特大型地下交通樞紐，設計、建造、營運技術體系也愈發完善。
「只有構建集約綠色、協調高效的地下道路交通體系，才能真正滿足舒暢、舒適的高品質健康道路交通發展需求。」在徐宏看來，未來國內的地下交通建設工作還有長足的探索和發展空間，同時亟待解決的問題也有很多。
「地下空間開發最重要的是安全問題。」徐宏直言，以地下軟土地區為例，在該區域進行基坑開挖、隧道施工的技術要求很高，如果設計方案不科學或措施不當，就會引起地下水滲漏，造成流砂、邊坡失穩及大面積地面塌陷等情況，這正是現有地下工程設計和技術面臨的新挑戰。
此外，與地下空間開發利用充分的中心城區相比，郊區地下空間的開發需求較少。而一旦地上建設項目完成，再進行地下空間開發的難度就很大，長遠來看，不利於城市空間資源的節約集約利用。這一情況給城市的整體規劃和具體項目的建設，同樣提出了更高的要求。
記者瞭解到，如今依託中國鐵建全產業鏈優勢，鐵建人正聯合各大高校和科研機構，對設計、施工、材料、裝備、運維進行全方位成體系的技術研究和場景驗證。相信憑藉在技術領域的深耕和探索，在不久的將來，「地上一座城，地下一座城」的暢想將成為現實，成為中國的經濟、交通等關鍵領域持續向上發展的關鍵推動力。
中青報·中青網記者 張真齊 來源：中國青年報
2024年03月28日 08 版
