GIS-BASED QUALITY EVALUATION OF UNDERGROUND SPACE RESOURCES IN YANGTZE RIVER DEMONSTRATION DISTRICT OF WUHAN CITY
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摘要:
地下空间开发是当下城市建设的热点. 为服务于长江新城地下空间规划建设, 在多要素城市地质调查所获取的大量基础数据和成果资料的基础上, 结合GIS技术, 开展长江新城地下空间资源质量评价, 得到长江新城不同深度的地下空间资源质量分区图. 结果表明: 浅层、次浅层地下空间资源质量总体为良-优, 且西南侧明显不如东侧和北侧, 主要受现有地下构筑物、软土及地下水等因素的影响; 次深层、深层地下空间资源质量总体为中-良, 主要受开发深度、岩溶及岩体开挖难度的影响.
Abstract:The underground space development is a hot spot in urban construction currently. To serve the planning and construction of underground space in Yangtze River Demonstration District of Wuhan City, based on a large number of basic data and results obtained from multi-factor urban geological survey, combined with GIS technology, the paper carries out the underground space resources quality evaluation of the study area, which is shown in the zoning map of underground space resources quality of different depths. The results indicate that the quality of shallow and sub-shallow underground space resources are generally good-excellent, with the southwest side obviously inferior to the east and north sides, mainly affected by the existing underground structures, soft soil and groundwater. The quality of sub-deep and deep underground space resources are generally medium-good, mainly affected by the development depth, karst and rock excavation difficulty.
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Key words:
- underground space /
- quality evaluation /
- GIS /
- urban geology /
- Wuhan City
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表 1 适建性分区参照表
Table 1. Zoning of construction suitability
建筑类别 浅层 次浅层 次深层 深层 超高层建筑、地铁、垃圾填埋场 严重限制区 严重限制区 严重限制区 严重限制区 高层建筑、市政高架 严重限制区 严重限制区 严重限制区 一般限制区 多层建筑 严重限制区 严重限制区 一般限制区 非限制区 低层建筑、厂房、道路、广场等 一般限制区 非限制区 非限制区 非限制区 规划拆迁区、绿地、农田 非限制区 非限制区 非限制区 非限制区 
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表 2 指标体系及分级依据参照表
Table 2. Index system and grading basis
一级指标 二级指标 分级依据 等级数量/个 岩土体工程条件 岩土体可挖性 岩土施工工程等级 6 围岩稳定性 隧道围岩等级 6 地基稳定性 根据地基承载力在厚度上的加权平均值 4 水文地质条件 地下水位埋深 地下水埋置深度 4 含水层涌水量 含水层厚度及地表高程的比值 4 地下水腐蚀性 地下水对混凝土结构的腐蚀性等级 4 地下水补给 根据场地成因类别划分为一级阶地、二级阶地、湖积相、其他成因区4种类别 4 不良地质作用与地质灾害 岩溶 可溶岩分布区和非可溶岩区 2 地面沉降 划分为地面沉降重点防控区、一般防控区和非防控区3个等级 3 断裂构造 次深层、深层断裂影响区，浅层、次浅层断裂影响区，非影响区 3 场地及地基地震效应 根据场地类型和地震设防烈度综合确定 4 特殊性岩土 软土 目标层软土厚度 4 填土 目标层填土厚度 4 膨胀土 目标层膨胀土厚度 4
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表 3 指标权重计算汇总表
Table 3. Calculation results of index weights
一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标权重 最终权重 岩土体工程条件（A1） 0.3333 岩土体可挖性（A11） 0.2970 0.0990 围岩稳定性（A12） 0.5396 0.1798 地基稳定性（A13） 0.1634 0.0545 水文地质条件（A2） 0.3333 地下水位埋深（A21） 0.2976 0.0992 涌水量（A22） 0.5232 0.1744 地下水腐蚀性（A23） 0.0570 0.0190 地下水补给（A24） 0.1222 0.0407 不良地质作用与地质灾害（A3） 0.1667 岩溶（A31） 0.4636 0.0773 地面沉降（A32） 0.2722 0.0454 地质构造（A33） 0.1412 0.0236 场地及地基地震效应（A34） 0.1229 0.0205 特殊性岩土（A4） 0.1667 软土（A41） 0.6694 0.1116 填土（A42） 0.2426 0.0404 膨胀土（A43） 0.0879 0.0147
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表 4 地下空间资源质量等级划分表
Table 4. Quality grading of underground space resources
y值范围 0~0.25 0.25~0.50 0.50~0.75 0.75~1.00 质量等级 差 中 良 优
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表 5 地下空间资源质量特征及开发利用建议
Table 5. Quality characteristics of underground space resources and development suggestions
开发深度 地下空间资源质量特征 建议 浅层
0~15 m大部分地方地下空间资源质量优，受现有地下构筑物的影响，研究区东南及西南侧很多地方浅层地下空间已不具备开发利用条件；西南侧受软土、地下水等影响，地下空间开发难度相对较大；东部和北部，地下空间没有明显的限制性因素，资源质量优 浅层地下空间主要用于市政管网、地下商场、停车场、人行通道等便民生活设施，虽然限制性因素较多，但由于开挖深度浅，很多问题在工程技术上很容易解决，适合大量开发利用；规划上宜以开发需求为主，工程建设上做好软土的地基处理、坑壁支护及地下工程的防、排水工作即可 次浅层
15~30 m近半数地方地下空间资源质量优，除受现有地下构筑物影响外，研究区西南大片区域覆盖层较厚，有利于施工开挖，所遇工程地质问题与浅层类似，但处理难度及成本要明显高于次浅层；东部和北部地下空间没有明显的限制性因素，资源质量优 次浅层地下空间主要用于地下公路、地铁等重大市政交通设施，所遇问题复杂且多样，开发利用前做好可行性研究工作；规划上要综合开发需求与地下空间资源质量进行论证，优先利用资源质量优良的区域；工程建设上要查明不良地质条件，因地施策，制定经济可靠的工程方案 次深层
30~50 m地下空间资源质量总体为差—良，该深度下绝大部分区域已揭穿覆盖层，地下空间开挖难度较大；除此之外，西南角的岩溶以及近江的防水问题是场地内地下空间资源质量的主要限制性因素 次深层地下空间主要用于地下公路、地铁、深隧污水系统等设施，多以地下隧道的形式进行开发利用，开发利用成本较高、难度较大，规划选址时应尽量避开岩溶区，避免因工程建设而引发岩溶塌陷；工程建设上要做好地下工程的防、排水工作，同时也要采取措施避免和减轻地下工程开发对周边环境的影响 深层
50~100 m地下空间资源质量总体为差—中，该深度下地下空间侧壁及地基将全部由岩体组成，岩体性质是地下空间开发利用需要考虑的重要问题；地下空间资源质量除个别区域以外，其余地方总体差别不大 主要用于地下仓储、地下物流、深隧污水系统等设施，开发利用成本高、难度大，多为重大的战略性设施，开发利用时应根据拟建项目的特征，结合场地地质环境条件进行充分论证
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