南京地铁7号线清凉山站。本报记者 赵亚玲 摄
□ 本报记者 黄勇 杨易臻 王静
古铜色铝板模拟的龙鳞拱顶造型,在灯光变幻下,宛如豪华宫殿,极具艺术感……南京“最深地铁站”——地铁7号线清凉山站启用以来,成为吸引市民游客的“顶流”打卡点之一。
城市寸土寸金,交通拥堵、空气污染、人口密集让其发展不堪重负,向地下借空间,科学利用好“第四国土资源”是大势所趋。如何做到有序开发,让“地下城”令人心驰神往?
一个地铁站缘何挖到地下51米
在位于南京市广州路的清凉山站2号出入口,7部超大容量的高速垂直电梯“随时待命”,20秒就能从地面直达位于地下负六层的地铁站厅。
来自南京交通爱好者团体“纵横金陵”运营团队的吴振一,自清凉山站建设伊始便密切关注。据他介绍,清凉山站建设过程中特别打通连通虎踞路的地下通道,不仅方便市民安全过马路,还进一步增强了地铁站的交通辐射能力。
“从1号出入口下到站厅层,需要乘坐3段扶梯,我掐过时钟,总共约需3分40秒。”附近居民顾源森说,如此深度的地铁,他只在山城重庆等地见过,而在以平原为主的华东地区实属罕见。
“清凉山站的开挖深度接近地下51米,相当于15层楼的高度。清凉山地形起伏较大,7号线在清凉山地区下穿秦淮河、城西干道隧道和周边密集的地面建筑地基,该站必须埋得更深,才能保证轨道的平稳和已有建筑的安全。”省地质调查研究院科技与成果处处长龚绪龙说,清凉山站的建设,首先源于城市集约化发展的需求,其次是技术能力的不断进步,清凉山附近的地质条件是砂岩,而临近地铁的莫愁湖站则是河漫滩。这样的地质条件突变,曾是建设地铁隧道面临的不小难题。但随着建设设备和技术工艺的进步,这些挑战已不再是阻碍。
向更深处进发,要破除哪些“拦路虎”?记者采访了负责清凉山地铁站设计工作的施工现场设计负责人。上海市隧道工程轨道交通设计研究院的邹靖说,清凉山站紧邻内环西线清凉门隧道,周边环境复杂,施工难度很大。为尽可能减小对周边环境的影响,车站采用“明挖+暗挖”的结构形式。相比明挖法直接将地面挖开、在露天下修建的施工方法,暗挖法采用在地下挖洞的方式施工,保证不阻断地面交通。同时,清凉山站主体暗挖段针对不同结构,采用拱盖法等工艺设计,不仅提升了地下空间的完整性与开阔感,也让无柱拱形顶设计的清凉山站以铜色龙鳞拱顶造型迅速“出圈”。
清凉山公园是南京知名的考古遗址,尤其是其上的石头城遗址,具有重要的历史和文化价值。如何在建设地下空间的同时,保护考古遗址的完整性?邹靖透露,在清凉山站正式施工前,相关方首先进行了地质勘察,分析地层结构与稳定性;对周边环境全面调研,明确与各类建构筑物的位置关系及影响,尤其关注对遗址的潜在威胁。对施工工法多方论证确定后,严控施工过程,保障遗址安全。“此次建设对清凉山遗址保护和未来遗址公园建设都预留了很大的便利空间。”有专家评价道。
“豆腐地块”施工难度有多大
备受关注的地下空间开发案例,还有被称为“亚洲最大地下空间”的南京江北新区“地下城”。
最近,国家级新区江北新区核心区地标——现代产业金融中心8幢塔楼中,多了一个“小个头”的钻石造型建筑,这是亚洲最大地下空间“头顶”上的未来城市展厅,将承担重要的公共展示功能,用于举办各类会展、艺术展览和大型商业活动。
如果说高楼大厦是城市的“面子”,地下空间在一定意义上就是城市的“里子”。开发好“里子”,地面之上才有更大的空间打造“面子”。记者从未来城市展厅附近的简易工地扶梯,下到南京江北新区中心区地下空间一期工程施工现场。站在一区3段现场地下4层,仿佛置身“水泥森林”——一根根钢筋混凝土支撑柱林立,四周结构已经浇上厚实的混凝土。
“我们脚下是南京地铁4号线滨江站,初定2026年9月投用。”中国能建(2.270, 0.01, 0.44%)葛洲坝一公司江北地下空间项目相关负责人朱佳炜介绍,该地下空间共7层,地下1层是高品质商业大平层,地下2层和3层是地下环路、市政综合管廊、地下停车场等,再往下便是地铁区域等。除了南京地铁4号线二期,未来这里还将通过11号线、13号线、15号线等线路并设换乘站点,交织贯穿中央商务区,编织成地下“井”字形地铁线网。
多层结构不仅给地铁建设留下充足的空间,还可将商务区地上拥挤的车流分散到地下。“超高层建筑的地下室、地下车库,也由我们建好,再交给大楼施工方。未来,横江大道快速路和九袱洲路从一期项目穿过,通过车行地下道路、地下联络道,可以更快开到商务区的任意一个地下车库。”朱佳炜介绍,江北新区中心区地下空间一期项目占地面积29.66万平方米,地下总建筑面积85万平方米,相当于省下42个标准足球场约1.2个南京新街口地下空间的面积,投资金额达131.2亿元,是亚洲在建规模最大的单体地下综合体。区域内共分成12个地块(基坑),独立开挖开发,其中商办用地10块、广场绿地2块,依托滨江站、中央商务区站两大换乘站,打造约23万平方米的地下商业空间,每个站可以实现3条轨道交通自由换乘。人们下车后,即可通过电梯进入购物层、休闲层等区域。
在长江边打造这样一个“地下城”并不容易。“项目东靠长江,直线距离只有600米。以前这里是长江古河道,土质含水量很高,地下水系和长江水系连通,越往下挖难度越大。”中国能建葛洲坝一公司江北地下空间现场负责人占士军说,一期项目基坑最深达50.8米,按照3.3米层高计算,相当于在地下建15层楼。
“可以把这片地比喻成‘豆腐’,直接挖很容易塌,我们在‘豆腐’内边缘打桩,把‘豆腐’固定住撑起框,再在里面施工。”占士军说,撑起这块“豆腐”需要超强钢管,以一区2段为例,共打了86根钢柱,施工的垂直精度达到1/1000。另外,这片地含水量高,需要边打孔、边抽地下水,公司采用超深基坑群联调降水关键技术,打了2390口降水井,每天抽排地下水15万立方米,相当于一座中型水厂,而且24小时实时监测水位和渗漏点。
据介绍,该项目于2017年9月开工,土方开挖超过600万立方米,体积相当于3座胡夫金字塔。“江北新区‘地下城’的规划遵循‘地上+地下’一体化综合开发理念,在全球都属前沿。”龚绪龙评价。
地下开发不能走“摊大饼”老路
越来越多的老城区进行城市更新,地面上的建筑不好动,能不能往地下“动脑筋”,打造现代配套设施?
“这需要综合考量。除了提升土地利用效率,我们也要更多考虑地下空间开发如何保护资源,如何更安全、更有韧性、更绿色低碳。”龚绪龙介绍,目前国内外都强调多资源协同利用的原则。我国正在开展地下空间的综合地质调查,从地质、生态保护、文物保护等多方面进行评估。地下除了提供空间外,还蕴藏着地质材料、地下水、地热能、生态环境、历史资源等多种资源,开发利用需要综合考虑各种因素,趋利避害,确保多要素协调,根据地下空间资源的承载能力制定最优开发利用方案。
去年12月发布的《2024中国城市地下空间发展蓝皮书》指出,中国城市地下空间发展综合实力排名中江苏名列前茅,其中南京位居第四位。在新增地下空间建筑面积方面,2023年,江苏以超过3000万平方米的数据位居全国前列。在建成区地下空间开发强度排名前十的城市中,昆山、南京分列第三、第六位。龚绪龙解释说,建成区地下开发强度,是建成区内地下空间开发建筑面积与建成区面积之比,地下开发强度越高,土地综合利用效率就越高。
“地下空间是重要资源,是不可再生的。”采访中,多位专家反复强调,地下不仅空间资源非常有限,开发的同时一定要考虑保护好城市地下资源,特别是地下水资源、土壤资源、文物遗址等。如果全部明挖开发,海绵城市、生态保护、历史文脉等将不复存在。
“不同城市的地下空间规划划分标准存在差异,但总体遵循分层利用、由浅入深的原则。”省地调院环境地质研究所副所长许书刚介绍,一般来说,0至15米左右的区域属于浅层地下空间,通常用于开发地下停车场、地下商场以及铺设地下管线等,15米至50米的区域属于中层地下空间,主要用于建设地下轨道交通、地下仓储设施等,而50米以下的地下空间,则多用于建设地下科研设施或具有特殊用途的项目。
多位规划设计专家谈到,近年来,准备打造地下空间的甲方思维趋同:想占据更多的浅层,铺开来开发。然而无论如何,地下只是地面空间的补充。地下也经不起折腾,每一次破土都必须谨慎,重新开挖的代价太大,不能再走城市空间“摊大饼”的老路。许书刚介绍,去年9月,江苏首个全要素地下空间资源信息平台“透明苏州”数智平台,作为重大创新成果在2024江苏产学研合作对接大会展出。该项目通过一体化全空间模型集成,使地质模型、地下建筑物、地表建筑等城市空间信息实现汇聚。地上地下的各类数据一目了然,有助于更有效实现地下空间的有序开发。
地下空间开发对设计者、建设者,甚至对后续的管理运营方都提出更高要求。什么是好的“地下城”?最终评价者还是人,人们愿意使用它,甚至被吸引着不知不觉往地下走。一转弯,拐角就有一处咖啡店,走累了,能找到坐下休憩的长椅。
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