“當前,我國城市發展在從大規模增量擴張轉向全量提質增效的新階段,地下空間的戰略價值日益凸顯,成為提升城市韌性、拓展發展空間和服務國家戰略的重要載體。”7月4日,中國工程院院士錢七虎在第十三屆國際地下空間開發大會(IFUS 2026)上作出上述判斷。
本屆大會由同濟大學、深圳大學、上海市土木工程學會共同主辦,是“世界城市日”社會系列活動之一。大會以“共智共生 融合發展”為主題,近百位國內外權威院士、專家學者及行業領軍企業代表共聚一堂,聚焦人工智慧與地下空間規劃、設計、建造、運維全鏈條的深度融合,共同探索現代化城市地下空間產業發展新範式。
錢七虎特別提到,今年3月發佈的“十五五”規劃綱要明確提出全面實施“人工智慧+”行動,近期城市更新“十五五”規劃進一步要求實施地下管網體檢、推進綜合管廊建設、加快城市基礎設施生命線安全工程、構建CIM(City Information Modeling,城市資訊模型)組織底座。“這些任務落地都離不開數位化、自動化與智能技術的深度交叉融合。”
錢七虎強調,“從戰略縱深到城市命脈再到生態基石,地下空間的深度開發正以前所未有的方式重塑國家安全的維度與韌性。”
在主論壇環節,大會主席、中國工程院院士陳湘生介紹了其牽頭的城市站城融合立體網路空間智慧運維關鍵技術與應用專案的最新進展:初步形成了站城融合立體網路空間運行性態的評價理論。陳湘生坦陳,“說理論太大了一點,框架、一些細則還有待於進一步研究。”此外,該專案還構建了跨系統、多場景一體化的泛在感知系統,形成了立體網路空間多指標運行性態智能評估及動態預測技術,同時建成了站城融合智能化運行平臺。
陳湘生表示,“很多城市做的CIM實際上是渲染出來的demo,真正結構怎麼動的,還沒有實測的感知元件。”另外,專案設定的目標是使機器上傳或處理的比例達到60%左右,目前專案進展已基本實現該目標。
技術突破不僅發生在運營階段,更在施工與探測的底層不斷推進。中國工程院院士、武漢大學學術委員會副主任劉泉聲在報告中重點分析了TBM(全斷面隧道掘進機)掘進中最為棘手的“卡機”災害。他直言,過去行業長期奉行“脫困模式”強行掘進的錯誤理念,正是導致嚴重卡機持續數月甚至數年的根源——“真正的卡機脫困模式是脫不了的,關鍵在前期控制。”
基於這一認識,劉泉聲團隊建立了一套監測預警系統,在護盾區域佈置內外兩層陣列式傳感,基於機器學習、深度學習對變形量、變形等級、擠壓點預測對卡機進行預警。在控制策略上,提出了“超前鑽精准探測+高壓注漿超前改性+預應力錨注及時支護+變徑擴挖”的綜合方案,有效避免卡機發生。
同濟大學校長助理、科學技術研究院院長馮世進教授展示了一項更為前沿的探測技術——宇宙線繆子成像。繆子是宇宙射線進入大氣層後產生的次級粒子,屬於粒子物理標準模型中的第二代輕子,其品質約為電子的207倍,能夠穿透厚層岩土。
據馮世進介紹,團隊自主研發了多代繆子探測設備,目前已能實現二維探測,並正在向三維探測技術推進。相關技術已在上海崇明隧道覆土厚度監測、外環沉管隧道淤泥厚度監測等實際工程中完成驗證。這項技術的價值在於提供了一種無需人工震源、無需埋設感測器的無損探測手段,尤其適用於傳統方法難以觸達的深部地下空間。
在城市更新領域,地下空間開發面臨的是另一重挑戰——如何在歷史風貌保護與功能提升之間找到平衡。全國工程勘察設計大師、華東建築集團股份有限公司總工程師王衛東表示,既有建築是城市更新裏面核心的存量載體,也是目前提升城市功能和韌性的關鍵價值節點。而歷史風貌和歷史保護建築,是城市更新當中平衡文化傳承與現代發展的核心紐帶,同時也是既有建築裏面更新改造難度最高的類型,全國歷史文化風貌區、歷史建築有超過7萬處。
王衛東分享了上海張園專案的實踐。張園是上海規模最大、保存最完整的石庫門里弄建築群,擁有43幢歷史保護建築,總建築面積4.5萬平方米。專案需在軟土地基上新建8.8萬平方米的地下空間,並完成建築整體標高的調整。
施工中,該團隊通過先提升再回落的方式完成標高調整,採用逆作法施工,先施工結構頂板以形成大剛度支撐,有效控制地下開挖過程中的變形。對部分建築組團採用交替步履式往復移位方法,最大平移重量約4000噸,累計移位682米。對原位保留的建築則採用“樁柱合一”大跨度托換技術,即灌注樁同時作為施工支撐樁、永久工程樁及地下結構永久柱。整個施工過程中,建築差異變形控制在毫米級。
國際地下空間開發大會發起於2013年,自2017年起納入“世界城市日”社會系列活動,至今已成功舉辦十三屆,累計參會院士50餘位、參會國家10餘個,組織學術報告580餘場,覆蓋企事業單位2200餘家,已成為全球地下空間領域最具影響力的高端交流平臺之一。
來源:中國澎湃新聞