城市地下空间开发的地质风险评估

引言

地下空间开发利用以地下土体或岩石为载体，地质条件是地下空间规划建设和安全使用的基础。但城市地质条件复杂多样，如软土、岩溶、断层等 1题 发基 坍 沉降、涌水突泥等地质风险，不仅威胁工程施工安全，还可能影响周边 估多依赖经验判断，存在评估精度不足、风险识别不全面等问题，难以满足现代地下 全需求[1]。当前，亟需系统研究地质风险评估的要点与方法，为地下空间开发提供科学的风险管控依据，这对保障城市工程安全、推动地下空间合理利用具有重要意义。

一、城市地下空间开发的地质风险类型与成因分析

1.1 城市地下空间开发中主要地质风险类型划分

城市地下空间开发中的主要地质风险可按危害形式划分为多类。基坑坍塌风险常见于深基坑施工场景，表现为基坑边坡失稳、墙体开裂甚至整体坍塌；地面沉降风险多发生在软土或地下水丰富区域，因施工中土方开挖、地下水抽取导致地面不均匀下沉；涌水突泥风险主要出现在岩溶或断层发育区域，地下水或泥沙在压力作用下突然涌入施工空间。

1.2 不同类型地质风险的核心形成原因

不同类型地质风险的形成原因与地质条件、施工活动密切相关[2]。基坑坍塌风险的核心成因包括边坡坡度设计不合理、支护结构强度不足，以及施工中土方开挖顺序不当，导致边坡受力失衡；地面沉降风险主要因软土地层压缩性高，施工中过量抽取地下水或土方开挖扰动地层，破坏土体原有平衡；涌水突泥风险源于岩溶区域溶洞、裂隙发育，或断层带富水性强，施工扰动打破地下水压力平衡，引发水体或泥沙突涌。

1.3 地质风险对地下空间开发的影响机制

地质风险对地下空间开发的影响机制体现在工程安全、进度、周边环境多方面。从工程安全看，基坑坍塌、涌水突泥等风险会直接威胁施工人员生命安全，造成设备损坏，甚至导致工程停工；从进度影响看，风险发生后需开展抢险修复工作，如基坑坍塌后需重新加固边坡，地面沉降后需调整施工方案，大幅延长施工周期；从周边环境看，地面沉降可能导致周边建筑开裂、道路塌陷，地层变形可能破坏地下管线，影响城市基础设施正常运行，部分风险还可能引发连锁反应，如管涌进一步发展可能诱发基坑坍塌，扩大危害范围[3]。

二、城市地下空间开发地质风险评估的关键实施

2.1 地质风险评估指标体系的构建原则与内容

地质风险评估指标体系构建需遵循科学性、系统性、实用性原则。科学性原则要求指标能真实反映地质风险特征，如用边坡稳定性系数衡量基坑坍塌风险；系统性原则需覆盖风险形成的各关键因素，如评估地面沉降风险时，需包含地层压缩性、地下水位变化等指标；实用性原则要求指标易于获取与量化，避免选择难以测量的抽象指标。指标体系内容需按风险类型分类设计，基坑坍塌风险指标包括边坡坡度、支护结构强度等；地面沉降风险指标涵盖地下水位降幅、地层压缩模量等。

2.2 适配不同地质条件的风险评估方法选择

适配不同地质条件需选择针对性的风险评估方法。针对软土地层，可采用数值模拟法，通过建立地质模型模拟土方开挖、地下水变化对地层的影响， 评估地面 沉降、基坑坍塌风险；针对岩溶地层，适合采用地质雷达探测结合风险矩阵法，先通过探测明确溶洞分布，再用风险矩阵评估涌水突泥风险等级；针对断层发育区域，可选用层次分析法，从断层活动性、地下水丰富度等维度构建评估层次，计算风险权重。

2.3 地质风险评估的标准化流程设计

地质风险评估的标准化流程需覆盖评估全周期。首先是前期准备阶段，收集项目区域地质勘察报告、周边环境资料，明确评估范围与目标；其次是风险识别阶段，通过现场踏勘、地质数据分析，识别可能存在的地质风险类型与分布区域；然后是风险分析阶段，运用选定的评估方法，结合评估指标计算风险等级，分析风险发生概率与影响程度；最后是风险应对建议阶段，根据评估结果提出风险防控措施，如针对高等级涌水突泥风险，建议提前开展注浆堵水作业，同时形成完整评估报告，为工程决策提供依据，确保评估流程规范、有序推进。

三、城市地下空间开发地质风险评估的优化路径

3.1 基于技术创新的地质风险评估精度提升策略

基于技术创新提升评估精度可从探测与分析技术两方面发力。探测技术上，推广三维地质雷达、无人机航测等先进技术，精准获取地下地层结构、溶洞分布等数据，减少地质勘察盲区；引入物联网监测设备，实时采集地下水位、地层位移等参数，为动态评估提供实时数据支撑。分析技术上，运用大数据技术整合多项目地质数据，建立区域地质风险数据库，提升风险识别的全面性；引入人工智能算法，如机器学习模型，通过历史数据训练优化评估模型，提高风险等级计算的精准度，让评估从 “经验驱动” 转向 “数据与技术驱动”。

3.2 地质风险评估与工程设计施工的协同优化

地质风险评估与工程设计施工的协同需建立联动机制。评估阶段需提前与设计单位沟通，将评估结果融入设计方案，如根据基坑坍塌风险评估结果优化支护结构设计；施工阶段建立评估结果动态反馈机制，若施工中监测数据显示风险等级上升，及时调整施工方案，如针对地面沉降风险加剧，减少地下水抽取量；同时，设计与施工过程中发现新的地质问题，需反馈至评估环节，补充或修正评估结果，确保风险评估全程服务于工程推进。

3.3 地质风险评估成果的动态应用与更新机制

建立地质风险评估成果的动态应用与更新机制至关重要。应用层面，将评估成果纳入项目管理系统，施工人员可随时查询风险区域与防控要求，如在高风险区域设置警示标识，提醒施工人员注意安全；更新层面，定期结合施工监测数据、地质条件变化情况，对评估结果进行复核与更新，如地下水位持续下降时，重新评估地面沉降风险等级；项目竣工后，整理评估成果与实际风险发生情况，形成案例库，为后续同类项目评估提供参考。

四、结论

本文围绕城市地下空间开发的地质风险评估展开分析，明确了地质风险的类型、成因与影响机制，梳理了评估指标构建、方法选择、流程设计的 技术创新、协同优化、动态更新的优化路径。研究表明，科学的地质风险评估是保障地下空 未来需进一 步推动技术与评估深度融合，强化评估与工程全流程协同，完善动态更新机制，提升地质风险管控能力，助力城市地下空间开发安全、可持续推进。

参考文献：

[1]周圆心,李海军,刘宗明,等.北京超大城市地下空间开发利用地质条件、地质风险及地质建议[J].北京规划建设,2025,(02):16-19.

[2]夏小兵,蔡德隆,文人聪,等.地质矿产勘察技术在城市地下空间开发中的应用研究[J].中国金属通报,2025,(07):194-196.

[3]张古彬,杨坡,蔡春楠.地质先行：城市可持续发展的根基与未来[J].城市地质,2025,20(01):35-38.