滨海城市地下空间地质安全重点实验室简介

为了振兴天津市经济，确立天津市作为中国北方经济中心的地位，天津市市委、市政府制定了用十年左右时间建成滨海新区的战略决策。为了进一步修改完善天津市滨海新区总体规划，预防城市建设中环境地质问题的发生，合理地开发宝贵的自然资源，而开展天津市滨海新区综合地质评价工作。 该项目以天津市滨海新区为工作地域，以天津市滨海新区整个地质体为研究评价对象，以为天津市滨海新区的城市规划、建设、管理及大型项目选址提供可操作的地质依据为工作目的，在对该地区地质体的基础地质条件、自然资源、环境水文地质条件、环境工程地质条件等诸方面进行全面勘查基础上，以GIS技术为基础，运用综合评价思想，对天津市滨海新区地质工程环境进行综合评价。 1、对滨海新区地下资源进行了全面的调查，基本查清地下资源的种类、分布、储量及开采现状。丰富的石油、天然气、地下热水等资源为滨海新区经济可持续发展提供了能源保证。 2、 为查明地质构造条件，首先采用重力和航磁确定区域地质构造构架，在局部重点地段采用大地电磁测深和人工地震方法进一步勘探的工作方法，大大降低了勘探费用，提高了工作精度。在对区域地质构造条件分析基础上，结合震害调查成果、区域地震发生规律分析，对滨海新区地壳稳定性进行初步分区，为滨海新区总体规划及重大项目选址兴利避害提供了依据。 3、 通过对全区地下淡水开采现状的全面调查，对地下水赋存条件的分析及地下水开采引起地面沉降机理的深入研究，认为地面沉降是本地区地下水开采的主要制约因素，由于受含水层结构性质、固结状态、应力-应变关系、地下水水位变化幅度等因素影响，地下水开采与地面沉降之间关系是十分复杂的，只有分别建立含水层、弱透水层的水流模型和固结模型，并真正解决两类模型的耦合，才能确定某一时刻地下水与地面沉降的关系。针对滨海新区地下水开采现状，认为控制地下水水位的变化是控制本地区地面沉降的关键，由此提出在地面沉降约束条件下地下水合理开采的评价方案，为滨海新区科学、合理地开发、利用宝贵的地下淡水资源奠定了理论基础。 4、 通过对地基土的勘查及地基土工程利用条件，将地基土分为天然地基、软土地基和桩基三个工程地质段，对每个工程地质段的工程地质条件、工程利用等方面，选择相应的地质要素，采用直接评分法进行各工程地质段的综合工程地质质量分区，提出不同地区地基土的适宜利用建议，为滨海新区建设中降低基础处理费用、避免建筑基础工程病害对投资环境的影响提供依据。 5、 针对滨海新区五大经济功能区的经济发展方向和建设特点，对各经济功能区的综合地质环境特征进行了全面分析，指出各经济功能区地质环境优势和制约因素，为各经济功能区的合理规划、重大项目建设提供了综合地质依据。 目前国内、国外对地下水开采与地面沉降关系研究，一方面在采用经典土体渗流条件下固结模型评价地面沉降时，将含水层水位与粘性土水位等效使用；另一方面忽略地下水开采引起地面沉降的滞后性，造成地下水资源评价中，在地下水水位上升期，仍产生地面沉降的错误结果。本成果深入分析了地下水开采与地面沉降的关系，在目前尚无法确定含水层水位与粘性土水位关系前提下，提出约束含水层水位变幅，以达到控制地面沉降的目的的方法，该方法大大的简化了地下水资源评价过程，同时评价结果更加可靠。 在掌握大量工程地质资料前提下，依据相关规范，在MAPGIS基础上，建立的工程地质综合评价系统，目前，在国内尚未见报道。 成果以地质体为研究对象，从多角度综合分析各地质要素之间的关系，避免了原有项目成果的片面性。 成果研究中密切联系当地经济发展，有针对性地评价地质环境的优势和地质制约因素，使成果较一般地质报告更具实用性。 报告紧密围绕天津市滨海新区区域经济发展规划，从土地开发、地基土优化利用、地质资源合理利用、地质构造稳定性影响等方面，对经济建设中环境地质条件的优势、存在的问题等分别进行了评价。体现了城市地质工作为经济可持续发展服务的工作目标。 该成果的以城市发展规划和社会发展为评价目标，以地质体为评价对象，开展综合地质评价思想，对今后开展同类工作具指导意义。综合工程地质评价系统和地面沉降与地下水开采关系分析可在相关领域广泛应用。该项成果已应用于天津市滨海新区地下水资源管理，总体规划修编和重要项目选址等工作中。 2100433B

北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室主要依托北京科技大学土木与环境工程学院进行建设，实验室建筑面积2300m，围绕5个主要研究方向，建设了8大实验平台和系统。

北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室现有各类研究人员57名，其中，教授22人，副教授18 人。拥有中国工程院院士1名、国际学术机构委员会主席1人，国务院学科评议组成员和召集人1人、国家教学名师1人、杰青及长江学者1名、入选国家“新世纪百千万人才”3人、入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”3人。

北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室定位：

针对北京及全国城市建设与发展过程中土地资源紧缺和城市环境恶化的双重瓶颈问题，以开发利用城市地下空间为目标，重点研究城市地下空间地质条件探测、工程规划、设计建造、使用环境及安全保障等领域的基础理论和关键技术，搭建城市地下空间工程领域的基础研究、技术研发、人才培养的公共平台，助力北京城市海绵化功能建设，为实现城市的可持续发展提供技术保障。

北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室拟解决的关键科学问题与关键技术：

（1）城市地下空间地质条件与适建性分析理论及评价方法

（2）城市地下空间功能及其与城市海绵功能的相关性

（3）城市复杂条件下地下工程开挖扰动效应与地层精确控制技术

（4）地下空间与城市环境相互作用机理及其适居性保障技术

北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室研究方向：

（1）城市工程地质精细探测与地下空间适建性评价针对城市地下空间工程的规划、设计、开发和利用，重点研究适应城市工作环境和工程特点的勘察工艺与装备、实验分析技术与方法、适建性评价方法与标准、城市地下岩土体工程地质特征的时间与空间变异性及其演变规律等。与既有地下基础设施的对接及相互影响。地下空间开发规划与城市建设和发展、与城市中长期规划之间的协调与配合、城市地下空间开发的有关政策、措施的制定等。

（2）城市地下空间工程规划与设计新理论针对城市地下空间这一特殊资源，重点研究其开发使用、地理经济、转让交易、产权期限等多重属性的相互关系及其界定方法和标准；地下空间开发规划与城市建设和发展、与城市中长期规划之间的协调与配合机理、城市地下复杂地质条件下地层岩土体的基本性能及其变异性、不同地下空间工程及其结构及构筑物的设计理论与计算方法、实验分析技术和方法、多重约束条件下的地下空间工程的环境效应分析等。

（3）城市地下空间工程施工技术与风险管控针对城市地下工程施工环境和作业条件的特殊性，重点研究适于城市环境的地下工程施工新技术、新工艺和新装备；不同施工方法对城市地面建筑及周边环境的影响及其控制技术等。

（4）城市地下空间环境与地下结构耐久性城市地下环境与地下结构耐久性。针对城市地下环境复杂多变的特点，重点研究城市地下环境中的地质环境、水环境、腐蚀介质、有害介质的时间、空间分布规律及其对地下工程、建筑结构、工程设施服役安全的影响机理、控制技术、耐久性设计、可靠性评价等。

（5）城市地下空间工程安全保障与智能监控针对城市地下空间工程的特殊性，重点研究城市地下空间全寿命周期数字化在规划、设计、施工及运维管理方面的应用。采用现代物联网传感技术结合互联网，研究地下空间工程的综合智能监控技术，为防洪、消防、抗震、恐怖袭击等灾害防控提供服务、为紧急避险、应急救援等公共安全服务。 2100433B

2016年12月26日，陕西省地质调查院与长安大学联合组建国土资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，并签署了共建协议。

2017年1月6日陕西省地质调查院建设国土资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室咨询会在北京召开，会议由总工程师宁奎斌主持，陕西省国土资源厅、院相关处室及陕西省地质调查中心、陕西省地质环境监测总站负责人参加。