科技日报记者 罗云鹏
深圳土地稀缺，城市要发展，空间从哪里来？答案只有一个：向地下要空间。
日前，《地铁域地下空间安全建造控制理论、关键技术及应用》获国家科学技术进步奖二等奖。该项目突破地铁沿线地下空间开发的世界性难题，让原本受限的城市土地重焕生机。
这项成果的背后，是中国工程院院士、深圳大学土木与交通工程学院院长陈湘生团队近二十年的工程实践。他们用科学与技术，解开了城市空间可持续发展的死结。
城市地铁周边土地长期面临严格管控。国内外标准规定，地铁隧道两侧各50米范围内严格控制建设。这导致深圳前海15平方公里内，超过一半的土地无法动工。
“如果不解决这个问题，深圳地面更拥堵，就不可能有绿化带和今天这么美好的环境。”陈湘生深知，深圳不到2000平方公里的土地上，可用面积已近极限。
“我们要把这些红线范围内不能建的建筑物全部建设完毕。”陈湘生的这句话，不是空话。
深圳可利用土地不足1000平方公里，在陈湘生看来，土地、空间、交通、生态“四个难以为继”，是这座城市最紧迫的瓶颈。
陈湘生提出反向思维。不再被动退让，而是主动保护隧道结构安全，从而释放受限土地。
要在运营的地铁隧道旁开挖地下空间，风险极高。陈湘生团队首先攻克地层扰动规律和隧道结构劣化规律两大科学问题。
“我们挖掘一次地层再挖掘一次，应力重新分布。”陈湘生解释，多次扰动导致地层劣化，结构变形。掌握这些规律是安全建造的前提。
在此基础上，团队首创“力系独立变形隔离”理论。通过设置缓冲层和主动支护，将上部荷载直接传递至隧道下方，避免隧道受压变形。
技术突破实现了毫米级变形控制。团队研发了伺服系统、注浆加固等成套技术。原来两侧各50米的控制红线，被科学缩减至3米。
从50米到3米，释放的不是土地，是城市的未来。
“原来是用尺度限制我们，科学地提升确保地铁结构安全控制。”陈湘生表示，只要掌握变形规律，就能在确保地铁安全的前提下连片开发地下空间。
深圳前海交易广场是第一个样板工程。一家世界500强企业曾因地铁下穿、无法建地下室而要退地。团队带方案介入后，难题迎刃而解，企业不退地了，前海后续多个地块顺利出让。
不仅在前海，上海汉中路、广州国际金融枢纽等重大工程均采用这项技术，将不可再生的土地资源价值最大化。
“地下工程建设完成后效果更好，减少了很多问题。”陈湘生认为，将空间置于地下，为地面赢得了宝贵的生态与交通资源。
别人看到的是“不能建”，陈湘生看到的是“怎么建才安全”。
如今，这项技术也在走向世界。新加坡、法国、美国纽约建地铁时，均在借鉴这套思路。香港北部都会区与深圳河套地区的地下连接，也已做好技术准备。
“我们作为地方性大学，首要责任是解决国家战略问题。”陈湘生说，把深圳的事情办好，就是在支撑国家战略。
如今，深圳大学土木工程学科已从全国第五十六位升至第八位，学院汇聚了41位国家级人才。陈湘生正推动将传统土木工程升级为“数字土木”，把人工智能和数字孪生融入教学与工程。
陈湘生表示，“搞研究不是纸上谈兵，而是面对真问题、解决真难题。”
近二十年，从“不能建”到“全部建成”，从禁区到连片开发。陈湘生团队用一项国家科技进步奖二等奖证明：城市的未来，不仅在地面之上，更在地面之下。
（受访团队供图）
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