淺談城市地下空間的開發與利用

【摘要】城市地下空間是指在城市地面以下修建的各種類型的地下建筑物結構成的空間。城市人口的增加，生產和交通工具的發展，帶來了地面土地資源短缺問題，因此，城市地下空產開發和利用成為解決城市土地資源問題的最有效途徑。

【關鍵詞】城市地下空間；土地資源；開發利用

城市地下空間的大規模開發利用，是經濟發展和城市建設，特別是城市功能聚集到一定階段的必然趨勢和要求。隨著城市化進程的迅速推進，受城市土地資源制約和可持續發展的需要，中國城市的地下空間開發建設逐漸進入了全面的加速期，地下空間利用成為政府影響和調控市場的重要領域。由于城市地下空間開發利用是一個復雜的系統工程且具有不可逆性，為此進一步加強城市地下空間開發利用的控制與引導，建立健全地下空間開發法律法規政策體系，理順和優化地下空間開發管理機制顯得尤為迫切。

一、地下空間特點與利用概況

地下工程是以地下洞室圍巖作為建筑物的結構工程。地下洞室圍巖是一種受過工程開挖擾動的巖體，它又處于工程地質環境中，所以地下工程有其自身的特點。與地面工程相比，地下工程有以下幾個不同點：（1）地面工程是以大地為基礎，依靠地基承載；而地下工程是以巖體作為基礎，依靠圍巖承載。地面工程的重點，主要是對受力比較明了的基礎進行加固，設計較為簡單。地下工程面對的是十分復雜的巖體結構，有許多不確定的因素。（2）地面工程以建筑材料為主體，材料強度是關鍵；地下工程以支護為主體，圍巖穩定是關鍵。地面工程材料多以鋼材、混凝土為主，其材料特性容易把握；地下工程需要圍巖穩定來保證工程的安全。（3）地面工程是澆筑漿砌而成，施工方便；而地下工程是開挖鉆爆而成，施工復雜。

進入現代社會后，地鐵、市政公用事業管道等地下空間的利用已成為城市空間利用的主流之一。隨著城市人口密度不斷增高，地下空間的優勢更加突出，更增加了其開發利用的必要性和迫切性。

我國對于城市地下空間綜合開發利用規劃起步較晚。20世紀60～70年代，城市地下空間的開發利用重要是以戰備為目的人防工程，其功能單一，質量較差，布局與城市規劃脫節，其利用率極低；80年代，隨著我國城市建設的發展，在一些大城市對地下空間進行了綜合開發和改造；近10年來，隨著我國經濟建設的高速發展和城市化水平的提高，我國城市地下空間的開發和利用有了長足進步。目前我國把地下空間納入城市整體規劃，綜合開發的城市越來越多，對城市空間進行了大規模的開發利用，興建了許多大型地下商場、地下倉庫、地下車場、地下交通、地下娛樂場所和地下排水工程。例1：北京西單商業區的再開發，將建設成大型市級商業、服務業和文化娛樂中心，它結合地鐵充分考慮地下空間的開發利用，其地下商場、飲食的開發面積占1.9萬m2，為規劃總面積的25%；例2：上海人民廣場、沈陽新車站的地下街，大連體育場前、哈爾濱紅博廣場地下商城和停車場的地下空間規劃，都是較大規模的地下空間開發和利用。

目前世界各國都在大規模開發和利用城市地下空間。隨著城市人口快速增加、土地資源日益缺乏、城市交通擁擠和環境污染等問題日趨嚴重，采用有序、合理、綜合、高效開發利用城市地下空間資源，是解決城市人口、資源、環境三大危機的重要措施和醫治“城市綜合癥”，實現城市可持續發展的重要途徑。

二、城市地下空間開發利用的優點

1、有利于緩解城市空間發展的矛盾。城市依靠向邊緣地區擴展，會受到有限的土地資源的制約和現行體制的限制。向高空發展，建高層、超高層建筑，修高架路和立交橋，又會加大城市空間密度。雖然地表電網密布，高樓林立，立交橋一里一個，但城市交通阻塞和人口擁擠問題卻不能徹底解決。因此，城市發展最明智的選擇是開發利用地下空間。

2、有利于推動現代城市社會經濟發展人們都說時間就是金錢，但是城市的發展使得空間，交通變得越來越擁擠，一些城市建筑學家他們講像攤煎餅一樣，原來二環，二環完了三環，三環又四環，四環又五環，五環又六環。每個人都難以忍受上個班要在路上度過倆三個鐘頭，甚至更長。這樣一來人們休息就有影響，從而影響工作，進而影響經濟。城市變“小”，就使得城市運轉加速，各種活動的加快就使得城市發展加快。還有就是伴隨著城市地下空間的開發利用，也帶來了商業化的發展，各種地下的商業和娛樂業相繼發展，地下商場、地下商業街和地下停車場，則直接擴大了服務業的規模，促進了城市經濟發。

西方發達國家地下空間的開發利用有著悠久的歷史。1860年倫敦開始修建世界上第一條地鐵，現在世界開通地鐵的城市已達100多個。倫敦地鐵總長400公里，每天運量300多萬人次。巴黎的地下城被稱為地下水道，可行船，并有地鐵以及70多個車站，僅地鐵就有14條線路，交織成網，總長200多公里，車流間隔80秒，每天運送480萬人次。除地下交通外，地下商場、地下停車場、地下廣場也是城市地下空間開發的重要內容。例如，日本全國每天1/9的人口要光顧地下商業街。這些地下項目的開發利用，為地面留出了更多的綠地和廣場等休閑場所，保證了城市各部分之間聯系的方便快捷，在提高城市居民生活質量、提升城市品位檔次的同時，也擴大了服務業的規模，增加了就業渠道，促進城市經濟的快速、健康發展。

3、地下空間防地震效果好。人類開發利用地下空間的歷史已經有些年頭了，總結地下空間開發的歷史經驗教訓。錢七虎院士指出，地下空間開發利用的優點是防地震，并且這已被唐山大地震和汶川大地震證明了，地下建筑的抗震效果比地面好，因為一般地震時，地面動，地下建筑也跟著動，穩定性比較強。地面建筑就不一樣了，地震時，建筑只有與地面相連的下部在動，于是產生了彎曲、剪力，就有了折斷的危險。另外，地下空間除了解決交通擁堵的問題，還可以解決城市環境的問題。在地下空間的封閉環境中，汽車尾氣排放不到大氣中去。這些尾氣由高空排風塔集中地排放出去，降低了城市的單位污染面積。另外，還可以在地下空間里采取靜電除塵。在城市污水處理方面，錢七虎院士認為，未來城市的污水將在地下運輸和處理。同時，喧鬧的商店、游泳池等都可以放在地下，這樣人們的生活空間大了，環境好了，生活質量也就提高了。

4、有效解決交通擁擠。波士頓是美國歷史古城，也是交通最繁忙的城市，其城市交通問題嚴重制約了城市的發展，城市中心區活力降低，經濟增長緩慢，城市環境質量下降。我國目前許多大城市正在進行新一輪的城市更新與改造，城市基礎設施的建設、城市交通設施的建設、城市的開發建設都呈獻快速的增長，城市矛盾日益突顯。波士頓中央大道建成于1959年，為高架6車道，它直接穿越城市中心區，當時設計每天運量為75，000輛機動車，現在實際運量達到200，000輛，成為美國最擁擠的城市交通線。現在每天交通擁堵時間超過10小時，交通事故發生率是其他城市的4倍，通向機場的隧道境況也相同。如果不進行改造，預計交通擁堵時間從現在的10小時發展到2010年的16小時據估算，由于堵塞、事故、油料浪費、尾氣污染、時間延誤等因素每年損失5億美元。如今的波士頓中央大道形成了綠化公園，道路擁擠得到了明顯改善，伴隨改善的還有城市的環境。

5、有效節能。也許有人會問交通改善與節能好像沒有什么關系，但實際上卻有很大關系。眾所周知如今的城市越建越大，道路越建越多，越建越復雜。而我們的城市消耗的能源干什么用呢？兩大用途，一個是交通，一個是建筑能耗，建筑能耗大概占三分之一，一個是交通。城市大了所以機動交通大了，能源消耗就大，地下空間利用充分，城市就小一點，緊湊一點，這樣它的能源消耗就少一點。

三、結語

隨著科技和經濟的發展，城市的發展速度日益加快，城市土地可利用資源不斷減少，用有限的土地取得合理的最高城市容量，同時又能保持開敞的空間，充足的陽光、新鮮的空氣，優美的景觀和大面積的綠地和水面，在少用或不用常規資源的前提下，為居民提供不受自然氣候影響的居住和工作條件，為實現這些目標，地下空間的開發和利用顯得尤為重要。地下空間是迄今尚未被充分開發的一種寶貴自然資源，結合城市上部空間，協調開發地下空間資源，城市地下空間的利用勢必將蓬勃地發展起來。