中日地下空間防災比較研究

許 杰

(西南交通大學，四川 成都 611730)

1 地下空間發展現狀

1863年英國修建了世界上第一條地鐵，拉開了人類利用地下空間的序幕[1]。經過一百多年的實踐，地下空間得到了全面發展，類型主要包括地下交通、地下公共服務設施(包括地下商業、地下文體娛樂設施、地下科教設施、地下倉儲物流等)、地下市政工程(包括地下市政管線、綜合管廊等)及地下人防工程等。截至2020年年底，全球共有57個國家和地區的178座城市開通地鐵，總里程達17 584.77 km[2]。此外，以地下商業為引導，世界各地出現了大量涵蓋交通、商業、文娛、體育的多功能地下綜合體，如：加拿大蒙特利爾Eaton中心地下綜合體和法國巴黎列阿萊地下綜合體等。

我國地下空間利用起步較歐美、日本等發達國家(或地區)晚，開始于20世紀50年代，當時主要以地下人防工程為主。隨著城市建設的高速發展，開始出現人口密集、交通堵塞等問題，而有限的地面空間難以適應城市急速擴展的需求，因此以地鐵為主導的地下軌道交通、以綜合管廊為主導的地下市政等快速崛起，地下空間開發利用逐漸呈現規模化、深層化、系統化的態勢[3,4]。地下綜合體、地下綜合樞紐、地下街區等新型地下設施不斷涌現，為我國城市地下空間的綜合利用掀開了新的篇章。2020年年底，我國地鐵運營里程達7 108.49 km，排名世界第一。超過1萬m2的地下綜合體達200個以上，其中上海虹橋地下商業服務區地下空間開發面積達260萬m2，是目前中國最大的地下商業綜合體。全國已建設地下綜合管廊里程約1 700 km，在建約1 000 km。雖然我國地下空間開發利用起步較晚，但發展速度快，已成為地下空間開發利用大國。

隨著地下空間發展速度的不斷提高，各種地下空間災害的發生頻率也顯著增加。根據2019年全國各地公布報道的數據整理統計，共發生地下空間災害事故243起，較2018年增加50%[5]。其中災害頻率較高的主要為施工事故、地質災害、火災、水災和中毒窒息等(見圖1)。

2 中日地下空間防災策略對比

日本國土面積狹小且災害頻發，地下空間開發利用較早，在地下空間防災減災研究方面投入巨大，如1990年起通過成立專門課題組對1970年—1990年日本地下空間發生的各類災害進行歸納、匯總和分析[9]。針對地下空間火災、洪澇和地震等災害，在災害事故的基礎上總結經驗教訓，形成了一整套災前預防、災難應對、災后救助的防災減災策略，并出臺了《災害救助法》《災害對策基本法》《水防法》和一系列軌道抗震設計規范等文件[10]。中國關于地下空間防災研究起步較晚，在借鑒國外先進經驗的同時，還結合中國地下空間發展現狀進行了相關防災研究，較好掌握了地下空間災害特性和疏散設計等經驗，形成了《地下工程抗震設計規范》和《城市地下空間開發利用管理規定》等規范文件(見表1)。

由此可見，地下空間防災主要還是以地下空間內部防災為主，日本在防災應對上已經達到較高水平，且形成了具體的設計規范來指導地下空間內部防災。中國在日本地下空間防災經驗的基礎上也有了部分實踐，正在形成一套適用于國內地下空間發展的防災減災規范。在城市發展緊湊程度不斷提高的同時，中日兩國在地下空間防災減災方面都還在積極探索，爭取取得更好的防災減災效果。

2.1 防火策略對比

日本地下空間防火策略具有高度完善的特點，主要體現在兩個方面。一方面，地下空間建設時采用難燃和無毒裝修材料，以及嚴格的防火防煙分區和防火隔斷，降低地下空間火災發生的幾率。地下空間布局采用豎向分層和簡潔規整的平面布局，加強地下空間連通和設計緊急逃生通道等舉措，盡可能在火災發生時減少人員和財產損失。另一方面，防火標準和規范方面，日本出臺了《基本方針》《地下街的基本方針》和《建筑基本法》等文件，對地下空間防火規定了若干限制性條款。目前日本在地下空間防火方面已經形成了一套較為完整的策略，能夠很好的預防地下空間火災。中國的地下空間防火從規劃設計到運營維護也有一套較為完整策略，但在防火標準和規范方面還較為缺乏，并不像日本那樣有關于地下空間自己的標準，基本上還是沿用地上建筑標準規劃，較難指導地下空間大規模開發利用，這一問題亟待解決。

表1 中日地下空間防災策略對比

2.2 防洪策略對比

日本地下空間防洪策略在暴雨和地震海嘯的經驗上，使得區域洪水災害風險臺賬和等級圖、地下空間出入口和通風口防洪、地下排水系統和地下雨水調節池等防洪策略逐漸在地下空間利用中被實施，較好的預防了地下空間洪澇災害。相對比，中國地下空間經歷了多次地下空間洪澇災害，但目前還沒有較好的策略來預防，一方面是對于從源頭上控制雨水浸入地下空間還未形成有效對策，部分地下空間出入口被設定為比道路水平高出約40 cm～50 cm，但其設定值的妥當性并沒有得到驗證。通風口防洪策略還缺乏相應的研究。另一方面，當地下空間浸水后，如何將雨水快速排走的問題也還未得到解決。地下排水系統還不能快速將浸入的雨水排走，地下雨水調節池的建設情況也不容樂觀。兩個方面的缺陷致使地下空間發生洪澇的情況時有發生。

2.3 抗震策略對比

日本位于環太平洋地震帶，在抗震方面的研究更早更深刻，對建筑層高和建筑材料有著嚴格的控制。地下空間抗震主要在地基加固、調整襯砌結構剛度和設置減震裝置，在一定程度上提升了日本地下空間的普遍抗震能力。中國部分城市同樣處于地震帶上，但在抗震方面還有待提升。目前普遍的做法是地基加固和調整襯砌結構剛度，在設置減震裝置方面還未普及。

3 日本地下空間防災經驗對中國的啟示

以軌道交通、綜合管廊和地下停車場為主的中國城市地下空間利用正以每年超過1.5萬億元的規模增長[5]，已成為領軍世界的地下空間開發利用大國，但地下空間防災減災任務還十分艱巨。盡管在近十幾年的研究中取得了不少成功經驗，但還遠遠不能適應當前規模化、系統化的大深度地下空間開發利用新形勢，在災前預防、災難應對、災后救助等方面仍有較大提升空間，日本豐富的地下空間防災經驗具有十分重要的借鑒意義。

3.1 完善地下空間防災減災法規體系和技術規范

完善地下空間防災減災法律，既能夠為以后地下空間開發利用過程中預防地下空間災害發生提供法律依據，也有利于維護好地下空間相關權益人的利益。盡管我國部分城市已經出臺了城市地下空間開發利用管理規定和防災減災的相關文件，但是專門針對地下空間防災減災部分仍有欠缺。因此，我國應盡快研究制定地下空間防災減災基本法，圍繞基本法逐步完善各類地下空間災害相應的法律法規和技術規范，形成系統化的災害應對機制。除此之外，在重大地下空間災害發生后對相應的法律法規進行修訂、補充、完善。

3.2 構建精細化地下空間防災減災策略

目前，我國在地下空間防災減災策略方面還存在著精細化程度不足的問題，導致在防災減災上缺乏可操作性，嚴重影響了地下空間防災減災的效果。因此，可借鑒日本在應對災害方面的精細化理念，構建精細化的地下空間防災減災策略。一是要精細化歸納匯總分析歷年地下空間災害發生情況，制定“地下空間災害記錄圖”，總結災害發生原因及防災減災措施不完善的地方，為后續地下空間防災減災提供經驗。二是要進行精細化地質勘察，制定“地下空間災害風險區劃等級圖”，這將更有利于掌握地下空間災害風險的空間分布格局，為防災減災決策提供科學依據。三是要充分預估災害發生可能性，并設想造成人員傷亡和財產損失的各種場景，如地下空間浸水部位、人員疏散困難造成踩踏等，以此作為制定地下空間防災減災策略的基本依據。

3.3 強化地下空間防災減災宣傳教育

我國防災減災宣傳教育起步較晚，雖然取得了一些成果，但總體而言還較為薄弱，很多災害類型尚未被關注或是關注度較低，市民缺乏危機意識和有效的實際演練，在災害來臨時就表現得手足失措，造成大面積的人員傷亡。針對這類問題，可以借鑒日本在防災減災宣傳教育方面的經驗，推動我國防災減災教育系統化、標準化、常態化。盡快將防災減災教育納入學校日常教學，定期開展災害演練、災害風險預防知識講座等，建立防災減災教育長效機制；積極開展地下空間防災減災教育，向市民普及地下空間災害應對知識，提升市民防災減災意識和應對能力。