浅析我国地下空间工程的发展现状

牛美红

摘 要：随着城市规模的不断扩大，向地下要空间的需求也在不断增长，这对地下空间工程的建设提出了更高的要求。本文介绍了地下空间工程在城市发展中的重要作用，总结了现阶段地下空间工程建设中存在的问题。

关键词：城市；地下空间；现状

一、地下空间的内涵

（一）地下空间的定义

当前，有关地下空间的定义不尽相同，主要从两个角度进行表述。广义上来讲，地下空间是指地面以下由岩土和地下水等介质构成的空间。狭义上来讲，习惯将地表以下天然形成或人工构筑的基础设施所形成的空间称之为地下空间。由此可知，所谓的地下空间工程，其实就是在地下空间里修建的交通工程、工业与民用工程，例如地铁、地下停车场、地下商场等。

（二）地下空间的布局

现如今，地下空间布局往往呈现出点、线、网三位一体的形态特征，其具体表现形式如下。

1.点状布局

城市节点、城市街区及其他城市用地中均包含点状地下空间设施，点状地下空间设施主要建于城市节点，如各种广场等聚合地。点状地下空间布局与城市节点相协调，能有效缓解该地区交通拥挤、人流集中等问题。功能较多的综合体也是点状地下空间布局，综合体具有整体的空间结构、综合的工程设施、有序的系统组织、多重的功能，作为一个网络中心将地上与地下联系起来，也标志着城市的现代化。点状地下空间布局还可以是分布在城市各中心及繁华地区的过街道、地下室、商场、停车场等，由于城市中心位置土地资源紧张，点状地下空间布局的开发尤为必要。

2.线状布局

地下空间的线状布局作为地下空间形态的基本构成要素，主要在城市地下管线、地下交通线等基础设施中得以体现。正是这些线型的地下空间设施将各个孤立的点状设施联系起来，并与地上空间设施相呼应，形成了有机、合理的整体架构，进而提升了城市运转的速度和效率，充分发挥了地下空间的服务优势。

3.网状布局

由线状地下空间设施将点状地下空间设施连接起来，形成的一组地下空间设施群就是网状地下空间。网状地下空间也协调了城市地上与地下的关系，延伸和拓展城市的各种功能。网状地下空间设施的规模取决于线状地下空间设施是否发达，当形成全市性的地下轨道交通时就意味着形成了全市性的地下空间网络。[ 1 ]

（三）地下空间的利用形式

起初，我国的地下空间开发一半以上是以人防为主的地下建筑，随着城市发展对空间、容量的需要，人们逐渐认识到地下空间资源的重要性。根据地下空间开发的功能环境适用性原则，地下空间主要承担的城市功能有：贮藏功能、市政基础设施、防护防灾、交通功能等。地下空间的功能和形式日益多样化，按功能的不同可分为以下几类：公共空间、交通空间、工业空间、防灾空间、公用设施空间、地下储库。[ 2 ]

二、地下空间开发的意义

在城市化发展过程中，城市数量不断增多，城市规模不断扩大，伴随而来的是城市用地不足、建筑密度大、道路结构满足不了需求等矛盾。城市发展所带来的土地问题、人口问题、水资源问题、生态问题、社会问题等制约着城市的进一步发展。有效开发地下空间，缓解城市发展中的矛盾，促进城市协调发展，对现代化城市具有极其重要的意义。

（一）集约土地资源

耕地资源是一个国家的重要战略资源，我国的可持续发展需要以土地资源的可持续利用为基础，我国面临的現状是耕地资源极为有限并持续减少。为保护我国的耕地资源，国务院下发了《切实保护耕地的通知》，规定不准占用人均耕地面积降低到临界点的地区的耕地。[ 3 ]我国城市的发展过程中无限制得扩展城市范围，采用粗放式的发展模式。我国城市土地集约化利用程度低，单位城市用地的经济产值较低，城市规模扩大过程中不断占用耕地资源。我国城市发展面临着人口的急剧发展与城市规模相矛盾的问题，为解决矛盾，必须走土地资源集约化的发展模式。实施城市土地集约化使用，开发地下空间缓解城市用地资源紧张和环境危机等矛盾，实现城市可持续发展。地下空间资源量主要包括开发深度和开发面积，地下空间的开发程度成为城市现代化的标志，也成为世界性的发展趋势。

地下空间的开发利用是否合理标志着城市的发展是否合理，国际上开发地下空间主要采用将部分设施转入地下。可转入地下的设施主要包括防灾设施、市政基础设施、交通设施、文化和商业设施、生产和贮存设施等[ 33 ]。世界各国对地下空间的开发利用改善了城市环境，完善了城市功能，扩大了城市空间，为我国开发城市地下空间提供了借鉴。

（二）能源、资源的节约利用

我国的能源人均水平和资源人均水平都达不到世界平均水平，实现各种能源、资源的可持续利用在我国有着深远的意义。地下空间的周围介质是岩体，具有很高的隔热性，可以隔绝地面温度的变化，保证地下建筑环境维持较为稳定的温度。地下建筑物还可以隔绝地面的日晒雨淋，减少地下空间建筑的能耗，节约了资源。

岩石具有自承能力，有较好的热稳定性和密闭性。地下建筑的热量损失小，不需要保温材料，且构造简单，维护费用低，因此地下空间是理想的热能贮存空间。例如利用地下空间的特点对太阳能进行季节性的贮存和利用，将其热量贮存在地下水、岩石、土壤中；将工业余热和多余电能以特定形式贮存在地下空间中。这些可再生能源的利用在国外都得到了一定程度上的实现。

地下空间具有热稳定性和封闭性，成为贮存物资和生产极为有利的环境。地下空间有较为稳定的温度环境，不受地面大气环境影響，可以避免油料的挥发和变质，降低管理费用，因此地下空间经常作为油库的理想空间。地下空间的热稳定性，不需要使用保温材料，温度调节系统较为简单，运行和维护费用也较低，地下空间也是冷藏库的理想空间[ 3，4 ]。另外，地下空间温度稳定，能有效防潮防虫，也是建造地下粮库的理想空间。一些产品的生产环境条件较为苛刻，对温度、湿度、清洁度、防微震的要求较高，在地面环境建立生产环境需要巨大的投资。利用地下空间的热稳定性和密闭性可以为这些产品提供一个更加适宜的生产环境，并减少投资。

（三）缓解城市矛盾

由于人均道路面积少、城市道路面积占城市面积比例低、汽车拥有量大、道路扩展速度低于汽车增长速度等问题，城市中普遍存在行车速度低、交通阻塞的问题。交通是城市的重要功能，交通问题是城市发展的重要问题，利用地下空间缓解地上交通拥挤问题成为解决矛盾的关键。发达国家普遍拥有发达的地下交通网络，将地铁交通网络与地下停车库、地下通道等联系起来建立地下交通网，从而缓解城市中心的交通压力，减少城市的大气污染。城市中心普遍存在“停车难”问题，地下停车库具有容量大、用地少、布局方便等特点，在地下综合体、地下商场等建设地下停车场能有效缓解地面交通拥挤，解决停车难问题。

经济的发展和房地产的开发大量占用城市用地，加之城市道路的大規模建设，使得城市的绿化面积日益减少。城市绿化能消除空气中的有害物质、改善空气质量，城市绿化的减少恶化了城市的生存环境。为增加城市绿化面积，可将部分能转入地下的城市设施转移，利用地下空间改善地面环境。

通过发展地铁、轻轨等公共交通网，减少尾气污染。推广使用清洁能源，改变燃料能源结构，敷设地下管网，腾出地面空间，从而增加城市绿化面积。一些城市还建立了地下污水收集、输送、处理系统，建设了统一设施进行城市垃圾、废弃物的分类、收集、输送、处理。这些设施节约了城市用地的同时还减少了城市污染[ 3 ]。

三、我国地下空间开发中存在的问题

随着我国地下空间开发利用的发展，暴露出我国地下空间开发过程中缺乏整体规划和全面发展战略问题。地下空间开发是需要進行资源和需求的调查，综合筹资情况，协调地上与地下的关系的一项系统工程。我国目前的地下空间规划没有独立的分系统，缺乏各分系统之间的结合，地上和地下的关系不协调，缺少对深层开发的提前规划。地下空间建设项目功能单一、分布零散，如大量高层建筑的建设严重影响了地铁的规划和建设。地下空间的开发没有明确的整体目标，难以总体解决城市的交通、环境等问题，带来了不可再生的地下空间资源的浪费甚至破坏。

参考文献：

[1] 陈志龙，刘宏.城市地下空间总体规划[M].南京：东南大学出版，2011.

[2] 小泉淳.地下空间开发与利用[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3] 付磊.城市地下空间规划指标体系研究[D].成都：西南交通大学，2008.

[4] 柴家远. 大型复杂地下空间总体设计研究[J].铁道工程学报，2012（07）：77-81.

[5] 姚雪梅.地下工程施工安全风险管理系统研究[D].武汉：武汉理工大学，2010.

[6] 杜莉莉.重庆市主城区地下空间开发利用研究[D].重庆：重庆大学，2013.