地下空間作為一種寶貴的資源，在世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家都得到了廣泛開(kāi)發(fā)應(yīng)用?，F(xiàn)階段，我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，在此過(guò)程中，城市建設(shè)用地緊張和城市人口不斷增長(zhǎng)這一矛盾所產(chǎn)生的城市空間問(wèn)題日益突出，城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用成為解決這一問(wèn)題的有效途徑。在此背景下，我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入快速發(fā)展階段，與此同時(shí)，隨著地下空間開(kāi)發(fā)利用相關(guān)政策的陸續(xù)出臺(tái)與城市軌道交通建設(shè)的全面展開(kāi)，我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)利用將進(jìn)一步規(guī)范，城市也將逐步做到“表里兼?zhèn)洹?，“地下空間，讓城市生活更美好”的愿景也終將實(shí)現(xiàn)。
1、地下空間開(kāi)發(fā)利用的典型模式及成功案例
1.地下軌道交通導(dǎo)向的開(kāi)發(fā)利用模式。一直以來(lái)，地鐵是一種既快捷又安全可靠的公共運(yùn)輸工具。中國(guó)香港于1979年開(kāi)通地鐵，香港地鐵站點(diǎn)周邊的地下公共空間主要由通行、商業(yè)及停車功能構(gòu)成。香港地鐵的獨(dú)特之處在于采用“地鐵＋物業(yè)”的發(fā)展模式，綜合考慮了社會(huì)效益、商業(yè)利益、融資回報(bào)及市民出行的便利與舒適。
典型案例：香港地鐵九龍站綜合開(kāi)發(fā)。九龍站的綜合發(fā)展體現(xiàn)了“軌道＋物業(yè)”策略的獨(dú)特作用，在站體規(guī)劃建設(shè)期間就已經(jīng)考慮了上部建筑空間的結(jié)構(gòu)和設(shè)備空間，通過(guò)上部開(kāi)發(fā)權(quán)的招標(biāo)，協(xié)調(diào)了多個(gè)開(kāi)發(fā)商，共建設(shè)完成了近168萬(wàn)㎡、共22棟超高層塔樓的超大型綜合體。九龍站的聯(lián)合廣場(chǎng)，整個(gè)樓群建于地鐵站上方地面，形成一個(gè)環(huán)形區(qū)域，地下為兩層建筑，底層是地鐵車站，車站上面為公交、巴士和出租車轉(zhuǎn)乘站及商鋪，方便乘客轉(zhuǎn)乘和購(gòu)物。
2.全功能、全深度的立體化開(kāi)發(fā)利用模式。日本是當(dāng)前城市地下空間開(kāi)發(fā)利用立法最完善的國(guó)家之一，其在地下空間開(kāi)發(fā)的整體性、系統(tǒng)性、設(shè)計(jì)、施工和綜合協(xié)調(diào)等方面均處于世界領(lǐng)先水平。以東京為代表的眾多城市，從設(shè)置簡(jiǎn)單商業(yè)設(shè)施的地下通道，發(fā)展成為建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大、功能逐步完善、系統(tǒng)性和開(kāi)放性更強(qiáng)的地下空間系統(tǒng)。截至目前，日本已經(jīng)形成了由地鐵、地下城市綜合體、共同溝、地下輸變電工程（包括地下變電站）、人工地下河（下水道系統(tǒng)）及大深度地下空間開(kāi)發(fā)等組成的地下空間開(kāi)發(fā)模式，結(jié)合地下空間規(guī)劃設(shè)計(jì)形成的立體城市形象已經(jīng)深入人心。隨著道路等公共空間的淺層地下空間開(kāi)發(fā)殆盡，日本開(kāi)始探索深度超過(guò)50m公共空間與私人土地下大深度地下空間的開(kāi)發(fā)利用，大深度地下空間利用開(kāi)始得以發(fā)展。
典型案例：東京圈排水系統(tǒng)。東京圈排水系統(tǒng)主體是一條全長(zhǎng)約6.4km、直徑約10.6m的巨型隧道，連接?xùn)|京市內(nèi)的城市下水道。通過(guò)５個(gè)大型豎井，連通附近的江戶川、倉(cāng)松川、中川、古利川等河流，作為分洪入口。出現(xiàn)暴雨時(shí)，城市下水道系統(tǒng)將雨水排入中小河流，中小河流水位上漲后溢出，進(jìn)入排水系統(tǒng)，最終流入東京灣。
3.城市功能設(shè)施置于地下的綠色環(huán)保型開(kāi)發(fā)利用模式。為了改善人居環(huán)境、降低城市汽車尾氣污染、減輕大城市病，美國(guó)波士頓市曾在這方面做了很有借鑒意義的工作。波士頓為了打造宜居城市，多留些綠地使城市更生態(tài)，減少些廢氣使城市更干凈，通過(guò)利用地下空間以解決霧霾與空氣污染、綠地不足與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
典型案例：波士頓中央干線／隧道改造。波士頓的中央交通干線經(jīng)過(guò)市中心路段，原本是一條六車道的高架公路，隨著汽車保有量增加，污染與擁堵問(wèn)題逐漸凸顯。當(dāng)?shù)卣眉扔械缆氛路降目臻g，新建八至十車道地下高速公路取代原有公路，地下高速公路開(kāi)通后，高架公路被改造為開(kāi)放空間和綠地，美化了環(huán)境，同時(shí)大幅改善了交通狀況。
4.緊湊型、集約化的改造模式。隨著城市的快速發(fā)展，車流、人流壓力不斷增大，部分城市中心區(qū)大尺度街區(qū)的弊端開(kāi)始顯現(xiàn)。城市中心區(qū)道路尺度巨大、交通繁忙、步行區(qū)域不斷壓縮，現(xiàn)有城市空間承載力早已不足，亟需通過(guò)地下空間的完善與改造，實(shí)現(xiàn)既存建筑、城市綠地、可達(dá)交通三者的貫穿與聯(lián)結(jié)。
典型案例：陸家嘴中心區(qū)地下空間改造。陸家嘴中心區(qū)地下空間工程通過(guò)建立過(guò)渡性的下沉式廣場(chǎng)和設(shè)計(jì)連續(xù)的地下人行通道，將通道與建筑、綠地進(jìn)行無(wú)縫銜接。該工程總建筑面積6400㎡，包括地下2層的交通疏散大廳、下沉式廣場(chǎng)和2個(gè)地面出入口，并圍繞交通疏散大廳，設(shè)立了4條通道，分別至金茂大廈、國(guó)金中心、上海中心及環(huán)球金融中心。地下空間的改造最大限度地縮短了交通距離，減少了城市急劇擴(kuò)張對(duì)步行空間的壓縮，改善了區(qū)域環(huán)境。
2、地下空間開(kāi)發(fā)的總體趨勢(shì)
1.智慧化。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新興科技的發(fā)展，智慧的感知、互聯(lián)、處理和協(xié)調(diào)功能將使城市地下空間更加智慧化，并體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)維各個(gè)環(huán)節(jié)。例如，依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云存儲(chǔ)和虛擬化技術(shù)，對(duì)城市居民生活、工作和企業(yè)經(jīng)營(yíng)等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，以規(guī)劃設(shè)計(jì)適應(yīng)居民、企業(yè)需求的城市地下空間工程；利用BIM、3S等技術(shù)，建立綜合管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)度可視化管理、安全隱患管理、質(zhì)量管理、勞務(wù)管理、物資管理和成本管理等功能，以用于城市地下工程的建設(shè)施工；運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，打造環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、通信、安全防范和預(yù)警預(yù)報(bào)等系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的集管理、服務(wù)和運(yùn)營(yíng)為一體的綜合性智慧管理平臺(tái)，用于城市地下空間工程的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。智慧化的地下空間將是智慧城市的重要組成部分，有助于解決城市化進(jìn)程中的問(wèn)題，提升百姓幸福感，不斷推動(dòng)城市向高端發(fā)展。智慧化的地下空間將為公眾提供多渠道、多方式的服務(wù)功能，例如，智慧地下停車將為公眾提供在線查詢預(yù)約、快速通行、停車向?qū)А⒎聪驅(qū)ぼ?、電子支付及自?dòng)停取車服務(wù)等，將解決公眾停車難的問(wèn)題，方便大眾出行。
2.綠色化。綠色化的城市地下空間體現(xiàn)在建造和運(yùn)維兩方面。一方面，在地下空間建造過(guò)程中，采用經(jīng)濟(jì)環(huán)保的綠色建筑材料和綠色施工技術(shù)。綠色建筑材料包括透水混凝土、再生混凝土、高性能混凝土、高強(qiáng)度鋼筋和多功能一體化墻體材料等。綠色施工技術(shù)包括封閉降水及水收集綜合利用、新型支護(hù)樁、柔性復(fù)合基坑支護(hù)、可回收式錨桿、臨時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化替代、綜合管廊智能化移動(dòng)模架和預(yù)制裝配式等技術(shù)。其中，地下結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式技術(shù)尤其符合工業(yè)化建造發(fā)展的趨勢(shì)，包括明挖結(jié)構(gòu)中節(jié)段預(yù)制裝配、分塊預(yù)制裝配和疊合預(yù)制裝配等技術(shù)；暗挖結(jié)構(gòu)中初期支護(hù)、二次襯砌、臨時(shí)支護(hù)的預(yù)制裝配技術(shù)；內(nèi)部二次結(jié)構(gòu)中軌頂風(fēng)道、站臺(tái)板、中隔墻和樓梯等的預(yù)制裝配技術(shù)。另一方面，建成后的地下空間在溫度、濕度、空氣和光照等環(huán)境控制方面做到低碳環(huán)保，包括淺層低溫能利用、節(jié)約型水環(huán)境利用、復(fù)合通風(fēng)節(jié)能、陽(yáng)光采集導(dǎo)入和環(huán)境友好型降噪等環(huán)境控制技術(shù)。
3.深層化。隨著大城市人口膨脹、土地資源緊張，可供利用的地面空間嚴(yán)重不足，淺中層(0-40m)地下空間開(kāi)發(fā)也日趨飽和。城市深層地下空間(40-100m)的開(kāi)發(fā)利用，能夠擴(kuò)大城市容量，改善城市環(huán)境，建設(shè)更完善的城市功能，提升城市居民生活水平，已成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的主要課題，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。地下空間是一種寶貴的不可再生資源，為保證其集約高效的利用，深層地下空間的開(kāi)發(fā)正朝著分層化趨勢(shì)發(fā)展。在淺、中、中深、深各分層區(qū)域，地下空間的開(kāi)發(fā)利用各具特色。
同時(shí)，深層地下空間開(kāi)發(fā)并非淺中層地下空間的簡(jiǎn)單延伸，其孕育了許多新的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。其一，深層地下空間埋深大，巨大的工程量直接導(dǎo)致建設(shè)成本成倍增加。其二，眾多大城市的地鐵、地下倉(cāng)庫(kù)和地下變電站等地下工程規(guī)模、數(shù)量已相當(dāng)龐大，但由于建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，已建地下工程相互干擾，難以確保地下空間利用的充分性和聯(lián)通性。其三，深層地下空間的開(kāi)發(fā)利用對(duì)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造施工技術(shù)提出了更高要求，這需要對(duì)城市深層地下空間的設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)系統(tǒng)的研究。
4.綜合化。地下空間的綜合化主要是指建設(shè)大型公共地下空間工程，集商業(yè)、娛樂(lè)、儲(chǔ)存、軌道交通和市政等多功能于一體，統(tǒng)籌地面和地下協(xié)調(diào)發(fā)展，合理利用地下空間。地下空間的綜合化可提高土地集約化利用水平，解決城市交通和環(huán)境等問(wèn)題，將城市土地資源最高效能化利用，將是未來(lái)地下空間開(kāi)發(fā)的重要模式。一方面，地下空間綜合化極大地改善和拓展了城市空間形態(tài)，做到生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)，還可一站式滿足居民出行、用餐、購(gòu)物、學(xué)習(xí)和娛樂(lè)等多項(xiàng)需求，極大地便捷了居民生活。另一方面，地下空間綜合化開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益和新增經(jīng)濟(jì)效益最大化。例如，軌道交通通過(guò)沿線物業(yè)開(kāi)發(fā)、上蓋物業(yè)以及周邊地下空間互聯(lián)互通獲得經(jīng)營(yíng)收入。實(shí)現(xiàn)地下空間的綜合化，城市立體空間協(xié)同發(fā)展，其前提條件是建立地上地下一體化的城市總體規(guī)劃，將地上地下空間作為一個(gè)整體，綜合考慮城市功能布局，充分發(fā)揮地上地下空間各自的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，還需保證軌道交通、商業(yè)娛樂(lè)和市政消防等統(tǒng)一設(shè)計(jì)、有序建設(shè)和協(xié)同運(yùn)營(yíng)。
3、啟示
1.以科學(xué)人本理念引領(lǐng)地下空間未來(lái)發(fā)展。一是人本化，地下空間建設(shè)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處，從功能布局、互聯(lián)互通、環(huán)境營(yíng)造、安全管理等方面更加體現(xiàn)以人為本原則，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。二是安全化，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，地下空間開(kāi)發(fā)利用中地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，且隨著開(kāi)發(fā)深度的不斷加大，風(fēng)險(xiǎn)也大大增加；另外，發(fā)生火災(zāi)、化學(xué)污染事故概率也很大。今后需要以更高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)管理地下空間，更智能手段監(jiān)測(cè)地下空間運(yùn)營(yíng)安全，提升城市韌性。三是集約化，地下空間開(kāi)發(fā)利用具有永續(xù)性、不可逆性的特點(diǎn)，工程改造難度大。必須堅(jiān)持節(jié)約集約利用，減少空間資源浪費(fèi)。過(guò)往因缺乏規(guī)劃引導(dǎo)和政策支持，存在淺層地下空間隨意敷設(shè)管線、利用粗放，中、深層地下空間開(kāi)發(fā)程度較低，協(xié)調(diào)性不足，經(jīng)營(yíng)性地下設(shè)施可達(dá)性差、利用效益不高，公益性地下設(shè)施用途單一、功能兼容性不強(qiáng)等一系列問(wèn)題，需要通過(guò)規(guī)劃引導(dǎo)地下空間分層分類布局與聯(lián)通建設(shè)，通過(guò)政策支持地下空間集聚開(kāi)發(fā)、深度利用與功能復(fù)合，提升地下空間集約利用水平。四是網(wǎng)絡(luò)化，當(dāng)前結(jié)建地下工程開(kāi)放性差、使用率不高，單建地下設(shè)施聯(lián)通性差，輻射效應(yīng)不足。中心城區(qū)地下空間林立，但呈現(xiàn)“群島式”布局，新城地下空間主要結(jié)合軌道交通網(wǎng)絡(luò)以及大型居住、辦公、商業(yè)中心建設(shè)，尚未形成規(guī)模效應(yīng)。未來(lái)應(yīng)當(dāng)結(jié)合軌道交通網(wǎng)絡(luò)及其周邊地下公共通道建設(shè)等，逐步疏通地下空間關(guān)節(jié)和筋脈，實(shí)現(xiàn)一體化布局。五是智能化，當(dāng)前地下空間管理信息化、智能化水平有待進(jìn)一步提升，應(yīng)當(dāng)在規(guī)劃建設(shè)管理與安全運(yùn)營(yíng)等領(lǐng)域更廣泛地運(yùn)用各類信息技術(shù)、監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地下空間全周期、智能化管理。六是法制化，地下空間開(kāi)發(fā)利用需要通過(guò)健全法規(guī)政策體系，從規(guī)劃建設(shè)、空間使用、安全運(yùn)營(yíng)、權(quán)屬管理、人防與應(yīng)急管理等方面予以系統(tǒng)規(guī)范和有序引導(dǎo)。
2.以底線思維保障地下空間地質(zhì)、生態(tài)安全。一是填補(bǔ)深層地下空間地質(zhì)安全實(shí)踐短板。盡管很多城市在淺中層地下空間保護(hù)開(kāi)發(fā)利用中積累了大量經(jīng)驗(yàn)，但地下深層空間地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)淺中層復(fù)雜許多，開(kāi)發(fā)利用面臨如地下水、飽和砂土、地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、淺層氣害等地質(zhì)安全問(wèn)題，地下工程建設(shè)運(yùn)營(yíng)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)大。建議對(duì)于地下空間，推進(jìn)規(guī)劃階段地質(zhì)安全評(píng)估與承載力評(píng)價(jià)，明確適建、限建、禁建三維空間分區(qū)引導(dǎo)；在項(xiàng)目立項(xiàng)階段，規(guī)范地質(zhì)安全評(píng)估與空間準(zhǔn)入審核；在工程建設(shè)階段，加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)與災(zāi)害防治，防范地面塌陷、建（構(gòu)）筑物變形、地面裂縫等事故風(fēng)險(xiǎn)；在后期運(yùn)營(yíng)階段，加強(qiáng)工程安全與周邊地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，定期開(kāi)展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并針對(duì)性制定防治措施。二是關(guān)注地下空間水土環(huán)境與生態(tài)安全問(wèn)題。隨著地下空間開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、深度不斷增加，需要密切跟蹤工程建設(shè)、資源利用對(duì)地下生態(tài)環(huán)境尤其是地下水質(zhì)的影響，建議強(qiáng)化地下建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)估、空間準(zhǔn)入審核，革新施工器材工藝，從源頭上控制工程建設(shè)污染風(fēng)險(xiǎn)；探索劃定地下空間安全保護(hù)紅線，切實(shí)保護(hù)地下空間利用安全。
3.以持續(xù)發(fā)展理念推進(jìn)深層地下空間適度建設(shè)與戰(zhàn)略預(yù)留并舉。當(dāng)前我國(guó)地下空間建設(shè)主要集中在40米以淺（淺中層），僅部分深基坑、軌道交通、隧道工程開(kāi)發(fā)深度超出了 40米，例如：蘇州河深隧工程、北橫通道等。未來(lái)應(yīng)基于地質(zhì)安全評(píng)估探索深度地下空間開(kāi)發(fā)利用，近期利用宜以軌道交通、市政管道等線性工程建設(shè)為主，遠(yuǎn)期作為城市快速交通、物流調(diào)配、雨水調(diào)蓄、能源輸送等功能系統(tǒng)建設(shè)的戰(zhàn)略空間予以預(yù)留控制。
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供稿：盧江波
審核：接棟正