城市地下空间工程在当代的发展
摘要：当代城市人口爆炸，资源短缺，环境恶化，土地衰退，当前人类赖以生存的地球表面已经不堪重负，在这种情况下，各国除采取综合性的政治、经济措施外，都日益注重地下空间的利用【1】。在中国甚至中小型城市也逐步转向地下空间的开发。 关键词：城市 地下工程 缓解交通 降低灾害
Abstract: the contemporary city population explosion, shortage of resources, environmental degradation, land of recession, the surface earth human survival has been overwhelmed, in this case, countries in addition to the comprehensive political, economic measures, are increasingly pay attention to the use of underground space. Development has gradually turned to underground space in Chinese even small and medium-sized city.
Keywords: city underground engineering to ease traffic to reduce disasters
城市作为现代文明和社会进步的标志，是经济和社会发展的主要载体，伴随着我国城市化进程的加快，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨胀，许多城市不同程度地出现建筑用地紧张，生存空间拥挤，交通堵塞，基础设施落后，生态失衡，环境恶化等一系列的“城市病”，给人类的居住条件带来了很大影响，也制约了经济和社会的进一步发展，成为现代城市可持续发展的障碍。
有人说，19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪是开发利用地下空间的世纪。城市地下空间作为一种新型的国土资源，适时地、有序地进行开发利用，使有限的城市土地发挥更大的作用，这是必然的趋势。地下公路、地下铁路、地下街道、地下商场等地下设施，连通地上城区繁华街道，既方便群众生活，又活跃地区经济【2】。同时，由于地下空间恒温性、恒湿性、集热性、隔热性、隔音性、遮光性、气密性、隐蔽性、安全性、抗震性等诸多方面优于地上空间，让某些对此优点有特殊需求的地面产业和项目，适当向地下空间延伸，不仅可以提高产品质量，降低生产成本，而且能缩减基建投资，改善劳动条件，实现更好更快地发展【3】。日本充分开发利用其地下空间，大力建设共同沟、地下商业街、地下发电站、大型调节池和人工河道等设施，对拉动城市经济发展起到很好的作用。
从1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁开始，国外地下空间的发展已经历了相当长的一段时间，国外地下空间的开发利用从大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体(地下街)再到地下城(与地下快速轨道交通系统相结合的地下街系统)，地下建筑在旧城的改造再开发中发挥了重要作用【4】。同时地下市政设施也从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统，地下大型能源供应系统，地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统，以及地下综合管线廊道(共同沟)。与旧城改造及历史文化建筑扩建相随，在北美，西欧及日本出现了相当数量的大型地下公共建筑：有公共图书馆和大学图书馆、会议中心、展览中心以及体育馆、音乐厅、大型实验室等地下文化体育教育设施。地下建筑的内部空间环境质量，防灾措施以及运营管理都达到了较高的水平。地下空间利用规划从专项规划入手，逐步形成系统的规划。其中以地铁规划和市政
基础设施规划最为突出。
交通堵塞、行车缓慢已经成为我国许多城市普遍的非常突出的问题，国外的发展经验告诉我们，要解决城市交通堵塞问题，发展以地下铁道为主的高效益、低耗能、轻污染的轨道交通才是根本出路【4】。目前，在我国各大城市的“地铁热”方兴未艾，以地铁为代表的城市地下交通工程为缓解城市的交通拥挤发挥了巨大的作用，对城市的经济和社会发展起了巨大的推动作用，为居民的出行提供了良好的条件。
随着国民经济的发展，城市人口的大量增加，机动车和非机动车数量迅速增长，市区的客运交通流量猛增，城市规模随之不断扩大，这样就使城市中空气污染、噪音、交通拥挤等影响城市居民生活的因素逐渐突出，于是居民区就需要向城市郊区扩展。在上下班时和节假日，城市交通更显得拥挤混乱。原有的城市道路面积和城市面积的比例（道路率）是受城市发展历史制约等，一般不容易改变，想通过拆迁改造城市交通状况是极其困难的，甚至是不可实现的。如上海市人均道路面积仅为2.2m²，要增加道路面积非常困难。因此，许多干道的交通堵塞状况日益严重。目前很多城市道路交通的平均车速已下降至10km/h以下，很多路口交通负荷度已经很饱和。根据国内、外的经验，建设大容量快速轨道交通包括地铁和轻轨运输是缓解交通紧张状况的有效途径。尤其是在市内，建设地铁，向地下发展是今后城市发展的一种趋势。
除去良好的交通状况，完善的基础设施是改善城市环境的必要条件。我国一些大城市的城区普遍存在污水排放和污水处理设施陈旧，固体垃圾郊区堆放的“垃圾围城”现象，城市供电，供水，通讯，供热等基础设施建设落后于城市的扩展和城市人口的增加，这些都造成城市环境的恶化。先进国家城市的建设经验之一是把市政公用设施管道汇集，建立便于维修管理的多功能公用隧道——城市共同沟。修建地下垃圾回收管道系统，修建地下垃圾焚烧厂，以减量化、无害化、资源化方式处理垃圾，是城市垃圾的根本出路和解决问题的长远目标。
《中华人民共和国人民防空法》第14条明确规定：“城市的地下交通干线以及其他地下工程的建设，应当兼顾人民防空需要【5】。”在开发利用城市地下空间，建设城市地下工程时，应该将民防工程的建设纳入其中，使其具备平战两用功能，地铁地下通道要与其他地下民防工程相联通，构建起以地铁地下通道为主体，以过街通道、地下室及其他地下隐蔽部为补充的地下网状隐蔽体系。同时地下隐蔽体系的容量有限，应将地铁线路与城市地面疏散隐蔽地域相联通，确保紧急状态下能快速将民众转移至各处隐蔽地域。
城市地下工程除去要兼备民防功能外，在建造时还应考虑具备抵抗各种自然、人为灾害的功能，其中主要为城市地下工程的防水，防火，地震等方面。
城市地下工程大都处于地面标高以下，一方面受到地面洪涝灾害和积水回灌危害，另一方面受到岩石介质中地下水渗漏浸泡危害，在设计时应防止洪涝积水回灌，同时可以使用各种防水材料，如：防水卷材、防水涂料、结构自然防水材料、嵌缝密封材料等以满足防水要求。
城市地下工程在火灾时排烟、排热能力差，可燃物较多，安全疏散困难，扑救难度大，人员大量集中，发生火灾是容易造成重大的伤亡事故。在城市地下工程的建造过程中，应设置消防给排水系统，防烟排烟设施，通风、空气调节系统防火系统，电气防火系统等一系列防火系统。
相对于地上建筑而言，地震对于地下工程的影响较小，但仍存在地震破坏的可能性，在设计和施工时必须有相应的对策，在工程选址时选择工程地质条件较
好的地方建造地下工程，建造时加固地基，地下结构位置低，有地层围护；地下空间有土层隔绝，可以防灾抗震。将地下空间开发与人防工程建设结合，不仅可以防泄漏、防爆炸、防细菌、防化学事故、防外部火灾，还可以在战时紧急情况下做好掩蔽工作，减少人员伤亡和财产损失，保证重要目标的安全。据记载，1976年唐山大地震，死亡24万人，地面建筑物毁坏严重，而地下工程绝大部分完好，人防工程中人员无一伤亡。伊拉克战争中，人员伤亡主要是地上，地下伤亡极少。这对我们是一个很好的启发。从19世纪末到20世纪80年代中期，我国应对特殊的国际环境，以人防工程建设为重点，推进城市地下空间开发利用。其中，一部分工程实现平战结合，既发挥了城市安全防护作用，也在平时发挥了一定的城市功能。上海建成一个9万多平方米的超级地下场所。这个场所平时可作商业、车库和仓库等，紧急状态下可容纳10万人在里面安全生活，躲避地面发生的核辐射、有毒有害气体、爆炸等灾难。这就告诉我们：只有适应现代化战争及城市抗灾救灾工作的要求，结合地下空间开发，加强民防建设，提高城市整体防护能力，才能确保人民生命财产安全和现代城市可持续发展。
城市地下工程作为未来城市发展的主要方向，有着举足轻重的地位，加强我国城市地下工程的研究和建设对我国的经济和社会发展必将产生巨大推动作用！
参考文献
[1]《地下工程》 关宝树 主编
[2]《地下空间开发利用与城市可持续发展》 钱七虎
[3]《建筑施工技术》 姚瑾英
[4]《地铁设计规范》
[5]《中华人民共和国人民防空法》
[6]《城市地下工程》 作者：陶龙光，刘波，侯公羽 编著
[7]《地下工程防水技术规范》新标准
[8]《城市地下空间开发利用关键技术指南》
[9]《城市地下空间规划》汤宇卿
[10]《城市地下空间规划与设计》王文清