挖挖挖！城市发展由“上天”到“入地”，地下空间到底如何开发？

科学研究能破除迷信，因为它鼓励人们根据因果关系来思考和观察事物。

导读

城市的地下开发不仅是空间问题、技术问题，还是规划问题、协调问题。

向地下要空间成为近年来众多城市发展的一个鲜明特征。某知名城市的崛起，就被认为是全靠挖出来的。

但不管怎样，城市发展已经到了一味从楼群高耸转向挖掘地下空间的时点。

在科幻文学中，人类的未来有这样一种可能，不是工作、生活在地上，而是全部转移到了地下。

正如在《流浪地球》中，随着地球的“流浪”，无数次高温、海啸、极寒、小行星冲击着地球，人类被迫离开了熟悉的地面，搬入地下5公里处修建的地下城，从此开始进入长达上百年的地下生活，没有蔚蓝的天空，却有倒立生长的大树……

当地表环境恶化，“地下”成为人类生存的第二大空间。

自上世纪起，已有大量涉及地下空间研究的国际组织相继成立，包括1974年成立的国际隧道与地下空间协会（ITA）、1986年成立的国际非开挖技术协会（ISTT）、1996年成立的国际地下空间联合研究中心（ACUUS）等。

1991年城市地下空间国际学术会议通过的《东京宣言》还曾强调“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”，预测未来有1/3的人会在地下空间开发利用居住。

诸多国家也纷纷将地下空间开发利用纳入国家战略，比如美国的“地球透明计划”、芬兰的“赫尔辛基地下空间总体规划”、马来西亚的“排洪与地下公路一体化”。

如今，不仅国家竞争布局，企业也蠢蠢欲动，典型如马斯克，继汽车、航空领域后，又执著于修隧道，建立了隧道挖掘公司 Boring，企图在城市下面挖隧道，然后用无人驾驶电动车运送乘客，从而解决地面交通拥堵问题，Boring公司如今估值达到 9.2 亿美元！

地下空间俨然成了“香饽饽”。

01

古人的地下空间开发

事实上，自古以来，人们对“地下城”的探索与尝试从未停歇。

居住也许是人类最早利用地下空间的方式。距今约50万年前，中国猿人，即北京猿人，便已利用洞穴藏身和保存火种。

黄河流域的横穴式寓所，是通过在原始洞穴中开凿竖井和横向洞穴形成的。其中，公元前800—3000年的洞穴遗址就有7000多处。

时至今日，横穴式寓所仍被使用着，即为大家所熟知的窑洞，分布在中国陕甘宁地区，现在仍有4000多万人居住在窑洞。

地下空间还具有广泛的生产、生活用途。古人很早就意识到地下的密封性能保持温度和湿度的相对稳定，提高食物等的保存时间。

封建社会统治者为确保饥馑之年的稳固统治，亦广设粮仓，古城洛阳曾发现隋唐时代贮藏谷物的面积为600m×700m的地下仓库——含嘉仓，因其热稳定性、密闭性和地下建筑的安全性成为官方仓储的典范。

地下空间更是战争的关键阵地。深部地下空间蕴藏着巨大的环境容量和能源资源，是天然的作战堡垒。

小亚细亚的哥勒弥的地下城市遗址，就是公元前4世纪时为了自卫防御外来侵略而建设起来的，在软质石灰石地层中开掘成8至10层，向四方分散达数公里的地下街，用容易迷失方向的隧道连结起来。

中国古代则有坑道战术。在公元前6世纪的战国时代，就已经产生了坑道战以及反坑道战，比如公输班与墨子进行的“九拒九攻”的坑道战与反坑道战演习就是很出名的例子。

02

地下开发已成趋势

如果说古代穴居是人类处于原始时期或经济社会欠发达时期的产物，那么现在对地下空间的开发利用则是人类社会经济高度发展的产物；

如果说古代人类穴居出现有着必然的历史缘由，那么现在人类对地下空间的开发利用，则有着深刻的现实动因。

首先，随着不断膨胀的人口和有限的土地资源之间的矛盾愈发尖锐，向地下要空间、要土地、要资源，已成城市发展的必然。

目前，全世界约一半人口居住在城市。预计到2050 年，全球人口将达到约90亿，城市化率达70%，城市将会越来越局促。

尤其是对于人口众多的中国来说，2018年城市化率是59%，到本世纪中叶我们的城市化率要达到75%左右，若按2030年中国人口将达到最高峰16亿人计算，到本世纪中叶，中国将有12亿人生活在城市里面。

按照联合国标准，一个人至少要有100平方米的土地，意味着届时将要增加5000万亩土地来供城市建设。

但要知道，中国现有耕地18.18亿亩，距离耕地红线（18亿亩）仅有0.18亿亩，显然不足以支撑今后的城市化用地需求，当城市陷入无地可建的窘境，人们不得不将目光转向地下。

尤其是交通压力不断增大的当下，充分利用地下空间是大交通时代的必然。

现代城市大规模开发地下空间最早便始于建设地铁。

英国人查尔斯·皮尔逊在1845年突发奇想，首次提出了“下水道火车”的概念，当时伦敦的道路交通繁忙拥塞，而且城区内的火车站遍布各处，急需修建联络线，在这样的背景下，1863年，世界上第一条地下交通路线在伦敦建成通车。

发展至今，交通堵塞仍是世界各大城市难以祛除的“痼疾”，开发地下交通缓解地面压力势在必行。

更何况，随着交通建设进入大枢纽时代，集高铁、轨道交通、城市铁路、公交、社会车辆、人行交通于一体的交通大枢纽势必对地下空间的利用提出更高要求。

更为重要的是，当地球表层已“不堪重负”，地下空间将提供环境改善方案。

一方面节约资源。要知道地下本身就是冬暖夏凉，地下温室建设成本只相当于地面大棚农业的1/4。

2017年，英国伦敦就利用地下33米处的防空洞建造地下农场，以LED灯为光源，水培技术能节水70%，完全不需要农药，植物生长不受季节、天气的影响，6到28天便可收获。

另一方面又能解决污染。如东京地下快速路设有专门的除尘和换气技术，将尾气变成无害的空气；

美国波士顿的地下路也有类似系统，自1994年拆除高架路、建设地下路之后，波士顿全市的空气一氧化碳浓度降低了12%，城市的空气污染大为好转。

由此来看，合理利用地下空间俨然是解决“城市病”的一剂良药，这也是近年来我国对地下空间的开发利用愈加重视的缘由所在。

比如，地下综合管廊与海绵城市建设已经列入“十三五”新型城镇化建设重大工程；有的城市全面更新地下管网，为即将到来的智慧城市铺设“路基”……

城市建设已由“面子”延伸到“里子”。

03

地下空间建设存在隐患

然而，与此同时，一些潜在的隐患也在悄然孕育。

首先，私搭乱建、管理混乱等城市建设中的老问题从地上延伸至地下。

城市地上建设尚有规土部门主管，对建筑限高、容积率、天际线等有明确规定，却仍然无法完全杜绝一些私搭乱建现象，更别提没有专门管理机构的地下，自开发以来，无序建设现象便如影随形。

典型如地下管线，涉及到的产权单位众多，上水下水是市政工程负责，电力线下地归口电力部门，通信下地是通信部门，既有市政管网，也有企业管网，如此一来，不仅存在重复建设，混乱的地下管网更容易引发断水、断电、断网、爆燃等公共事故。

其次，某些地下空间建设仍未逃出“面子工程”、“政绩工程”的窠臼。

地下空间开发利用的直接成本至少是地面建设的2—3倍，花费巨大，又很难出政绩。

在实际开发中，地铁、隧道、超高层建筑深基坑、地下综合体等“面子工程”往往备受关注，短期难见效、政绩显示度低的“里子工程”，例如，以集约实用为特征的地下综合管廊工程以及海绵城市建设，却长期受到冷遇。

此外，最大的问题就是没有把城市地下空间资源作为一个整体来全面统筹，造成地上地下“两张皮”。

早期地下设施只是作为地面功能的补充，无论是地下交通、地下基础设施，还是地下商业、地下文体，都是根据其本身的特点和需要，就其单一工程、单一建筑自身出发进行开发建设的，没有考虑整个城市空间资源的整体统筹。

有的呈线状分布，如地铁、隧道、地下管线，有的呈点状分布，如地下商业综合体、地下停车场等。

虽有点有线，却都是分散的、孤立的，且形状不一、标高不一，如此一来，不仅地下项目之间的连通性得不到保障，地下与地上的衔接也成了难题。

04

地下开发要超越既有套路

由此来看，与城市地上建设相比，地下开发有其特殊性，城市的地下开发不仅是空间问题、技术问题，还是规划问题、协调问题，不仅无法延续城市地上建设的粗放型发展模式，更要超越传统地下空间开发的既有套路。

具体来说，一是走“大市场+大政府”的第三条道路。

若一味以市场为主，则又会使一些地下综合体建设成为“圈地”的变种，让过剩的商能从地上蔓延至地下。未来势必要进一步勾兑市场和政府，寻找均衡点。

二是地上与地下充分联动，打造横向相互连通、竖向分层安排的“立体城市”。

一方面，要将地上地下空间整体联动规划，使地上与地下有机融合为一体，各自发挥优势，相互补充。

另一方面，收集更多的数据来判断城市的运行情况，让城市进入经济循环圈。

三是适当留白。

“上天容易入地难”，与地上不同，地下空间是永久性工程，其开发具有不可逆的特点。因此，在技术不成熟时，可采用“留白”的方式，考虑可扩展性及可持续发展，以保障地下空间的永续发展。

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