我在城市中挖了个大洞，挖到最后竟然是......

当你走在城市的街道上，地面上高楼林立，车水马龙，一派繁华的景象。抬头看天，低头看路，却很少有人去想，城市地底下都有些什么？在我们看不到的地下世界，又会有怎样的秘密？

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今天，就带领大家“掘地三尺”，来深挖那些城市地下的结构和建筑吧!

城市地下都有啥？

城市地下设施是城市的重要组成部分，包括了各种管线、下水道、地下通道、地下停车场、地下商场等等，某些大城市还有地铁。这些设施的存在对于城市的运行和发展至关重要。开上挖掘机，让我们一起在城市的地面挖呀挖~(纯想象，请勿实操）

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建在地下有什么好？

城市地下居然有这么多地下建筑，那么人们为什么要费这么大力气，把它们建在地下呢？这是因为建在地下的设施有下面这几个优点：

1.节省土地

随着城市的规模扩张，由此带来的建筑用地不足与城市发展的矛盾日益尖锐，特别是在繁华商业地段，开发地下空间节省了土地资源，能够缓解城市用地紧张局面。而且房子都建在地下，可以降低地面建筑密度，也能扩大绿化面积，改善地表生态环境。

2.缓解交通拥堵

地下垂直空间很大，地铁等交通线路立体地建在地下，彼此之间交叉较少，互不干扰，可以极大的节省通勤时间。

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3.防噪音，抗干扰

地下厚厚的土层能隔绝噪音和一些其他影响，在地下建造住房更安静舒适。另外，一些精密科研装置，由于对宇宙线等外界噪声信号敏感，建在深深的地下可以防止干扰。

4.特殊时期用于防护

地下空间相对于地上建筑较为封闭，防御能力远高于地面建筑，并且灾后修复能力较强，可以建设成城市的防灾防空空间，大大的提高了城市防空的保障力量。

5.冬暖夏凉，节能环保

地下空间较于地上建筑，通风性较差，温差小，冬天地下很暖和而夏天则很凉爽。这一优势节省了对于电力资源的消耗，一定程度上缓解了高峰时期用电紧张的局面。

为啥不建造地底高楼？

最核心的原因是，往地下挖他贵啊。普通7米深以内的地下室单方造价2000元左右，而普通100米的高层建筑，单方土建造价只需要1000到1500。

从建筑设计上讲，建设更深的地下建筑也有困难。地下建筑的外墙由于侧土压力和地下水压力都会随深度增大而增加，更大的压力对建材承压和房屋结构设计都是不小的挑战，建设超深地下建筑是一项耗工耗时的工程，并且也有一定的风险。而且，地下开发过度，也会降低地面载荷，可能给地表的建筑带来塌陷的风险。

从使用功能上来讲，地下建筑的防水防潮、通风、采光不论对建设还是维护来说也是重点和难点。即便这些问题得到解决，还要考虑排水、排污以及防火等问题才能满足居住要求，在地下很难达到良好的居住条件。

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因此，如果是开挖到地下几百米的居住建筑，以现有技术来说基本上就真的是科幻。

未来地下城？

国际建筑界流传这样一句话：“19世纪是桥梁世纪，20世纪是高层建筑世纪，21世纪是地下空间世纪。

伴随着地下空间的数量迅速加大，我国各大中型城市地下空间使用的总量规模，已达到世界其他同类城市的前列，中国已经发展成世界上地下空间使用的强国。就现有的地下设施建设，我国地下空间使用以地下停车、地下交通、人防疏散为基础，以地下排水管道、地铁和地下商业中心为侧重点。目前，地下城市轨道交通、地下商业、地下停车场建设进入发展时期。

在国产硬科幻大片《流浪地球》中，人类为生存而建造的“地下城”让人印象深刻。随着城市的发展，地下空间在现代城市发展进程中日趋重要。我们到底能建造怎样的地下建筑呢？

图源：《流浪地球2》剧照

一般城市地下空间的开发深度只到100米。不考虑实际成本，在1000米的深度搞建设，在某种意义上是可能实现的。

向上看，目前世界最高的高楼是迪拜的哈利法塔，标准高度828 米。向下看，朝着更深处进发，目前地球上最深的钻井是俄罗斯的Odoptu OP-11油井，深度12,345米。地壳的平均厚度有17,000米，再下方可能已经都是熔岩，这个深度差不多就是想象中能住人的极限了。相比之下，地底下的空间更加广阔，有更大开发的余地，也带给了我们无穷想象。但是除了前文涉及的建筑难题，我们不知道更深处还有什么其他难题等着我们...

我们不断向高空侵占的同时，也在慢慢将注意力移至地下空间的探索。随着科技的不断进步，也许在不久的未来，地下城市将不再是幻想，甚至会出现一个个魔幻的“摩地”大楼。

参考资料

[1]张志,吴梦涵.基于CiteSpace的中国城市地下空间研究发展综述[J].安全与环境工程,2023,30(01):25-34.

[2]杜雨露,王志超.城市地下空间开发利用的必要性探讨[J].四川建材,2016,42(01):100-101+109.

[3]《住房和城乡建设部关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》，2020年12月30日

[4]人行地下通道设计标准 Design Standard for Pedestrian Underpass in Shenzhen SJG 68， 2019版

[5]《汽车加油加气站设计与施工规范》 GB50156-2012，2014版

[6]地铁一般在地下多深？有哪些原因决定了它的深度？，知乎

[7]秦始皇帝陵博物院官网，https://www.bmy.com.cn/

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来源丨中科院物理所

责编丨一诺

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