Raymond L.Sterling演講 楊可 黃瑞達整理 范益群 李煥青校核

國際地下空間開發(fā)利用研究現(xiàn)狀（二）

Raymond L.Sterling演講 楊可 黃瑞達整理 范益群 李煥青校核

·俄羅斯

俄羅斯研究興趣濃厚，圣彼得堡大學(xué)的Bobylev教授及其團隊正在積極開展有關(guān)地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)強度與人口密度的研究（如圖19所示）。

圖19 地下基礎(chǔ)設(shè)施與人口密度對比（來自：Bobylev教授2009年）

除此之外，2016年最新一屆的ACUUS大會也在俄羅斯圣彼得堡舉辦，如圖20所示。而圣彼得堡以其埋深較深的地鐵系統(tǒng)在地下空間開發(fā)領(lǐng)域聞名世界，如圖21所示。

圖20 第15屆ACCUS大會于2016年在俄羅斯圣彼得堡舉行

圖21 圣彼得堡Admiralskaya地鐵站

圖22 日本地下商業(yè)空間

·希臘

卡里安博科斯教授在希臘國家理工大學(xué)開展地下空間利用研究，同時也是ACUUS現(xiàn)任主席。

（6）亞洲：

亞洲是目前研究地下空間最活躍的地區(qū)，主要的研究力量集中在新加坡、香港、日本和中國大陸。近年來，東南亞各地對地下空間的需求急劇增加，為研究工作帶來了新的動力。作為傳統(tǒng)的地下空間開發(fā)利用大國的日本，近年來的研究仍在繼續(xù)，但由于經(jīng)濟原因，其熱力已經(jīng)大不如前。

·日本

日本地下空間利用歷史可追溯至近100年前—1920年起開始建設(shè)地鐵，并在之后逐漸開始建設(shè)地下商場（如圖22所示）、地下鐵路及地下高鐵，在汽車普及后，地下道路與地下高速路又逐漸興起。

日本大力發(fā)展地下空間是由于缺乏可用的城市空間，由于土地私有化等歷史原因，城市中心地塊細小而分散，因此難以建設(shè)交通及其他基礎(chǔ)設(shè)施。上世紀八九十年代，日本對地下空間開發(fā)利用的研究最為活躍。本世紀初，土地所有權(quán)法正式立法，對地表土地資源的需求迫切度略有降低，同時因為經(jīng)濟發(fā)展停滯，對于該領(lǐng)域的研究逐漸趨冷。

在開挖技術(shù)方面，日本擁有較長的研究與應(yīng)用歷史，部分技術(shù)還處于概念設(shè)計或試驗階段，部分技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于工程實踐。

日本主要的研究機構(gòu)包括日本隧道協(xié)會、日本土木工程協(xié)會與日本城市地下空間研究中心?，F(xiàn)如今，日本開展地下空間相關(guān)研究的主要驅(qū)動力來自于以下幾點：

1）通過振興地下空間開發(fā)利用，為中心城區(qū)的城市功能與宜居性提升作出貢獻。

2）利用地下空間提高城市可持續(xù)性與可抗災(zāi)性。

3）發(fā)展公共與私人的協(xié)同合作模式，提升地下空間開發(fā)利用的規(guī)劃與管理水平。

4）超高速鐵路實驗性隧道的建設(shè)。

5）特殊地下空間實驗設(shè)施的建設(shè)。

值得一提的是，日本在地下空間對于景觀改造作用方面的研究具有代表性。

·新加坡

新加坡作為亞洲四小龍之一，其經(jīng)濟發(fā)展、人口增長的速度極快，然而鑒于它是城市國家，土地資源極其有限。卻能以“花園城市”而聞名世界，新加坡對于環(huán)境條件的改善與居民生活質(zhì)量的提高之重視可想而知。地下空間開發(fā)利用是少有的能夠在環(huán)境影響最小化的前提下，盡量發(fā)掘工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)潛力的途徑之一，因此成為新加坡城市建設(shè)的重要手段之一。

圖23 新加坡南洋理工大學(xué)綠色建筑

1）新加坡地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀

交通方面，新加坡軌道交通網(wǎng)絡(luò)總長將在2030年由180公里翻倍到360公里，屆時所有的新線路都將位于地下，如圖24所示。目前，新加坡的地下快速路僅限兩條（如圖25所示），規(guī)劃將未來城市的主要道路/快速路段都逐漸轉(zhuǎn)移至地下。

圖25 新加坡地下快速路

而在市政基礎(chǔ)設(shè)施方面，深層調(diào)蓄隧道DTSS是世界著名的工程項目，現(xiàn)在正在進行二期的建設(shè)。電纜隧道系統(tǒng)的規(guī)模同樣龐大，是城市電力供給的骨干。同樣值得一提的是瑪利亞灣的地下綜合管廊設(shè)施（如圖26所示），該項目地處城市核心區(qū)，為區(qū)域的供冷、供水、供電等提供全面支持。

在大型巖洞設(shè)施方面，著名的Mandai地下軍火庫是新加坡第一個大型巖洞設(shè)施，它節(jié)省約900公頃土地面積，相當于1%的新加坡國土面積。Jurong地下石油貯藏庫位于海床130m以下，其總儲藏容量約150萬立方米，是新加坡重要的倉儲設(shè)施，目前該階段二項目正在設(shè)計之中，預(yù)計節(jié)省土地面積約60公頃。

除了已經(jīng)完成或正在進行的項目，新加坡政府及學(xué)界正在研究階段的地下空間項目也十分著名。例如擬選址在國立大學(xué)附近的地下科學(xué)城項目，它位于公園的山坡地段，將兩個高科技開發(fā)區(qū)連接起來；地下蓄水系統(tǒng)項目正在研究中，有可能利用到抽水蓄能技術(shù)；擬設(shè)置在西部的地下物流系統(tǒng)利用隧道連接新建港口，將為南洋理工大學(xué)附近產(chǎn)業(yè)提供物流輔助；還有將骨料開采與地下空間開發(fā)相結(jié)合的開發(fā)，將實現(xiàn)礦業(yè)空間的二次利用，這同美國Kansas城的概念類似，還有可能建立多層結(jié)構(gòu)。

圖26 瑪麗亞灣地下綜合管廊

2）政府促進措施

新加坡將地下空間開發(fā)利用確立為國家重大事項，并將地下空間資源確定為國家戰(zhàn)略資源。但從總體來講，地下空間合理開發(fā)利用依然存在許多難點，主要包括：地下空間資源的定位（地質(zhì)信息、現(xiàn)有地下結(jié)構(gòu)信息）、地下空間建設(shè)成本的確定（成本效益分析—其中包括對土地價值與宜居性等效益作出一個正確的評估）、政府部門與投資方之間的協(xié)調(diào)、需求與供給的協(xié)調(diào)、同間接利益方協(xié)調(diào)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險與擁堵問題的防治、專業(yè)人才培養(yǎng)與團隊建設(shè)。針對這一系列的難點，新加坡政府經(jīng)濟戰(zhàn)略委員會建議政府通過以下方式提前促進地下空間的開發(fā)利用：

A.同新一輪地下基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)相結(jié)合，開發(fā)建設(shè)地下樓層；

B.形成地下空間開發(fā)利用總體規(guī)劃；

C.成立國家地質(zhì)調(diào)查辦公室，以收集整理地下信息；

D.建立地下土地權(quán)屬與評估機制框架，以促進地下空間開發(fā)；

E.對地下空間開發(fā)利用相關(guān)研究工作進行資助，尤其針對洞室開發(fā)實驗等相關(guān)項目。新加坡成立針對促進地下空間開發(fā)利用的相關(guān)機構(gòu)有：國家發(fā)展局的地下空間總體規(guī)劃特別小組、地質(zhì)辦公室、地下空間開發(fā)指導(dǎo)委員會，以及規(guī)劃局的地下設(shè)施工程部等。

其中，地下空間總體規(guī)劃特別小組主要職能為：

A.通過確定功能必要性、布局位置，完成新加坡地下空間總體規(guī)劃。綜合性的地下空間總體規(guī)劃將指導(dǎo)下一個概念規(guī)劃的制定；

B.為即將進行的地下空間開發(fā)項目，解決技術(shù)問題、制定融資機制、提出支持性政策建議；

C.在示范性研究區(qū)域，集中梳理須盡快解決的有關(guān)綜合性地下空間開發(fā)的政策改革工作。

（來自：Singapore Economic Strategies Committee Report（2010））

除了政府，新加坡各個大型土地使用者對地下空間開發(fā)利用同樣十分重視，比如高校校區(qū)、電力（變電站）、交通樞紐、軍用設(shè)施等等。

圖27 南洋理工大學(xué)校區(qū)多層地下空間概念設(shè)計方案

3）研發(fā)驅(qū)動

在科研方面，地下空間相關(guān)的兩個主要的科研資助力量分別為MND可持續(xù)城市化研究（5500萬新幣）和NRF土地與國家宜居性創(chuàng)新獎（1.35億新幣，2013年11月啟動，持續(xù)5年）。

現(xiàn)階段新加坡學(xué)界的主要研究領(lǐng)域包括：空間協(xié)同開發(fā)、土地利用優(yōu)化、高宜居社區(qū)建設(shè)、智慧城市與綜合信息化平臺等。針對地下空間的有特色的研究課題有：大型地下空間設(shè)施中防火與生命安全研究、地下空間對人類心理與生理方面影響研究、爆炸震動研究等。

·香港特別行政區(qū)

香港特別行政區(qū)占地面積1110平方公里，其中24%的土地已完成開發(fā)，40%將設(shè)計用于公園用地。2014年末，城市總?cè)丝?221800，結(jié)合近期城市發(fā)展趨勢，平均每1平方公里的開發(fā)區(qū)域就有27000人。香港大部分地形陡峭，目前對于既有建筑的保護需求又在逐漸增大，因此未來城市發(fā)展面臨較為嚴重的土地短缺問題，地下空間已成為必要手段。

香港政府對于地下空間的支持力度很高。2009年10月，香港特別行政區(qū)首長發(fā)布了一項政策，即“將新開發(fā)的土地連接起來”，同時發(fā)展部門頒布了戰(zhàn)略規(guī)劃與技術(shù)研究計劃以支持地下空間開發(fā)利用。2013年，香港政府提出“尋求變革，力求安全—以實用主義服務(wù)于人民”，特首尤其強調(diào)了巖洞地下空間是重要的長期土地資源，敦促加強對其進行相關(guān)研究，以最終形成總體規(guī)劃和政策指導(dǎo)。除此之外，為了推進地下空間發(fā)展，2014和2015年香港政府均強調(diào)了開發(fā)潛在的地下空間資源和增強城市空間連通性的重要性。

針對地下空間，香港從上世紀80年代開始，陸續(xù)進行了一系列研究，如表1所示。

表1 香港地下空間相關(guān)研究課題

早期的研究成果包括：確立了巖洞地下空間開發(fā)利用的不同模式，如圖28所示；確立了地下基礎(chǔ)設(shè)施導(dǎo)向的地下空間開發(fā)模式，如圖29所示；制定了近期巖洞地下空間開發(fā)利用計劃，如圖30所示。

圖28 香港巖洞地下空間開發(fā)利用的不同模式

近期香港有關(guān)地下巖洞空間的研究包括：

1）填海與巖洞地下空間開發(fā)利用研究（2010）

該課題調(diào)研了現(xiàn)有的公用設(shè)施，并對待建項目的技術(shù)可行性進行了評估，同時為潛在巖洞空間做了舊址搬遷設(shè)計。整個研究項目將公眾參與納入其中，為合理的方案制定提供了保障。

圖29 地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)向的地下空間開發(fā)

圖30 近期巖洞地下空間開發(fā)利用計劃

2）巖洞地下空間開發(fā)利用長期戰(zhàn)略研究（2011）

該課題編制了政策指導(dǎo)意見，制定了巖洞地下空間開發(fā)利用總體規(guī)劃與公共設(shè)施系統(tǒng)性布局的方案。同時針對民眾參與機制進行了研究，包括行動大綱的可行性研究。在法制方面，確立了地上與地下產(chǎn)權(quán)法框架；并在技術(shù)層面對未來巖洞地下空間開發(fā)技術(shù)進行了研究。同樣，整個研究也廣泛聽取市民的意見，體現(xiàn)公眾參與的理念。

目前，香港正在進行的城市地下空間相關(guān)研究有：

1）全香港區(qū)域地下空間開發(fā)利用研究

該項目主要內(nèi)容包括香港及其他世界地區(qū)案例調(diào)研、確定香港市區(qū)及新城潛在地下空間開發(fā)區(qū)域、制定概念方案、形成新城地下空間開發(fā)利用導(dǎo)則。

2）重點地區(qū)地下空間示范性研究

該項目主要內(nèi)容包括對四個選定的重點戰(zhàn)略地區(qū)進行綜合評估、形成區(qū)域性地下空間總體規(guī)劃、確定工程項目優(yōu)先級并形成概念方案、工程可行性及優(yōu)先性研究（包括規(guī)劃、技術(shù)、融資等方面）、示范性工程初步設(shè)計準備、對優(yōu)先開發(fā)的項目作出指導(dǎo)性意見。

（未完待續(xù)）