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?
今天,就让小编带领大家“掘地三尺”,来深挖那些城市地下的结构和建筑吧!
一、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~
上滑开始挖掘
二、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。
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。
三、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。
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。
四、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?
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
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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.
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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.
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《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
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人行地下通道设计标准 Design Standard for Pedestrian Underpass in Shenzhen SJG 68,2019 版
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地铁一般在地下多深?有哪些原因决定了它的深度?,知乎
封面图由 BingAI 生成,并非真实存在
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