郭允冲理事长在中国土木工程学会2018年学术年会上的大会报告

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发布日期:2018-09-29

全面科学综合规划开发地下空间资源

再造无数个地下城市


    大家都知道我国城市土地资源,特别是大中城市的土地资源越来越紧缺,越来越成为城市经济社会发展的重要制约因素之一,也就必然的越来越向地下空间资源开发利用方向发展。一段时期以来,有关部门、一些地方城市也都非常重视地下空间资源的开发利用,下发了文件,制定了一些规划,也取得了比较好的成效。但也存在很多问题,值得我们认真的全面的系统的分析研究,以做到全面的科学的综合的规划开发地下空间资源,使地下空间资源得到合理的充分的有效的开发利用,以可以极大的缓解城市土地资源短缺的矛盾。

    一、地下空间资源开发的现状和成效

    最近几年来,城市地下空间开发取得了很好的成效。地下空间发展呈现出,由单一工程向多个工程发展,由单一专业向多个专业发展,单一项目向一个区域发展,由一个小的区域向一个大的区域、几个小区域连成一片的方向发展,还呈现出以下几个特点:

    一是有的单个专业地下工程发展很快,取得很大成效。如地铁工程,如地铁工程,至2017年底,已有地铁运营的城市31个,运营里程4712公里;在建地铁的城市62个,在建线路6218公里。

    二是上水、下水、燃气等市政工程基本上都已进入地下。至2011年底,我国城市仅供水、排水、燃气、供热4类市政地下管线长度已超过148万公里。原油、天然气管线也都进入地下。

    三是有的专业工程随着城市改造也都在逐步进入地下,如输电线路,输变电设备,通信线路等等。

    四是地下建筑大量增加,“十二五”期间地下建筑年增长20%,地下建筑占地上建筑的比例由10%提高到15%。

    五是地下商业、餐饮、仓储、地下停车场、地下公路等也发展很快。

    六是目前很多城市都在大力推进综合管廊建设。

    二、存在的问题

    城市地下空间资源开发建设虽然取得了比较好的成效,但也存在很多问题,最大的问题就是,没有把城市地下空间资源作为一个整体,来全面统筹规划,全面统筹开发建设。以往的地下工程项目大体上可以分为三类。一类是某一专业工程开发建设的地下工程:如地铁工程、城市上下水、燃气等地下管线、原油成品油天然气地下管线、通信地下管线(弱电)、输变电地下管线(强电)等。第二类是城市地面建筑(包括饭店、宾馆、商场等公共建筑和住宅建筑)向地下延伸的地下工程,如各种地下室、地下停车场、地下仓库、地下商业等。这类地下工程都是跟着地上建筑的建设而形成的。第三类是工矿企业在厂区范围内的地下建设的各种管线或地下仓库、地下室、地下停车场等。它们有一个共同的特点就是,这些所有的地下工程都是就其本身的特点和需要,就其单一专业、单一工程、单一建筑、单一区域自身的地下空间资源开发建设的,没有考虑整个城市地下空间资源的整体统筹开发利用。有的工程成线状分布,如第一类的地铁、各种地下管线,有的工程成点状分布,如第二类、第三类地面建筑向地下延伸建设的各种地下室、地下停车场等。从整个城市地下空间资源整体来看,这些地下工程都是分散的、孤立的、零星的。这就不可避免的产生很多很严重的后果:

    第一,也是最不好的最严重的后果,就是浪费了大量的宝贵的地下空间资源。这些点状的、线状的、分散的、孤立的、零星的地下工程把一个整体的地下空间资源分割得支离破碎、鸡零狗碎、七零八落,已经开发建成的这些点状的、线状的、分散的、孤立的、零星的地下工程项目之间的未开发的空间资源有大的,有小的,形状不一、标高不一,这些空间资源,特别是分散的、零星的小块的空间资源就很难再开发利用,有的就直接不能再开发利用。这就造成了地下空间资源的极大浪费,非常非常地可惜呀!(见下面示意图)

    第二,由于已经建成的地下工程项目都是就其自身工程的使用而建设的,地下工程项目之间,特别是相邻项目之间都不能互联互通,有的地下工程项目还成了相邻地下工程项目的障碍。这就造成将来地下空间全面开发后也不能做到互联互通。这将严重影响了地下交通和地上与地下的交通。

    第三,由于已经建成的地下工程项目都是各行业、各专业、各部门、各单位按自身标准规范建成的,造成标准、规范不统一,这给以后的地下空间开发项目的设计施工带来很多困难。如有的地铁项目设计时要通过已有的有很深桩基础的地下工程时,就要对原来项目的桩基础重新处理,有的要把原来的桩基础打掉,改造成板基础,这就对其设计、施工增加了很大的难度,也增加了很大风险。

    第四,由于原有的地下工程项目都是各行业、各部门、各专业、各单位自行开发建设的,所以造成既有地下工程项目的勘察、设计、施工的很多基础信息统计严重缺失,有的还由于历史太长等原因,很多城市很多项目根本没有这方面的档案资料,据2012年对253个城市初步调查统计,只有少数城市建立了档案资料管理,而且对档案资料统计的内容、范围、名称、详细程度很不统一,这就对以后的地下空间开发建设带来很大的困难。

    第五,由于各行业、各专业的地下工程是分散管理的,它们的各种信息资源不能在行业之间、部门之间、专业之间互相共享,不能互相利用,这就很容易发生安全事故。我们大家经常可以看到这样的新闻:某城市在某施工项目作业时把上下水管或燃气管、通信电缆挖断了。不但造成大面积停水、停电事故,有的还造成道路和建筑物坍塌以及人员伤亡事故。如2010年7月28日南京地下废弃化工管道爆炸事故导致13人死亡,120人受伤。2013年11月22日,中石化黄维输油管泄露引发的管网爆燃特大事故,共造成62人遇难,136人受伤,直接经济损失7.5亿元。还有这几年发生了好几个城市好几次某项目勘察设计钻探时把在建的或在运营地铁隧道打穿,造成严重事故。

    第六,已经开发的地下空间项目以20米30米浅层开发为主,深层开发(50米)还没有很好的研究。

    第七,从整体上看,城市地下空间资源的开发利用还很不够,大多数城市刚刚开始,即使是开发的比较好的上海、北京等大城市,也还有很大很大的开发空间。

    三、全面提高城市地下空间资源开发利用重要性的认识。

城市的土地资源可以分为地上的土地资源和地下的空间资源。如果把地上的土地资源看成为“基本的或初生的土地资源”的话,则地下空间资源可以称为“再生土地资源”;如果把地上的土地资源称为“一次土地资源”的话,则地下空间资源可以称为“二次土地资源”。大家都知道,很多大中城市的地上的土地资源已经非常紧缺,办法之一就是向地下空间要土地资源,就是要开发利用“再生土地资源”,或者叫“二次土地资源”。如果把“再生土地资源”“二次土地资源”“基本土地资源”“一次土地资源”(即地上土地资源)那样全面的、统筹的整体的规划开发利用的话,则城市土地资源还有很多很大的开发余地,可以再造无数个地下城市,大多数城市土地资源紧缺的矛盾将得到解决。

    有的工程项目建在地下比建在地上有很多优点。如各种管线管网架在地上空间,纵横交错,像蜘蛛网似的,既影响城市的美观,又影响有的空中作业。

南方城市经常发生雷雨天气或者刮大风时路边大树或者部分树枝被刮倒,把附近的架空通信线路、电力线路压断,造成局部地区停电、通信中断。如果把这些通信线路、电力线路建在地下就不存在着这些问题。还比如地铁的噪音在地下,不影响人们的工作学习生活。

     四、全面地、科学地、综合地规划开发建设城市地下空间资源,再造无数个地下城市。

   (一)全面普查地下工程的开发利用情况

    首先要全面地系统地完整地普查各行业、各部门、各专业、各单位所有的地下空间资源全部的已经开发建设项目的具体情况,如用途、名称、地理的精确位置、设计施工全部图纸、各种重要参数、如建筑物的面积、标高、结构、各种管网的用途、地理位置、管道的材质、管径、标高、年输送量。要全面、系统地设计一个普查统计的表格系统,要限定时间必须完成上报。

    (二)要对地下空间资源进行全面的、整体的、统筹的规划。要研究制定地下空间资源规划开发建设的原则,要坚持7个原则:

    1、全面性的原则。就是要把各行业、各专业、各部门、各单位(包括人防工程)所有的地下空间资源开发的需求,全部的、全面的纳入统一的城市地下资源开发规划。

    2、整体性的原则。就是要彻底摒弃原来线状、点状的、分散的、孤立的、零星的局部的区域的开发模式,要把城市全部的、所有的地下空间资源,作为一个整体的城市地下空间资源统一规划。

    3、统筹性的原则。就是要把各行业、各部门、各专业、各单位地下空间资源开发需求,按照其特点进行统筹研究、统盘考虑、统一规划。

    一是要把地下空间开发规划与地上规划统筹衔接。

    二是要根据城市总体规划制定地下空间资源开发的近期规划、远期规划,及其统筹衔接。

    三是要根据城市总体规划及其地下工程项目的性质、需求、特点制定地下空间资源开发的先后顺序、优先规划开发的顺序,如各种上下水管网、地铁、停车场优先等等。

    四是要根据地下工程项目不同的特点进行分类,将相同相似的项目相对的集中规划,合理划分。如地下一层以各种管线管廊为主,地下建筑为辅;地下二层以地铁、地下公路、地下公共交通为主,地下建筑为辅;地下三层、四层以地下停车场、地下商业、各种地下室为主(见下面地下空间分层开发示意图)

    五是各行业、各专业、各项目的规划开发不能只考虑自身的特点和需求,还要全面考虑其他行业、其他专业、其他项目的特点和需求,做到互相补充,互惠互利,相得益彰。如地铁的车站周围可以规划开发建设各种商业百货、超市、餐饮等,以利于乘地铁的上下班族,在乘地铁的同时可以完成购物任务,尤其是在周末下班乘地铁时同时完成购买各种生活用品,而不需要周日特意去商场、超市购物,可以大大节省时间,做到一举两得。香港的地铁车站都是这样的,效果非常好,我们完全应该向他们学习。

    4、先规划后开发的原则。地下空间开发存在问题的一个重要原因,就是规划滞后,规划不全面、不系统。所以要把整个城市地下空间资源作为一个整体进行全面的、系统的统筹的规划,在开发建设时可以根据项目特点、需求,分步、分阶段开发建设,但规划要适当超前,先开发的必须为后开发的留有互联互通、相互衔接的空间和余地。

    5、统一标准规范的原则。要认真研究各种各类地下工程项目的不同特点,分门别类地制定统一的标准规范,如地下建筑的楼层及其标高,地下道路的标高、车道及其宽度,停车场的标高、出入口的标准等。特别是要认真研究制定深层开发的各项技术标准规范。

    6、高标准高质量的原则。地下工程与地上工程相比,安全管理、维修管理、日常管理相对困难程度都要大很多,因此地下工程项目必须坚持高标准、高质量,要适当提高工程的设计寿命的时间标准,建议把地下工程的设计寿命标准统一提高到150年。

    7、立法先行的原则。要认真学习借鉴其他国家地下空间规划开发的先进理念,要认真分析研究我国城市地下空间资源规划开发的经验、存在的问题,统筹研究制定城市地下空间资源全面、系统、整体规划、开发、建设、管理的法律。

    (三)全面做好地下工程项目的安全管理。

    地下工程的建设及其日常运营管理与地上工程相比,如果发生应急情况及事故,人员疏散、救灾救援困难程度要大很多,因此,地下空间资源开发、地下工程项目的建设及其日常运营管理要特别重视安全管理,首先要在规划上、工程项目的建设上最大程度地留有安全的空间和余地。要做到二通、二防、一智能。一通是通路,要做到四个互联互通,一个是所有地下空间工程项目之间都要做到互联互通,第二个是所有地下工程项目要与地面互联互通,要有足够的地下与地上的出入口,确保地下与地上通道的畅通无阻,以保证如有紧急情况、事故发生时,地下人员能尽快地畅通地离开地下安全到达地面。二通是通风,所有的地下工程项目要有足够的通风能力,地下工程项目之间的通风设备设施也要做到互联互通,这是第三个互联互通,以确保在地下空间工作、生活的人员有充足的新鲜空气。一防是防火。地下工程项目如果发生火灾,则消防救灾非常困难,因此地下空间开发规划要从总体上研究制定消防设施设备的建设,各行业、各专业、各项目都要根据自身的特点配备足够的消防设备,如消防栓、喷淋系统、干粉灭火器、泡沫灭火器等。二防是防水。地下上下水管网很多,如果发生渗漏、爆裂事故,极有可能使地下工程的各种设施设备破坏而不能正常运营,且救灾抢险也很困难,因此,在整个地下空间开发规划时要从总体上做好防水规划设计,如制定严格的各种上下水管网质量标准,要统筹规划排水救灾的设施、设备,各专业、各行业、各项目工程都要有足够的排水救灾能力,各专业、各行业、各项目的排水设施设备也要做到互联互通,这是第四个互联互通。一智能就是所有的地下工程项目在规划、设计、施工时,都要研究考虑留有智能化、数字化、信息化管理的设施设备,使得将来地下空间的日常管理、安全管理做到智能化、数字化、信息化、自动化管理,以确保地下空间既管理方便又能做到绝对安全。

    五、要加强对城市地下空间资源规划开发建设的统一领导

    前面谈到城市地下空间资源规划开发建设存在很多问题,很重要的一个原因就是,各行业、各专业、各部门、各单位各行其是,都自行制定标准规范,如石油行业的原油、天然气管网、地下输电线路、上下水管网等等都有自己的标准、规范,也都由自己管理。所以,要做到全面地系统地整体地规划开发地下空间资源,首先要在体制上做到地下空间资源的规划、开发建设、日常运营管理,要实行统一领导、统一管理,由一个部门统筹管理,各城市都要成立一个统筹管理地下空间资源规划、开发建设、运营管理的机构,如“城市地下空间资源统一规划开发建设委员会”,统一统筹领导、管理地下空间资源的规划与开发建设。

    我相信,如果能做到城市地下空间资源的全面、科学、整体、综合的规划和开发建设,大多数城市土地资源紧缺的矛盾就能得到很好的缓解。

 

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