1、地下空间的利用 全球城市化进程的加快将会对人类将来的生存方式产生重大影响。随着全球人口的增长以及更多国家要求提高生活水平，世界必须提供更多食物，能源以及矿物资源来维持此增长趋势。解决这一难题的办法有三大渠道复合而成：农业用地的保护从而得到更深入的利用；日益增长的全球城市人口；对保护和改善环境日益增长的关注，特别是关于全球气候变暖以及人口增长带来的影响。地下空间的利用，作为本章要描述的内容，将提供针对这些趋势的解决办法。 通过将特殊器材设备置于地下，城市地表可被更有效地利用，这样就可释放出空间供农业和娱乐使用 。类似的，在陡峭的山坡上使用阶地掩土住宅会有助于在多山地区保护宝贵的可耕平地。利用地下
2、空间也可以提高人们在人口高密集去的居住舒适度，改善生活质量。 一城市或当地水准，地下设施的利用正日益满足当今社会对于改善环境的需求。例如不论城市还是农村都需要提高运输，实用以及娱乐服务。世界上许多城市的交通堵塞问题已经处在满足人类基本生存需求的临界点上，并且在不破坏地表环境的基础上不增加新设施或是不重新规划现有土地及周边地带上的建筑的基础上想要解决这一难题是十分困难的。 以世界上许多国家的国家水平，全球化的趋势导致对煤炭， 石油，天然气的开采已达到更深的地层以下，触及更难以让人接受或是更敏感的区域。这些趋势同样导致针对能源繁衍存贮系统以及用于处理危险废料（包括化学，生物以及放射性废料）的国家设
3、施设计的改善和提高，同样也改善了国家高速运输体系。所有这些发展均涉及地下工程。 用地压力 将设施置于地下是缓解由于世界人口增长所带来的城市化问题的一种有希望的办法。虽然世界平均人口密度并不大，但人口分布却极不均匀。世界人口密度图显示世界上大部分地方根本不适合居住。这些大方大部分是沙漠山区，或是极度严寒地带等人类不易居住区。 以中国为例，平 均人口密度大概是每平方公里 100 人，但是 10 亿多的绝大部分人口居住在少于 20%的国土上。这是那些可以提供粮食产品的肥沃土地。然而，由于人口增长和城市化，这些土地同样要被用于创建更广阔的运输系统，被用于工商业的发展，以及日益增长的住房需求。随着人口和
4、经济的增长，农业用地减少，向城市人口运送食物和原材料的问题日益增长。据估计，到 2000 年，世界人口的 70%将居住在城市。 同样的问题在日本也很明显，大约 80%的土地是山区， 90%的人口居住在海边平原经济发展集中在几个相关的经济中心。平原通常是最肥沃的土地，从历史上看也是人类的定居地。其他附加于人口密度的因素包括：传统低层的建筑模式，而且日本法律规定必须建造靠近阳光的坚固的维护设施。同样，为了保护家庭粮食生产能力，日本政府保护农业用地。这些历史，政策因素导致大量商业，个人向经济中心移民造成了巨大的土地使用压力。结果是市中心土地价格惊人昂贵（高达 50 万美圆 /平米）并且很难为人们提供
5、住房，交通，设施服务。普通公司雇员无法承担住在他们工作的市中心附近而不得不搭乘公汽单程花 1.2 个小时从他们负担的起的住处到公司。为了为日益扩大的大城市区域提供服务，市政当局必须升级道路并且兴建 新的交通线和设施。东京市中心的土地价格如此昂贵以至于用于购买土地的花费可能会占到工程总花费的 95%。 土地使用压力和由于高土地使用价格带来的相关经济影响使得对地下空间的潜在利用的研究变得相当有趣。当地表土地已被利用殆尽，地下空间将变成可开发的区域之一。这为不需深度破坏地表环境而附加需要设备提供了一种可能。虽然没有高额地价，但是建造地下设施的高额花费将是地下空间利用的一大拦路虎。因为地下设施不具有经
6、济竞争力，因此在考虑建造前必须在美学，环境或者是社会效应方面给予综合评估，除非是一些有特殊标志性意义的设施否则将 会造成现阶段国家无法承担或是很勉强承担的奢侈浪费。 地下空间规划 对地下空间利用的有效规划是发展地下设施的前奏。这个计划必须是为长远考虑的，并根据人们理想的工作和居住环境重构城市建筑格局。如果地下空间开发可以提供最具价值的长期效益，那么对这些资源的有效计划就应得以实施。不幸的是，在世界范围内，靠公众权力来开发近地表空间已经太迟了。紊乱的设施网络司空见惯归咎于缺乏协调以及使用设施的历史性变革以及交通系统的发展。 地下空间具有如此特征导致要做一个好的规则需要特别注意一些问题 1.一旦开
7、始地下开挖，土地将被永久改 变。地下建筑不象表面建筑那样容易拆掉。 2.开挖一片地下空间需要一大片土地作为开挖加固区。 3.土地的地理构成极大地影响了地下设施的种类，形式以及开销。但现有关于地表建筑的知识仅有很有限的内容与此相关，因此需要查阅钻探资料和以前的记录。 4.大型地下工程需要大量调查，涉及更大的建造问题，工期拖延以及预算超支等风险。 5.传统规则技术主要侧重于对于城市地形区域的二维描述。这基本上仅适合地表及上部结构但并不适合建造在处于复杂三维地理环境中的地下结构。用同一种模式来描述这种三维信息并立刻反映到规则评估中是件非常困 难的事 例如，在东京，第一条地铁（ Ginza 线）是在现
8、存地表层设施下作为一个影子工程线路（ 10m 深）建成的。随着填加更多的地铁线，在更深土层中才会发现比较规整的区域。在东京，新的 KeiyoJR 线深达 40m。一条从 Marunouchi 到Shinjuku 的高速干线已被设计到 50m 深。作为比较在伦敦最深的设施大约 70m深，其主要复杂部分以及排水设施至少超过 25m 综合日益增长的需要，有一个事实就是这类新型运输服务（例如日本的新干线子弹头列车或是法国的 TGV）通常需要大量交叉隧道，笔直的队列以及平坦性。如果地下空间不 是此类用途，那么城市下面将会产生非常无效率的布局。 环境利益 另一个利用地下空间的主要策略是全球日益增长的对环境问题的关注，并导致人们重新考虑城市的将来和工业的发展。在关注维持生态平衡和环境恶化以及全球有限的自然资源要考虑以下几个问题： 1.日益增长的能源消费量相对于满足将来需求的有限矿物燃料的贮备 2.由于燃烧矿物燃料对全球气候带来的影响 3.工业副产品对环境的污染 4.对于工业生产及军事演习产生的危险废物的安全处置 在提高经济增长保持工业模式的同时保护环境，延长地球上资源的寿命即使不是一个不可能的问题也 是一个很复杂的问题。无论如何，高生活标准和高国内生产总值（ GDP）不需要和资源的消耗和环境的恶化程度成比例。
