當(dāng)你走在城市的街道上，地面上高樓林立，車水馬龍，一派繁華的景象。
抬頭看天，低頭看路，卻很少有人去想，城市地底下都有些什么？在我們看不到的地下世界，又會(huì)有怎樣的秘密？
今天，就讓小編帶領(lǐng)大家“掘地三尺”，來深挖那些城市地下的結(jié)構(gòu)和建筑吧!
一、城市地下都有啥？
城市地下設(shè)施是城市的重要組成部分，包括了各種管線、下水道、地下通道、地下停車場、地下商場等等，某些大城市還有地鐵。這些設(shè)施的存在對于城市的運(yùn)行和發(fā)展至關(guān)重要。
開上挖掘機(jī)，讓我們一起在城市的地面挖呀挖~(純想象，請勿實(shí)操）
上滑開始挖掘 ↑
二、建在地下有什么好？
城市地下居然有這么多地下建筑，那么人們?yōu)槭裁匆M(fèi)這么大力氣，把它們建在地下呢？這是因?yàn)榻ㄔ诘叵碌脑O(shè)施有下面這幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1.節(jié)省土地
隨著城市的規(guī)模擴(kuò)張，由此帶來的建筑用地不足與城市發(fā)展的矛盾日益尖銳，特別是在繁華商業(yè)地段，開發(fā)地下空間節(jié)省了土地資源，能夠緩解城市用地緊張局面。而且房子都建在地下，可以降低地面建筑密度，也能擴(kuò)大綠化面積，改善地表生態(tài)環(huán)境。
2.緩解交通擁堵
地下垂直空間很大，地鐵等交通線路立體地建在地下，彼此之間交叉較少，互不干擾，可以極大的節(jié)省通勤時(shí)間。
3.防噪音，抗干擾
地下厚厚的土層能隔絕噪音和一些其他影響，在地下建造住房更安靜舒適。另外，一些精密科研裝置，由于對宇宙線等外界噪聲信號敏感，建在深深的地下可以防止干擾。
4.特殊時(shí)期用于防護(hù)
地下空間相對于地上建筑較為封閉，防御能力遠(yuǎn)高于地面建筑，并且災(zāi)后修復(fù)能力較強(qiáng)，可以建設(shè)成城市的防災(zāi)防空空間，大大的提高了城市防空的保障力量。
5.冬暖夏涼，節(jié)能環(huán)保
地下空間較于地上建筑，通風(fēng)性較差，溫差小，冬天地下很暖和而夏天則很涼爽。這一優(yōu)勢節(jié)省了對于電力資源的消耗，一定程度上緩解了高峰時(shí)期用電緊張的局面。
三、為啥不建造地底高樓？
最核心的原因是，往地下挖他貴啊。普通 7 米深以內(nèi)的地下室單方造價(jià) 2000 元左右，而普通 100 米的高層建筑，單方土建造價(jià)只需要 1000 到 1500。
從建筑設(shè)計(jì)上講，建設(shè)更深的地下建筑也有困難。地下建筑的外墻由于側(cè)土壓力和地下水壓力都會(huì)隨深度增大而增加，更大的壓力對建材承壓和房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是不小的挑戰(zhàn)，建設(shè)超深地下建筑是一項(xiàng)耗工耗時(shí)的工程，并且也有一定的風(fēng)險(xiǎn)。而且，地下開發(fā)過度，也會(huì)降低地面載荷，可能給地表的建筑帶來塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。
從使用功能上來講，地下建筑的防水防潮、通風(fēng)、采光不論對建設(shè)還是維護(hù)來說也是重點(diǎn)和難點(diǎn)。即便這些問題得到解決，還要考慮排水、排污以及防火等問題才能滿足居住要求，在地下很難達(dá)到良好的居住條件。
因此，如果是開挖到地下幾百米的居住建筑，以現(xiàn)有技術(shù)來說基本上就真的是科幻。
四、未來地下城？
國際建筑界流傳這樣一句話：“19 世紀(jì)是橋梁世紀(jì)，20 世紀(jì)是高層建筑世紀(jì)，21 世紀(jì)是地下空間世紀(jì)。
伴隨著地下空間的數(shù)量迅速加大，我國各大中型城市地下空間使用的總量規(guī)模，已達(dá)到世界其他同類城市的前列，中國已經(jīng)發(fā)展成世界上地下空間使用的強(qiáng)國。就現(xiàn)有的地下設(shè)施建設(shè)，我國地下空間使用以地下停車、地下交通、人防疏散為基礎(chǔ)，以地下排水管道、地鐵和地下商業(yè)中心為側(cè)重點(diǎn)。目前，地下城市軌道交通、地下商業(yè)、地下停車場建設(shè)進(jìn)入發(fā)展時(shí)期。
在國產(chǎn)硬科幻大片《流浪地球》中，人類為生存而建造的“地下城”讓人印象深刻。隨著城市的發(fā)展，地下空間在現(xiàn)代城市發(fā)展進(jìn)程中日趨重要。我們到底能建造怎樣的地下建筑呢？
一般城市地下空間的開發(fā)深度只到 100 米。不考慮實(shí)際成本，在 1000 米的深度搞建設(shè)，在某種意義上是可能實(shí)現(xiàn)的。
向上看，目前世界最高的高樓是迪拜的哈利法塔，標(biāo)準(zhǔn)高度 828 米。向下看，朝著更深處進(jìn)發(fā)，目前地球上最深的鉆井是俄羅斯的 Odoptu OP-11 油井，深度 12,345 米。地殼的平均厚度有 17,000 米，再下方可能已經(jīng)都是熔巖，這個(gè)深度差不多就是想象中能住人的極限了。相比之下，地底下的空間更加廣闊，有更大開發(fā)的余地，也帶給了我們無窮想象。但是除了前文涉及的建筑難題，我們不知道更深處還有什么其他難題等著我們...
我們不斷向高空侵占的同時(shí)，也在慢慢將注意力移至地下空間的探索。隨著科技的不斷進(jìn)步，也許在不久的未來，地下城市將不再是幻想，甚至?xí)霈F(xiàn)一個(gè)個(gè)魔幻的“摩地”大樓。
參考資料
[1] 張志，吳夢涵.基于 CiteSpace 的中國城市地下空間研究發(fā)展綜述 [J].安全與環(huán)境工程，2023,30 (01):25-34.
[2] 杜雨露，王志超.城市地下空間開發(fā)利用的必要性探討 [J].四川建材，2016,42 (01):100-101+109.
[3]《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加強(qiáng)城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，2020 年 12 月 30 日
[4] 人行地下通道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) Design Standard for Pedestrian Underpass in Shenzhen SJG 68，2019 版
[5]《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 GB50156-2012，2014 版
[6] 地鐵一般在地下多深？有哪些原因決定了它的深度？，知乎
[7] 秦始皇帝陵博物院官網(wǎng)，https://www.bmy.com.cn/
封面圖由 BingAI 生成，并非真實(shí)存在
本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Childe
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