我在城市中挖了個大洞,挖到最后竟然是......


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行和發(fā)展至關(guān)重要。開上挖掘機,讓我們一起在城市的地面挖呀挖~(純想象,請勿實操)

無獎問答:挖掘機技術(shù)哪家強?丨圖源pixabay

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這么大力氣,把它們建在地下呢?這是因為建在地下的設(shè)施有下面這幾個優(yōu)點:
1.節(jié)省土地

隨著城市的規(guī)模擴張,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.特殊時期用于防護

地下空間相對于地上建筑較為封閉,防御能力遠高于地面建筑,并且災(zāi)后修復(fù)能力較強,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2000元左右,而普通100米的高層建筑,單方土建造價只需要1000到1500。

從建筑設(shè)計上講,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)計都是不小的挑戰(zhàn),建設(shè)超深地下建筑是一項耗工耗時的工程,并且也有一定的風(fēng)險。而且,地下開發(fā)過度,也會降低地面載荷,可能給地表的建筑帶來塌陷的風(fēng)險。

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)還是維護來說也是重點和難點。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。目前,地下城市軌道交通、地下商業(yè)、地下停車場建設(shè)進入發(fā)展時期。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)展進程中日趨重要。我們到底能建造怎樣的地下建筑呢?

流浪地球中的地下城丨圖源鳳凰網(wǎng)一般城市地下空間的開發(fā)深度只到100米。不考慮實際成本,在1000米的深度搞建設(shè),在某種意義上是可能實現(xiàn)的。

世界最高樓--哈利法塔丨圖源網(wǎng)絡(luò)
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,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)一個個魔幻的“摩地”大樓。
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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,并非真實存在
編輯:Childe