浅析日本深层地下空间的开发利用
城市地下空间开发利用策略分析
城市地下空间开发利用策略分析随着城市化进程的加速，城市人口急剧增长，城市用地日益紧张，交通拥堵、环境污染等问题愈发突出。
在这种情况下，开发利用城市地下空间成为解决城市发展难题的重要途径。
城市地下空间的合理开发利用，不仅能够有效拓展城市空间，提高城市土地利用效率，还能改善城市交通、环境和基础设施条件，提升城市的综合承载能力和可持续发展水平。
一、城市地下空间开发利用的现状目前，许多城市已经在地下空间开发利用方面取得了一定的成果。
例如，地下停车场、地下商场、地下轨道交通等设施逐渐普及。
然而，与城市发展的需求相比，仍存在一些不足之处。
1、开发利用程度不均衡一些大城市的核心区域地下空间开发较为成熟，但城市边缘地区和中小城市的地下空间开发相对滞后。
2、功能单一多数地下空间主要用于停车场、商业等少数功能，缺乏综合性和多样性。
3、规划衔接不足地下空间规划与地上规划之间缺乏有效的衔接，导致空间利用效率不高，甚至出现重复建设和资源浪费的情况。
4、技术和管理水平有待提高在地下空间的开发建设过程中，面临着防水、通风、安全等诸多技术难题，同时管理体制不够完善，影响了开发利用的质量和效益。
二、城市地下空间开发利用的重要性1、缓解城市土地资源紧张城市地面空间有限，而地下空间的开发可以在不增加城市用地的情况下，为城市提供更多的发展空间。
2、改善城市交通拥堵通过建设地下轨道交通、地下快速路等，可以有效分流地面交通流量，提高交通运输效率。
3、增强城市防灾减灾能力地下空间在抵御自然灾害和人为灾害方面具有一定的优势，如作为防空避难场所等。
4、提升城市环境质量将一些城市功能转移到地下，可以减少地面上的噪音、污染和视觉干扰，改善城市的生态环境。
三、城市地下空间开发利用的策略1、做好规划引领制定科学合理的地下空间规划，要与城市总体规划、土地利用规划等相衔接，明确地下空间的功能分区、开发规模和布局。
同时，要注重地下空间的竖向分层规划，充分利用不同深度的地下空间。
日本深层地下空间利用综述
各 有关 政 府 部 门 和 民 间 私 人 建
开 发 利 用 的 方 案研究 和 概念 设想
1
促 使 新 国土 开发 的主要 因 素
促使 日 本 开 发 地 下 空 间
“
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新 国土
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城 市 成 为 令 人 舒适 喻快 的 空 间
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为 了 缓 和 城市地 面 空 间 的 拥 挤
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开 始 了 地 下 空 间 的 开 发利 用
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布 设 了地铁
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浅析日本深层地下空间的开发利用
浅析日本深层地下空间的开发利用摘要：现在，日本城市的地下空间得到了很好的开发和利用，如地铁、停车场、商场等。
在本文中，首先提出了深层地下空间的定义及其开发利用的必要性；其次列举出一些地下空间利用的实例；然后介绍了开发深层地下空间常用的建造技术：山体隧道法、明挖法和盾构法；最后指出了日本深层地下空间的发展方向。
日本深层地下空间在城市未来的发展中，一定会更广泛地被开发利用。
关键词：深层地下空间、实例、建造技术、发展方向Abstract: now, the Japanese city underground space has been very good development and utilization, such as subway, parking lots, shopping malls and other. In this paper, firstly put forward the definition of deep underground space development and utilization of necessity; secondly enumerates some examples of the use of underground space; and then describes the development of deep underground space commonly used to construct technology: mountain tunnel, the open-cut method and shield driven method; finally it points out the development direction of deep underground space in japan. Deep underground space in Japan in the city development in the future, will be more widely used by development.Key words: deep underground space, example, construction technology, development direction在日本，地下空间利用的实例随着城市的重建和发展而逐渐增加。
地下空间开发：优化完善城市功能新路径
74 / 新经济导刊 / New Economy Weekly09/2017文/周路菡随着新型城镇化进程加快，带来了交通拥堵、土地紧张、污染加剧、城市抗灾能力降低等城市病。
这些“城市病”的解决仅靠有限的地上空间是无法实现的，合理开发利用城市地下空间是解决这些城市病的重要途径。
地下空间开发包括交通运输工程、工业与民用工程、市政工程及地下综合体等地下空间开发模式，不仅有助于解决土地紧张、交通拥堵、能源浪费、环境污染等问题，还可以优化城市空间结构和管理格局、提高城市综合承载能力。
未来，地下空间的利用类型会越来越丰富，并将成为我国未来城市规划中的重要组成部分。
城市发展新思路：地下空间开发地下空间开发是指在地面以下的岩体或土层中修建地下建(构)筑物的工程。
纵观漫长的历史，人类从来没忽视过地下空间的开发价值，尽管不同历史阶段的文明各有特点，但在文明发展的过程中，人们都在持续进行地下空间的开发。
比如从原始“穴居”到突尼斯玛特玛塔的“地下村庄”，从中国西北下沉式“窑洞”到现在的“地下都市”，从战时的地下防空洞到现代的地铁网络，地下空间利用的深度及广度不断得到深化和发展。
地下空间开发在解决城市问题中能够发挥重要作用，也是城市建设和城市改造中的重要组成。
城市地下空间开发的方向有很多，既包括地铁、地下人行通道、机动车地下道路、综合管廊，也有地下仓库、地下粮库、地下污水处理厂、地下变电站，还有地下商业综合体、地下文化娱乐场所等。
除了不主张居住之外，地上空间几乎所有的功能，都可以在地下实现。
由于地上空间资源的紧张，地下空间开发逐渐得到关注，并且出现了很多具体的应用实例。
比如在繁华的上海人民广场，地下深埋着一个220千伏的大型变电站，它是我国第一座超高压、大容量的城市型地下变电站。
该变电站为5层钢筋混凝土筒体结构，底深18．6米，内径58米，建筑面积为9400平方米，主要设备均安装于此。
地面仅设300平方米的中央控制室，向黄浦、南市、卢湾、静安等区的110千伏及35千伏变电所提供电源。
日本地下空间的利用对我国地铁建设的启示
都 快 交 第２卷第５ ０８ ０ 市 轨 通・ １ 期２０年１月
《 快轨论坛 ． ． ＿
日 本 地 下 空 间 硇 利 用 咫 嚣 国 地 铁 建 设 昀 启 示
曲淑 玲
（ 京交 通 大 学 北 北京 １０４ ） ０ ０４
Ｉ ｆ ＿ ｌ ｝
（ 图 ４） 见 。在 步
出入 Ｖ， Ｉ在只有 大约 １ 米宽 的马路 对面 ， ０余 还有相 同
布 置 的 地 面 出 入 Ｖ。 出人 口之 多 可 能 是 和 日本 的 防 灾 Ｉ 要 求 有 关 ， 为 这些 出入 口直 接 连 接 地 下 一 层 商 业 区 。 因
３ ２ 地 铁 站 厅 站 台的 布 置 ．
１ 对 日本城 市 的整体 印象
初 到 １本 ， 觉 城 市 用 地 非 常 紧 张 ： 屋 建 设 的 很 ３ 感 房 密 集 ， 乎 快贴 到 马 路 ， 少 能 看 到 宽 阔 的 市 政 绿 化 带 ； 几 很
道路一般都很狭窄 ， 常只有 双向两车道。这是 由 日本 通
国土狭 小 决定 的 ， 城 市 均 呈 现 高密 度 建 设 （ 图 １ 。 各 见 ）
设计 质量 高 、 抗 灾能力强 有关 ，
也说 明 １ 在 ３本
立法 、 划 、 规 设
计 、 营 管 理 等 经
图 ｌ 东 京 鸟 瞰
方 面 已 形 成 一
收 稿 日期 ： ０ ８— ６— ９ ２ ０ ０ １
套 较 健 全 的 地 下 街 开 发 利 用 体系 （ 图 ２ 见 ～ 图 ２ 大 阪梅 田地 下商业街
Ｉ ｌ建设等：针对我国众多 城市大力发展地下轨道交通、
Ｉ 重视地下空间综合利用的现状， ｝ 论述 日本地 下空间的
新增空间 别有洞天——日本名古屋市“荣”地下空间综合开发之借鉴
文 ・ ◎ 林小蜂 赵 婷 图
日 本名古屋市 “ ’ 荣’ 地下空间综合开发之借鉴
地下空间是指地表 以下的空间， 地下空间绿化是指在地下公共空间中引入 景观绿化与水体， 营造富有生机 、 活力和安 全、 舒适的地下空间环境。 地下空间 绿化与地面绿化 相比， 在植物类型、 光照、 土壤 、 、 、 水 肥 结构 防水 、 防腐以及 环境景观艺术性等多方面都有特 殊性 ， 需要技术的集成应用和创新。 近年来， 国外已经逐步形成了地下空间绿化集成技术体系和绿化模式， 日本、 在 韩国、 法 国、 加拿大、 美国等 国家 ， 结合大城市的地下公共空间， 如地铁 、 地下道 路、 地
一
天来这里购物旅游 的人次在５ 万 ０
以 上 。 ０ ２ １月 ， 座 以 “ 和 ２ ０年 ０ 一 水
绿 色的宝石箱”为主题 的城市绿
洲 公共交通枢 纽站建 成 ， 为名古
屋 市 民提 供 了一个 高 雅 、 闲 、 休 便 利 购 物 的好场 所， 为游 客 提 供 了 也
一
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们可以在离地面ｌ米的高处散步， ４ 恰 似宇宙船 在半空 里邀 游， 人 让 们尽情遐想 地 上层是广场， 面积约 １ ０ ４ ０ ５
平 方米 ， 与城 市 道 路 无缝 连接 。 以
３ ５
名古屋市 “ 综合交通枢纽 荣” 站之所 以被 业内评为 世界一流 的
水； 地下广场 的下面还有一 个８ ０ 的雨水蓄水库 ， ０吨 用雨水和宇宙船的循 环水来冲洗公共厕所； 冷房 的细雾送 到 “ 雾的剧场” 里供 人观赏： 台垃 一 圾处理机每天可现场处理１ 吨垃圾 ， ． ４ 保持环境清洁… 一
日本地下空间的利用
1日本城市地下空间开发和综合利用的规划方法和机制本报告以福冈市为例，探讨日本城市地下空间开发和综合利用的规划方法和机制，并借鉴其经验，对**市地下空间开发和综合利用的**管理工作提出建议。
一、日本地下空间开发利用概述日本城市地下空间开发利用项目大致可以分为三类。
第一类是私人土地上与地上建筑物统一设计建设的地下空间；第二类是在道路、公园或绿地等公共土地下，具有交通、商业等功能的综合地下空间（日本称：地下街）；第三类是特定功能的地下市政基础设施，如综合管沟、专业管道、蓄水池等建（构）筑物。
本课题所关注的是前两类情形，尤其第二类，是关注的重点。
而在日本，因为土地私有的原因，作为具有“公共设施”性质的地下街**建设，更是政府重点关注并积极管理的“地下空间”。
1927年日本最初步的地下街在东京神田诞生，至2008年，日本全国的地下街已发展到63处（如包括建在私有土地下的准地下街——以商店为主——则有80处）。
这些地下街大都建造在大城2市的交通枢纽站，并且为了提高机动车与行人的立体交叉交通的便利性，均采用将公共地下街与商店、地铁站大厅相结合的一体化综合开发建筑。
地下街主要分布在东京都、名古屋市、大阪市、神户市、横滨市、京都市及福冈市等大城市。
这些大城市的地下街的建筑面积平均约30000平方米左右，个别的近100000平方米，如东京都的八重洲地下街总建筑面积73253平方米，大阪市的水晶长堀地下街总建筑面积81800平方米。
地下街就主要设施构成来看，有设停车场和不设停车场两种情况。
对于设停车场的地下街，其商铺、公共通道、停车场、设备房（及其他）四者建筑面积平均构成比例为19%、23%、42%、16%；而不设停车场的地下街，这个比例为42%、37%、0%、21%。
可见，以解决交通为住的地下街，配套的商业比例约是20%。
地下街的商业以投资效果明显、集客能力强的部类为主，主要是服装与日用品、餐饮、食品、便民服务四种，以商店的数量统计这四种业态结构比例约为50%、35%、10%、5%。
日本地下空间利用规划体系解析
２ 日本 地 下 利 用 规 划 体 系
日本 地 下 空 间 规 划 体 系 包 括 地 下 都 市 规 划 制
度、 地 下利用 的 Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ． ｐ ｌ ａ ｎ 、 地下 空 间 Ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ — ｐ ｌ ａ ｎ 、 地
地下 空 间 利 用 的 目的 是 促 进 地 区 都 市 机 能 增
市街 区 的设 置 及 规 划 ， 地 下设施整备 的一体化 ， 扩
充及 促 进都 市 空 间 的有 效 利 用 。⑥ 地 下 设 施 整 备
及一 体 化 ， 以及各 种 供 给 处 理 、 通 信 系 设 施 的 整备 ， 推进 设施 扩展 事 业 及相 关 地 区 的高 度 顺 畅 化 ； 适 应
车库 出入 口以 提 高 到 达 地 面 空 间 的效 率 。⑤ 面状
３ 地 下 利 用 的 总 体 规 划 的作 用 及 地 位
日本地 下 总体规 划 （ 地 下 利 用 ７ 灭 少 一７。
／） 、 是 地上 总体 规 划 不可 分 割 的 一部 分 。由 于地 下 利 用 的不 可逆性 ， 要 求 与 地 面 建 筑 相 对应 的地 下 空 间利用 具 有长 远 规 划 。这 些 相 应 的 地下 空 间 ， 可 能
开发 在 长期 的 实 践 中形 成 了一 套 成 熟 的 规 划 体 系 ， 包括 地 下 都 市规 划 制 度 、 地 下 利 用 的 Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ — ｐ ｌ ａ ｎ …、 地 下空 间 Ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ 、 地
下交通网络规划、 地 下街 规 划五 个部 分 。 各部 分 针 对 地 下 空 间的 不 同层 面进 行 控 制 ， 相互补 充 ， 处 理 了地 下 空 间 与地 面 空 间 、
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浅析日本深层地下空间的开发利用摘要：现在，日本城市的地下空间得到了很好的开发和利用，如地铁、停车场、商场等。
在本文中，首先提出了深层地下空间的定义及其开发利用的必要性；其次列举出一些地下空间利用的实例；然后介绍了开发深层地下空间常用的建造技术：山体隧道法、明挖法和盾构法；最后指出了日本深层地下空间的发展方向。
日本深层地下空间在城市未来的发展中，一定会更广泛地被开发利用。
关键词：深层地下空间、实例、建造技术、发展方向abstract: now, the japanese city underground space has been very good development and utilization, such as subway, parking lots, shopping malls and other. in this paper, firstly put forward the definition of deep underground space development and utilization of necessity; secondly enumerates some examples of the use of underground space; and then describes the development of deep underground space commonly used to construct technology: mountain tunnel, the open-cut method and shield driven method; finally it points out the development direction of deep underground space in japan. deep underground space in japan in the city development in the future, will be more widely used by development. key words: deep underground space, example, constructiontechnology, development direction在日本，地下空间利用的实例随着城市的重建和发展而逐渐增加。
在1989年的金融危机后，虽然土地成本下降，但是城市的土地价格仍然很高。
在这种情况下，地下空间的开发利用列入到城市的总体规划中，包括兴建地铁、地下商城和地下停车场等。
现在，深层地下空间的利用不再是一种计划，它已付诸实践，并且解决了一些因拥挤而造成的城市问题。
据报道，到目前为止，日本的深层地下空间已被用于展览、科研和体育等设施。
1．日本深层地下空间的概述1.1深层地下空间的定义“深层”地下空间的定义是模糊的，有的将其定义为地表50m以下的地下空间，也有将其定义为低于现有建筑物的地下部分。
日本首相在国土厅举行的针对深层地下空间利用的特别调查会议将深层地下空间定义为位于建筑的地下室或承载层之下的地下空间。
总体而言，深层地下空间是深度低于现有建筑的地下结构，它并不干扰已有地下设施的运行。
1.2日本的地质特征和地下空间利用的必要性在太平洋，日本从东北到西南绵延了3000多公里。
日本列岛是东亚最重要的组成部分，约由3500个岛屿组成，其中包括北海道、本州、四国和九州四个主要岛屿。
日本经过战后重建和经济高速发展的时期后，已经进入了软件、多媒体信息和国家化时代。
然而，目前该国面临着各种城市问题，如地价昂贵、交通拥堵、居住环境恶劣、城市功能混乱等。
许多其他国家的大城市也面临着相同的问题。
利用尚未充分开发的地下空间资源将是对于城市有限空间进行再开发的最优解决方案，它可以解决因拥挤而引发的一系列问题，在保留宝贵的城市资源的同时也改善了城市环境，从而创造出安全、舒适的城市。
2．日本深层地下空间利用的实例在日本，地下空间的利用已经与人们的日常生活息息相关，例如许多娱乐、出行、购物等活动都在地下进行。
而且，在土木工程专业快速发展的契机下，像水电站那样巨大的地下工程已较普遍地出现。
在未来，这样大型的地下项目将会设置在城市的深层地下空间内。
2.1迷你穹顶2.1.1迷你穹顶的简介迷你穹顶建造在神奈川县相模原市，是一种设在深层地下的穹顶空间，其直径约为50m、高30m（如图1）[]。
它是为了积累深层地下空间的施工技术而计划开发的项目。
2.1.2迷你穹顶的结构迷你穹顶主要由两部分组成：首先，从处于地表50m以下的现有地下设施再向下挖掘出一个深20m的竖井；其次，在竖井下方再构筑一个直径为20m、高12.5m的穹顶。
2.1.3施工过程穹顶被泥质岩层包围着，这种泥质岩属于软质岩层。
因此在开凿这个穹顶之前，应该先修建一个螺旋形的隧道，将其作为支撑体系以约束泥质岩层的位移和松动。
隧道挖凿完成后，沿其设置玻璃钢锚杆。
然后，用混凝土材料填补隧道，使其成为坚固的支撑体系。
待螺旋形隧道的支撑强度足够高时，再开凿穹顶结构，此时采用喷锚支护的支撑系统。
目前，周围环境的地表压力、水压较高，很难实施这种支护方法。
有人建议用水来填补开挖出的穹顶空间，这样就可以忽视地下水位变化带来的影响。
2.2超级神冈2.2.1超级神冈的简介超级神冈是一个建造在岐阜县神冈废弃矿场内，深约1000m的地下实验性设施。
它的主体为一个直径为40m、高42m的圆柱体，内部填充了50000吨纯净水（如图2）。
超级神冈是一种通过质子衰变来观测切伦科夫光的设施，其墙壁配备有约11200个光传感器[2]。
2.2.2超级神冈的特点这个实验性设施不需要舒适的内部环境，它只是用来观测世界各地的中微子的，人并不会在里面活动。
由于该地下结构位于地表1000m以下，它是研究深层地下空间利用概念的很好的实例。
3．日本深层地下空间的建造技术地下空间发展于隧道空间，因此地下空间的建造技术与隧道空间的开凿技术相类似。
目前，日本深层地下空间的建造技术主要有山体隧道法、明挖法和盾构法。
3.1.1山体隧道法山体隧道法就是在山体中挖掘隧道，这种方法在挖掘和支撑方面有许多特点，如它可以构建出任意形状的空间。
在坚硬的岩石山体中，一般采用爆破的方法进行挖掘。
现在，山体隧道法已经应用于城市建设中。
这种施工方法是通过引入tbm（隧道掘进机）来完成的。
随着tbm的改进，隧道的截面积也逐渐增大，如日本的一些高速公路和城市郊区都正在兴建截面积超过200m2的隧道。
因为tbm 可以明缩短施工时间，所以在施工现场它的使用量也逐渐增加，特别是tbm可以完成不均匀地质的钻探以满足长距离挖掘的目的。
3.1.2明挖法明挖法已经在日本城市的民用工程中发展成为一种重要的施工方法。
这种方法一般适用于相对较浅的地下空间，许多地下建筑都是采用明挖法建造的，如地铁和地下商城。
另外，在现有设施下方建造新设施也可以采用此方法，但现有设施应该有结构予以支撑。
所有的地下结构都低于地表，因此深层地下结构的施工过程也应该考虑到现有结构的分布。
在城市内使用明挖法建造地下空间，应该尽量优化其环境以适应施工现场。
3.1.3盾构法盾构法是用钢圆柱结构挖掘地面的、以“盾”来抵抗地表压力和水压的建造方法。
刚刚开挖后，挖开的区域就会被覆盖。
一般情况下，盾构法的施工成本高于明挖法的。
但是对于平行隧道而言，多面盾构机可以缩短现场的施工时间，以减少盾构法的施工成本。
目前，在日本先用“盾”挖掘外框，再用液压挖掘机挖掘隧道的内部，这样不仅降低了成本，也增大了隧道的截面积。
在复杂的地质条件下，盾构机新技术的卓越性能可以得到充分的利用。
现在，施工管理人员开始考虑新技术的效应和成本之间的平衡问题，建筑公司也尝试着改善隧道的衬砌技术以降低施工成本，如钢纤维混凝土和喷锚支护的应用。
4．日本深层地下空间的发展方向在日本，未来深层地下空间的应用区域主要是市区。
关于深层地下空间利用的特别调查会议将开始调查有关发展日本最大的三个城市东京、大阪和名古屋的深层地下空间利用的可能性。
最近，在日本不同地区也都推广了公共企业，可以在限定土地所有权的情况下，更加充分地利用深层地下空间的优势。
市区内的现有设施太旧太封闭了，继续得到改善，因此招集了很多的物力和财力来开发利用深层地下空间，以使城市系统恢复正常。
一方面，在城市现有建筑物下方的深层地下空间将构建新设施以维护地面景观环境；另一方面，在山区和沿海地区，大型的深层地下空间将被用于发电站和能源储备系统等。
5．结论基于超级神冈和迷你穹顶这些实例，预计在日本市区深层地下空间的利用将会进入一个全新的阶段。
目前，深层地下空间的建造技术主要是山体隧道法、明挖法和盾构法，一般在施工过程中都会考虑先进技术的效果和施工成本，并且会进行许多改进，从而降低建设成本。
未来深层地下空间的利用主要针对市区，以解决城市因拥挤而带来的一系列问题。
但是深层地下空间是有限的且它极具吸引力，因此对其的开发利用不应过度。
参考文献[] nakada, k., chikawahisa, h., kobayashi, k. and sakurai, s.: “plan and survey of and underground art museum in japan, using a large-scale rock carvern”, tunnelling and underground space technology, vol.11, no.4, pp.431-443. [2] inokuma, a., ookawa, t.: “verified experiment on mini dome toward the construction of geodome”, j. japan society of civil eng., vol.82, no.2, pp.12-14.。