從高架建設(shè)到地下空間建設(shè)的城市發(fā)展新動(dòng)向

徐源 李云龍 劉宇

在建筑界,有這樣一種說(shuō)法,19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),21世紀(jì)則是開(kāi)發(fā)利用地下空間的世紀(jì)。近年來(lái),這種趨勢(shì)愈加明顯。世界上不少特大城市對(duì)于積極、高效利用地下空間的呼聲越來(lái)越高。如日本,有人提出把高速鐵路、高速道路鋪設(shè)到地下深層的構(gòu)想;大規(guī)模地下公共停車場(chǎng)的建設(shè)已經(jīng)在制定之中;在法規(guī)制度方面,鑒于重新評(píng)價(jià)深層地下空間土地所有權(quán)的應(yīng)有狀態(tài)、擴(kuò)大內(nèi)需、導(dǎo)入民間活力等背景存在,以前嚴(yán)格控制的地下街建設(shè)現(xiàn)已趨于放寬限制。日本正在從超高層建筑的空中開(kāi)發(fā)時(shí)代轉(zhuǎn)向大深度地下空間的開(kāi)發(fā)時(shí)代,從而掀起了一股不小的地下空間開(kāi)發(fā)利用與規(guī)劃熱潮。

1 高架建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)60年代,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,許多歐美及日本等國(guó)為了解決日益嚴(yán)重的交通阻塞、空氣污染和石油危機(jī)等,相繼采用高架道路形式以緩和地面交通的緊張狀況。目前世界各國(guó)大城市的快速干道相當(dāng)一部分都是高架(如日本東京市區(qū)內(nèi)快速干道有50%以上的高架)。就我國(guó)而言,自從1987年廣州市人民路第一條高架道路通車以來(lái),許多城市相繼建設(shè)了大量的高架道路。2000年上海的高架軌道交通明珠線投入運(yùn)營(yíng);武漢輕軌1號(hào)線一期工程10.14 km是高架建設(shè);廣州地鐵2號(hào)線有相當(dāng)一段線路也是高架路段。中國(guó)香港政府對(duì)于快速干道穿越市區(qū)時(shí),均采用高架的方式解決。

在土地高度開(kāi)發(fā)的情況下,城市道路高架是不可避免的。但是高架道路帶來(lái)的城市分隔和景觀損害、環(huán)境污染也是不可避免的,并且?guī)?lái)的是長(zhǎng)期的后果。進(jìn)入90年代,國(guó)外開(kāi)始拆高架橋。美國(guó)波士頓、芝加哥均開(kāi)始陸續(xù)拆除城市里的高架橋,城市道路的發(fā)展轉(zhuǎn)為向地下空間,建地下隧道,地面則盡量留給人們一個(gè)良好的居住環(huán)境。2001年9月廣州市市政府對(duì)東濠涌高架黃華路口匝道和人民路高架沿江路匝道進(jìn)行拆除。拆除的理由:1)交通利用率低,導(dǎo)致某些路段經(jīng)常塞車;2)對(duì)珠江沿岸景色造成影響。北京、深圳等城市都表示不再搞高架橋,立交橋要離居民生活區(qū)遠(yuǎn)一點(diǎn),要留下空間,給廣大市民營(yíng)造一個(gè)安寧、舒適的生活環(huán)境。

2 高架建設(shè)與地下空間建設(shè)的對(duì)比

2.1 兩種建設(shè)形式缺點(diǎn)對(duì)比

2.1.1 高架建設(shè)中的缺點(diǎn)分析

高架線路對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,主要表現(xiàn)在噪聲、振動(dòng)、電磁輻射、有害氣體4個(gè)方面。高架線路的噪聲主要產(chǎn)生于輪軌系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。根據(jù)日本實(shí)際測(cè)得的聲場(chǎng)分布,當(dāng)軌道交通噪聲源強(qiáng)為82 dB(A)時(shí),道路紅線在40m以上時(shí),一般不會(huì)超過(guò)道路交通干線兩側(cè)區(qū)域Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)70dB(A)。根據(jù)鐵道部勞衛(wèi)所研究認(rèn)為鐵路噪聲70dB(A)與交通噪聲55 dB(A)對(duì)人的干擾程度是一樣的。實(shí)測(cè)干道上的本底噪聲,一般都高于高架線路產(chǎn)生的噪聲。列車振動(dòng)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,影響因素很多,且具有隨機(jī)性。根據(jù)國(guó)家對(duì)交通干線道路兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求晝間為75 dB,夜間為72 dB。在同等輪軌條件下,高架線路引起的地振動(dòng)比地面線路少4 dB～9 dB,因此,只要不是電子顯微鏡和標(biāo)定用的試驗(yàn)臺(tái)等精密儀器,一般對(duì)敏感建筑物或其他建筑物都能滿足要求。高架線路電磁輻射主要的輻射源是:1)牽引供電系統(tǒng)。2)供電電源系統(tǒng),即地鐵專用的高壓系統(tǒng)的線路及有關(guān)設(shè)備,如主變壓器、開(kāi)關(guān)及母線等。3)列車在運(yùn)行中,受電弓與接觸網(wǎng)產(chǎn)生瞬間離線,造成火花放電包含很寬的頻譜,對(duì)沿線造成寬頻帶的射頻電磁干擾。由于交通量劇增,導(dǎo)致有限的空間內(nèi)機(jī)動(dòng)車行駛所造成的尾氣等有害氣體急劇增加,嚴(yán)重影響城市大氣環(huán)境。

2.1.2 地下空間建設(shè)中的缺點(diǎn)分析

開(kāi)發(fā)用地內(nèi)因土未被壓實(shí),其透水性較之周圍地表層高,大量雨水透入易引起水土流失,另外,建造了地下結(jié)構(gòu)還會(huì)改變地下水的徑流路線,打亂了原來(lái)的地質(zhì)平衡狀態(tài),從而影響地表植被的生長(zhǎng)。

干旱氣候區(qū)的表土因用地施工松動(dòng)而更易遭受風(fēng)蝕。此外,回填土序列的新改變使原本高質(zhì)量的耕植表土可能被回填的貧脊土所替代,使土壤中肥力減少,需要運(yùn)填新的肥沃土才有利于周圍環(huán)境的園林綠化。

大片地下用地開(kāi)發(fā),破壞甚至毀滅了周圍原有動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境,并改變了氣候,使人的生存環(huán)境也受到重大影響,需較長(zhǎng)時(shí)間的改造恢復(fù)工作才能建立新環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展平衡機(jī)制。有的生態(tài)平衡破壞狀況可能是難以恢復(fù)協(xié)調(diào)的,這將成為一種損失。

2.2 兩種建設(shè)形式優(yōu)點(diǎn)對(duì)比

2.2.1 高架建設(shè)帶來(lái)的好處

借天不借地,增加路網(wǎng)寬度;承擔(dān)了很大的交通量;改善行車條件,提高車行速度;便于統(tǒng)一規(guī)劃,分期實(shí)施。

2.2.2 地下空間建設(shè)帶來(lái)的好處

促進(jìn)城市土地的高效利用并達(dá)到改善城市環(huán)境的目的;促進(jìn)城市的美化;促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展;保護(hù)能源;保持良好的氣候條件;安全目的。

3 國(guó)外大中城市對(duì)于高架建設(shè)的趨勢(shì)和案例分析

以美國(guó)波士頓的地下空間開(kāi)發(fā)利用與城市更新為例:波士頓是美國(guó)歷史古城,也是交通最繁忙的城市,其城市交通問(wèn)題嚴(yán)重制約了城市的發(fā)展,城市中心區(qū)活力降低,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緩慢,城市環(huán)境質(zhì)量下降。波士頓中央大道建成于1959年,為高架6車道,它直接穿越城市中心區(qū),當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)每天運(yùn)量為75000輛機(jī)動(dòng)車,現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)量達(dá)到200000輛,成為美國(guó)最擁擠的城市交通線。現(xiàn)在每天交通擁擠超過(guò)10h,交通事故發(fā)生率是其他城市的4倍,通向機(jī)場(chǎng)的隧道境況也相同。據(jù)估算,由于堵塞、事故、油料浪費(fèi)、尾氣污染、時(shí)間延誤等因素每年損失5.7億美元。

中央大道高架橋的建設(shè),將原來(lái)的波士頓北區(qū)及相鄰的濱水區(qū)與老城中心區(qū)相隔離,限制了這些地區(qū)在城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中發(fā)揮作用。嚴(yán)重的交通堵塞和高發(fā)事故率,使一些商業(yè)機(jī)構(gòu)搬遷出去,以尋求更好的有力增長(zhǎng)和交通便捷的地區(qū),由此帶來(lái)的利稅損失更高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。

波士頓的案例提供了以下經(jīng)驗(yàn):1)改善交通是工程的主要?jiǎng)右?由于城市的交通問(wèn)題已經(jīng)影響到城市的活力和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力等方面,改善交通狀況成為世界上各大城市面臨的具體問(wèn)題;2)用地下隧道替代地面高架橋,提供了一條新的城市交通模式,城市中心區(qū)發(fā)展地下快速道路系統(tǒng)是解決古城保護(hù)、城市更新等方面的重要途徑;3)城市交通地下化,可以騰出地面空間以綠化、適度開(kāi)發(fā)及增加不同區(qū)域的城市生活聯(lián)系,減少了道路對(duì)城市的割裂,實(shí)現(xiàn)了土地的多重使用;4)安全、便捷的地下交通減少了地面不同交通形式的交叉,并在減少擁堵的同時(shí)可以降低污染和改善城市環(huán)境。

4 地下空間建設(shè)的城市發(fā)展新動(dòng)向

法國(guó)巴黎的盧浮宮的新入口采用了下沉式的建筑結(jié)構(gòu)形式,玻璃金字塔是庭院中唯一高出地面的符號(hào)。它不僅為游人創(chuàng)造了一個(gè)吸引視線的新亮點(diǎn),同時(shí)也解決了盧浮宮博物館地下空間的采光問(wèn)題,是一個(gè)地下空間開(kāi)發(fā)并且保護(hù)地區(qū)歷史的典范。

加拿大蒙特利爾地下城是世界最大的地下建筑工程,其創(chuàng)作動(dòng)機(jī)來(lái)源于達(dá)?芬奇的“城市地下的城市”,它使得人們可以免受各種惡劣氣候的影響并提供了一種“四季如春”的購(gòu)物和娛樂(lè)環(huán)境,同時(shí)又緩解了地面交通的壓力。

近年來(lái),隨著上海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及2010年上海世界博覽會(huì)的迫切需求,上海市掀起了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(特別是地下工程建設(shè))的新高潮。上海近幾年來(lái)地下工程建設(shè)的現(xiàn)狀和所取得的成就,這其中包括軌道交通工程、越江隧道工程、地下道路工程、地下市政工程以及地下空間規(guī)劃利用等多方面的進(jìn)展。

北京地下城的前身是人防工事,始建于1969年。地下城工程,歷時(shí)10年,于1979年完工。地下城距地面8m,最深處可達(dá)十幾米,寬2m,全長(zhǎng)30余千米,可容納30余萬(wàn)人。因工程量巨大,設(shè)施齊全,被稱為“地下城”。四通八達(dá)的地下通道,可以直通行政中心、紫禁城、天安門(mén)和火車站。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,無(wú)論對(duì)政府還是對(duì)規(guī)劃部門(mén)來(lái)說(shuō),綜合地考慮城市的地質(zhì)、地球技術(shù)以及地質(zhì)環(huán)境等方面的約束條件,制訂一個(gè)綜合的、協(xié)調(diào)的和連續(xù)的并且符合可持續(xù)發(fā)展要求的城市地下空間發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)成為必然的戰(zhàn)略選擇,也具有非常顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

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