■ 高 磊

日本地下空间开发和利用

■ 高 磊

日本的民法中规定：“土地的所有权，在法律上，包括土地的上面和下面。”图1是日本与地下空间利用相关的主要法令。在民法等基本法令之中，关于项目执行、安全、土地限制的就各有二十多条。关于地下空间利用的法令，图中以红色和蓝色标示。图2表示的是土地所有者、公共性和利用方法的关系。红色线框的左侧表示私有地、右侧表示公共用地。黄色部分是地下商业街、地下停车场、地下人行道、地铁站等不特定多数人利用的空间。红色部分是日本的大深度地下空间。右侧的地下部分，则是道路、通信、电力、燃气、给排水、共同沟等设施。

随着技术、安全、环境等技术开发的推进和政策法规的日益完善，日本的地下空间越发大有可为。日本地下空间开发与利用主要有以下特点：

1.地下空间规划建设的主要动因是为了解决城市交通矛盾。

2.日本地下街规模不大、布局简单、动线直接，但形成了有效的区域地下网络，提高了灾害发生时人群的疏散效率。

3.地下空间分层开发，商业街设置于浅层地下空间。

4.交通枢纽是地下空间开发的主要对象，设计精密、运转高效。

5.地下空间环境舒适、安全、人性化。

一、共同沟应用及实例

城市地下管廊，又被称为“共同沟”，是日本城市公共设施的重要组成部分。其规划、建设和运营由各地市建设局统一负责，建设成本主要是地方政府承担，管线单位只承担管线直接布设费用。共同沟建成后，管理维护费用由政府和共同沟的各个管线单位分摊，一般来说，政府承担比例要大于50%。日本大都市的发展经验证明，地下管廊建设可以适应城市高密度化发展的趋势，在安全性、经济性、改善城市交通、方便市政公共设施管理以及环境保护等方面优势明显。主要优势有以下几种：

1.充分发挥道路的交通功能。

2.提高道路空间利用率。

3.便于维护和管理，保障重要管线安全。

4.各种线路地下化能够改善城市环境。

5.增强城市的防灾能力。

图1 日本与地下空间利用相关的主要法令

图2 土地所有者、公共性和利用方法关系图

从东京公路的地下利用情况来看，在日本东京都区域内，约1100km的公路干线之中，135km已经修建完成。其中，国道总长度中的约7成，约120km已经完成。图3是共同沟修建前后的效果图。共同沟中容纳了电力、通信、自来水、工业用水、下水道、燃气等6种基础设施。

图3 共同沟修建前后效果图

目前，国道1号日比谷共同沟、三田共同沟、国道14号东日本桥共同沟、国道20号上北沢共同沟正在呈放射状修建，共同沟的网络化正在不断推进中。

麻布共同沟是在东京中心地区建造的共同沟之一。挖掘隧道的盾构机外径5.440m（内径4.700m），隧道全长2600m。

图4 麻布共同沟全景图及地质断面图

麻布共同沟，延伸到虎门十字路口的竖井为止，之后就是日比谷共同沟。日比谷共同沟全长1550m，外径约7.3m。施工期间，东海暴雨导致隧道浸水。于是在日比谷十字路口附近公园的一部分建造了调整池。2100m3的调整池建成后，车辆恢复了正常通行。

东京临海副都心共同沟是东京湾填海造地区域内的共同沟。由于其属于港湾区域的道路，共同沟中铺设有通信光缆、地区冷暖气供热导管、垃圾收集管。从图6中可以看出，地区不同，断面的构成也呈现出差异。

图5 日比谷共同沟调整池示意图

图6 东京临海副都心共同沟

二、地下空间防灾措施

1.地下商业街、地下空间的防灾措施

日本法律和技术规范对地下街的防灾具有极为严格的要求。地下街设有专门的防灾办公室，内有监视系统和灾害指挥系统。

2014年4月份，日本国土交通省发布了《地下商业街的安全避难对策指导方针》。内容包括安全避难对策出台的背景及具体的对策，成为了研讨建筑结构的抗震性、非结构部件的安全性和安全避难的填补性方略。

针对地下商业街等地下空间的防灾措施，分为防震措施、防泛滥措施、防火措施、防恐措施及其他灾害措施。防震措施包括墙壁、天花板、设备、结构等的加固；防泛滥措施包括海啸、海潮、河流泛滥等外涝泛滥对策、集中暴雨等内涝泛滥对策；防火措施包括内部火灾对策、周围火灾对策；防恐措施包括暴动、恐怖袭击等对策；其他灾害措施是指水管破裂、近来多发的人为失误等的对策。信息的收集和发布、避难行动则需要事前的演练、安全引导的方法和专业的训练。

图7 日本地下空间防灾措施

图7照片中为天井内部、抗震检查的预检、浸水的状况。

2.防范水灾的地下排水设施

受台风的影响，日本多数地区经常遭遇强降雨。因此，以东京为代表的首都圈等核心都市对防涝问题都十分重视。通过长期、大量的财政投入，日本建设外成了比较完备的城市排水设施。“首都圈外围排水道”是当前世界上规模最大的地下排水设施。

首都圈外郭放水路，是建于国道16号地下约50米处的全长6.3km的地下排水渠。设施由导入该地域各河川洪水的流入设施、地下储水管道、临时储存流入水的调压水槽、排出用的排水机库等部分构成。隧道内径约10m，2006年建成。调压水槽用来缓冲地下隧道的水势，长177m、宽78m、高18m，由59根细长的混凝土巨柱（2m×7m，500t）构成。这59根重达500吨的巨柱用来对抗浮力。该设施建成后，该地区的水患大幅度减少。

图8 日本首都圈外郭放水路

三、大深度地下利用

地下空间，所处越深则振幅越小，具有抗震性。日本颁布的《大深度地下公共使用特别措施法》中明确了“大深度地下的定义”：从地面向下40m（非地下室建设利用的通常深度）在承载地基最浅部分加上10m的深度空间。该法适用对象为道路、河川、铁路、通信、给排水等公共事业。因为适用对象不只限于道路下方的公共用地，所以路线的设定可以更加合理。同时，将地面上可有可无的设施移入地下，也起到了景观保护的作用。该法的颁布推动了大深度地下空间的合理开发，日本的公共事业得以顺利实施。

大深度地下利用的发展不仅需要政策支持，还需要技术开发来带动。图9是技术开发的意向图。分歧盾构技术、竖井建造技术、换气技术、空间构建技术、隧道建造技术、移动物流技术等都有待进一步开发。

图9 大深度地下利用技术

将地下纷繁杂乱的基础设施统一容纳进大深度的隧道，能够重新构建寿命将尽的基础设施，在浅深度上又能够创造出可重新利用的空间，为修建下一代新的重要基础设施助力。展望大深度地下利用的未来，必须要研讨其科学合理实施应用的可能性，以及已开展大深度地下利用的城市的再生。未来，日本首都圈将如图10所示，利用大深度地下隧道的自动无人化物流系统进行大量运输；建立高度IT化的高规格物流基地；实现与港湾物流全面协作推进运输方式转换。

图10 日本大深度地下首都圈物流系统构想

日本对城市地下空间的开发正在由浅入深，构成由较为单一的道路市政设施逐步转向包括道路两侧和城市商务交通枢纽等的综合化和集约化设施。