国外城市地下空间防灾研究的关键进展

1．国外城市地下空间内部防灾的研究

国外城市地下空间开发利用研究，以日本为典型。日本课题组主要针对地下空间开发利用和使用中存在的灾害风险，经过3年的系统调研，收集了发生于1970—1990年日本本国地下空

间内的各种灾害事故，进行归类、汇总和分析，如表1-4所列（戴慎志，赫磊，2014）。

表1-4　1970—1990年期间日本国内与国外地下空间各类灾害事故对比

表1-4中列出的灾害在地面建筑中同样会经常遇到，如施工事故、结构损坏、交通事故等。此外，地下空间内一些灾害如火灾、爆炸、地震等在灾害的破坏形式和所造成的损失等方面，与在地面建筑中的同类灾害有明显的不同。

1970年大阪天王地铁瓦斯爆炸事件、1972年千日前百货大楼火灾等地下空间的灾害发生后，日本于1973年制定了《基本方针》，对地下街建设规定了若干限制性条款，打破了原本无秩序的地下街开发，并成立了“地下街中央联络协议会”。1979年，静冈车站站前黄金地下街发生瓦斯爆炸事件，日本开始重视对与地下街及地下通路合并设置店铺的“准地下街”进行规模与法令上的限制，由五省下达《地下街的基本方针》，除了提出比之前基本方针更严格的规定外，也确定在非不得已的状况不再兴建地下街的原则。1980—1990年，日本限制地下街的开发，直到1988年提出“推动公共利用地下空间基本计划策略”才有所改变，开始再度出现较大型的地下街。(www.xing528.com)

国外早年进行的地下空间抗震研究中，美国修建圣弗兰西斯科海湾地区的快速运输隧道（简称BART线）时制定的抗震设计标准具有开创性意义。日本从试验和理论等方面对沉埋隧道和地下铁道的抗震设计进行探讨，取得了较多成果。苏联对塔什干等城市的地下铁道计算、结构形式和构造措施也进行了研究。1995年，日本阪神发生地震，许多国家加大了对地下空间结构抗震设计的研究和投入，日本于1999年对铁道构筑物等重新制定了抗震设计规范，大阪市则对高速电气轨道8号线地下构筑物的设计制定了抗震设计标准及指南，可据其对隧道和地铁的抗震设计作改进。

2．国外城市地下空间防灾协同作用研究

国外最早利用地下空间防御的灾害是战争空袭，由此开始规划建设各种人防工程。Nelson和Sterling（1982）提出地下空间具有天然的隔热、密闭、隔音的特性，可用于存储易燃易爆物质、有毒有害物质、放射性物质等，从而保障危险品的生产、存储安全。Parker（1996），Cano-Hurtado（1999），以及Nordmark（2000）等认为开发地下空间进行防灾减灾，包括暴雨、洪水、地震、台风、泥石流、雷暴、寒潮等自然灾害，具有非常大的优势。日本部分城市在这方面已经展开探索（Japan Tunnelling Association，2000）。Sterling和Nelson（2012）对利用地下空间提高城市可恢复力进行了研究，提出地下基础设施，地铁系统、地下道路、供水网络、排水网络、电力配送网络、信息网络、燃气网络、区域冷暖系统等独特的抗灾特性，对城市的可恢复力有重要影响。

利用“水往低处走”的原理，即地面滞水寻找地势较低处外泄，在地下空间建设深层隧道系统，及时快速排除地面积水，可以提高受保护地区防洪、排涝标准。按照深层隧道承担的职能，大致分为五类：①快速排除洪水；②消除洪峰，蓄滞洪水；③雨水回用；④控制初雨面源污染；⑤保护河流水体水质。美国芝加哥市深层隧道系统，便是为了控制污水外排、保护密歇根湖水质和消除洪峰、滞蓄洪水而建；日本名古屋和东京、马来西亚吉隆坡以及我国香港为了快速排除洪水、消除洪峰、滞蓄洪水都建设了地下深层隧道系统；新加坡为了快速排除洪水，建设的地下深层隧道系统还兼顾了雨水回用。

按照建设方式，深层隧道可以分为单建式和复建式两类。单建式：单独在地下空间建设防洪设施；复建式：与其他地下空间功能性设施共同建设，例如马来西亚吉隆坡“聪明隧道”，地下雨水排放隧道与地下道路共建；日本大阪市地下排洪隧道与地下综合管廊共建等。