我在城市中挖了个大洞，挖到最后竟然是......
环
环球科学约 5 分钟
环球科学约 5 分钟
来源 | 中科院物理所（ID：cas-iop）
撰文 | Childe
当你走在城市的街道上，地面上高楼林立，车水马龙，一派繁华的景象。
抬头看天，低头看路，却很少有人去想， 城市地底下都有些什么 ？在我们看不到的地下世界，又会有怎样的秘密？
今天，就让小编带领大家“ 掘地三尺 ”，来深挖那些 城市地下的结构和建筑 吧!
城市地下都有啥？
城市地下设施 是城市的重要组成部分，包括了 各种管线、下水道、地下通道、地下停车场、地下商场 等等，某些大城市还有 地铁 。这些设施的存在对于城市的运行和发展至关重要。
开上挖掘机，让我们一起在城市的地面挖呀挖～（纯想象， 请 勿实操）
（向上滑动图片开始挖掘） 上滑开始挖掘↑
建在地下有什么好？
城市地下居然有这么多地下建筑，那么人们为什么要费这么大力气，把它们建在地下呢？这是因为建在地下的设施有下面这几个优点：
1.节省土地
随着城市的规模扩张，由此带来的 建筑用地不足 与城市发展的矛盾日益尖锐，特别是在繁华商业地段，开发地下空间 节省了土地资源 ，能够缓解城市用地紧张局面。而且房子都建在地下，可以 降低地面建筑密度 ，也能 扩大绿化面积 ，改善地表生态环境。
2.缓解交通拥堵
地下 垂直空间 很大，地铁等交通线路立体地建在地下，彼此之间交叉较少，互不干扰，可以极大的 节省通勤时间 。
3.防噪音，抗干扰
地下厚厚的土层能 隔绝噪音 和一些其他影响，在地下建造 住房更安静舒适 。另外，一些 精密科研装置 ，由于对宇宙线等 外界噪声信号 敏感，建在深深的地下可以防止干扰。
4. 特殊时期用于防护
地下空间相对于地上建筑较为封闭， 防御能力 远高于地面建筑，并且 灾后修复能力 较强，可以建设成城市的防灾防空空间，大大的提高了城市防空的保障力量。
5.冬暖夏凉，节能环保
地下空间较于地上建筑， 通风性较差，温差小 ，冬天地下很暖和而夏天则很凉爽。这一优势节省了对于电力资源的消耗，一定程度上 缓解了高峰时期用电紧张 的局面。
为啥不建地底高楼？
最核心的原因是，往地下挖他 贵 啊。普通7米深以内的 地下室 单方造价 2000 元左右，而普通100米的 高层建筑 ，单方土建造价只需要 1000到1500 。
从 建筑设计 上讲，建设更深的地下建筑也有困难。地下建筑的外墙由于 侧土压力 和 地下水压力 都会随深度增大而增加，更大的压力对 建材承压 和 房屋结构设计 都是不小的挑战，建设超深地下建筑是一项 耗工耗时 的工程，并且也有一定的风险。而且，地下开发过度，也会 降低地面载荷 ，可能给地表的建筑带来塌陷的风险。
从 使用功能 上来讲，地下建筑的 防水防潮、通风、采光 不论对建设还是维护来说也是重点和难点。即便这些问题得到解决，还要考虑 排水、排污以及防火 等问题才能满足居住要求，在地下 很难达到良好的居住条件 。
因此，如果是开挖到地下几百米的 居住建筑 ，以现有技术来说基本上就真的是科幻。
未来地下城？
国际建筑界流传这样一句话：“19世纪是 桥梁 世纪，20世纪是 高层建筑 世纪，21世纪是 地下空间 世纪。
伴随着地下空间的数量迅速加大，我国各大中型城市地下空间使用的总量规模，已达到世界其他同类城市的前列，中国已经发展成世界上 地下空间使用的强国 。就现有的地下设施建设，我国地下空间使用以 地下停车、地下交通、人防疏散 为基础，以 地下排水管道、地铁和地下商业中心 为侧重点。目前，地下城市轨道交通、地下商业、地下停车场建设进入发展时期。
在国产硬科幻大片 《流浪地球》 中，人类为生存而建造的“ 地下城 ”让人印象深刻。随着城市的发展，地下空间在现代城市发展进程中日趋重要。我们到底能建造怎样的地下建筑呢？
流浪地球中的地下城丨图源凤凰网
一般城市地下空间的开发深度只到 100米 。不考虑实际成本，在 1000米 的深度搞建设，在某种意义上是可能实现的。
世界最高楼--哈利法塔丨图源网络
向上看，目前世界最高的高楼是迪拜的
哈利法塔
，标准
高度828 米
。向下看，朝着更深处进发，目前地球上最深的钻井是俄罗斯的
Odoptu OP-11油井
，
深度12,345米
。地壳的平均厚度有
17,000米
，再下方可能已经都是熔岩，这个深度差不多就是想象中能住人的极限了。相比之下，地底下的空间更加广阔，有更大开发的余地，也带给了我们无穷想象。但是除了前文涉及的建筑难题，我们不知道更深处还有什么其他难题等着我们...
我们不断向高空侵占的同时，也在慢慢将注意力移至 地下空间 的探索。随着科技的不断进步，也许在不久的未来， 地下城市 将不再是幻想，甚至会出现一个个魔幻的 “摩地”大楼 。
参考资料： [1] 张志,吴梦涵.基于CiteSpace的中国城市地下空间研究发展综述[J].安全与环境工程,2023,30(01):25-34. [2] 杜雨露,王志超.城市地下空间开发利用的必要性探讨[J].四川建材,2016,42(01):100-101+109. [3]《住房和城乡建设部关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》，2020年12月30日. [4] 人行地下通道设计标准 Design Standard for Pedestrian Underpass in Shenzhen SJG 68， 2019版. [5]《汽车加油加气站设计与施工规范》 GB50156-2012，2014版. [6] 地铁一般在地下多深？ 有哪些原因决定了它的深度？ ，知乎 [7] 秦始皇帝陵博物院官网，https://www.bmy.com.cn/
封面图由BingAI生成，并非真实存在
本文转载自公众号“中科院物理所”（ID：cas-iop）
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抬头看天，低头看路，却很少有人去想， 城市地底下都有些什么 ？在我们看不到的地下世界，又会有怎样的秘密？
今天，就让小编带领大家“ 掘地三尺 ”，来深挖那些 城市地下的结构和建筑 吧!
城市地下都有啥？
城市地下设施 是城市的重要组成部分，包括了 各种管线、下水道、地下通道、地下停车场、地下商场 等等，某些大城市还有 地铁 。这些设施的存在对于城市的运行和发展至关重要。
开上挖掘机，让我们一起在城市的地面挖呀挖～（纯想象， 请 勿实操）
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建在地下有什么好？
城市地下居然有这么多地下建筑，那么人们为什么要费这么大力气，把它们建在地下呢？这是因为建在地下的设施有下面这几个优点：
1.节省土地
随着城市的规模扩张，由此带来的 建筑用地不足 与城市发展的矛盾日益尖锐，特别是在繁华商业地段，开发地下空间 节省了土地资源 ，能够缓解城市用地紧张局面。而且房子都建在地下，可以 降低地面建筑密度 ，也能 扩大绿化面积 ，改善地表生态环境。
2.缓解交通拥堵
地下 垂直空间 很大，地铁等交通线路立体地建在地下，彼此之间交叉较少，互不干扰，可以极大的 节省通勤时间 。
3.防噪音，抗干扰
地下厚厚的土层能 隔绝噪音 和一些其他影响，在地下建造 住房更安静舒适 。另外，一些 精密科研装置 ，由于对宇宙线等 外界噪声信号 敏感，建在深深的地下可以防止干扰。
4. 特殊时期用于防护
地下空间相对于地上建筑较为封闭， 防御能力 远高于地面建筑，并且 灾后修复能力 较强，可以建设成城市的防灾防空空间，大大的提高了城市防空的保障力量。
地下空间较于地上建筑， 通风性较差，温差小 ，冬天地下很暖和而夏天则很凉爽。这一优势节省了对于电力资源的消耗，一定程度上 缓解了高峰时期用电紧张 的局面。
为啥不建地底高楼？
最核心的原因是，往地下挖他 贵 啊。普通7米深以内的 地下室 单方造价 2000 元左右，而普通100米的 高层建筑 ，单方土建造价只需要 1000到1500 。
从 建筑设计 上讲，建设更深的地下建筑也有困难。地下建筑的外墙由于 侧土压力 和 地下水压力 都会随深度增大而增加，更大的压力对 建材承压 和 房屋结构设计 都是不小的挑战，建设超深地下建筑是一项 耗工耗时 的工程，并且也有一定的风险。而且，地下开发过度，也会 降低地面载荷 ，可能给地表的建筑带来塌陷的风险。
从 使用功能 上来讲，地下建筑的 防水防潮、通风、采光 不论对建设还是维护来说也是重点和难点。即便这些问题得到解决，还要考虑 排水、排污以及防火 等问题才能满足居住要求，在地下 很难达到良好的居住条件 。
因此，如果是开挖到地下几百米的 居住建筑 ，以现有技术来说基本上就真的是科幻。
未来地下城？
国际建筑界流传这样一句话：“19世纪是 桥梁 世纪，20世纪是 高层建筑 世纪，21世纪是 地下空间 世纪。
伴随着地下空间的数量迅速加大，我国各大中型城市地下空间使用的总量规模，已达到世界其他同类城市的前列，中国已经发展成世界上 地下空间使用的强国 。就现有的地下设施建设，我国地下空间使用以 地下停车、地下交通、人防疏散 为基础，以 地下排水管道、地铁和地下商业中心 为侧重点。目前，地下城市轨道交通、地下商业、地下停车场建设进入发展时期。
在国产硬科幻大片 《流浪地球》 中，人类为生存而建造的“ 地下城 ”让人印象深刻。随着城市的发展，地下空间在现代城市发展进程中日趋重要。我们到底能建造怎样的地下建筑呢？
流浪地球中的地下城丨图源凤凰网
一般城市地下空间的开发深度只到 100米 。不考虑实际成本，在 1000米 的深度搞建设，在某种意义上是可能实现的。
我们不断向高空侵占的同时，也在慢慢将注意力移至 地下空间 的探索。随着科技的不断进步，也许在不久的未来， 地下城市 将不再是幻想，甚至会出现一个个魔幻的 “摩地”大楼 。
参考资料： [1] 张志,吴梦涵.基于CiteSpace的中国城市地下空间研究发展综述[J].安全与环境工程,2023,30(01):25-34. [2] 杜雨露,王志超.城市地下空间开发利用的必要性探讨[J].四川建材,2016,42(01):100-101+109. [3]《住房和城乡建设部关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》，2020年12月30日. [4] 人行地下通道设计标准 Design Standard for Pedestrian Underpass in Shenzhen SJG 68， 2019版. [5]《汽车加油加气站设计与施工规范》 GB50156-2012，2014版. [6] 地铁一般在地下多深？ 有哪些原因决定了它的深度？ ，知乎 [7] 秦始皇帝陵博物院官网，https://www.bmy.com.cn/
封面图由BingAI生成，并非真实存在
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