受城市化快速推进、人口急剧增加、极端天气频发等多因素综合影响，用地紧张、交通堵塞、城市内涝等诸多“大城市病”快速涌现，造成城市人居环境与公共服务恶化等一系列问题，如2020年台风“山竹”造成珠三角城市群基础设施破坏，2021年郑州特大暴雨造成城市内涝灾害。众多大型城市也面临早晚高峰道路拥堵和停车困难等问题。开发城市地下空间，可以充分利用城市空间资源，解放地表资源配置，有效缓解“大城市病”。近日，自然资源部发布《关于探索推进城市地下空间开发利用的指导意见》，为充分挖掘地下空间资源潜力，增强城市综合承载能力提出了决策部署。
当前，城市地下空间的开发利用在推动城市空间结构优化、土地利用效率提高及城市综合承载力增强方面，既有重大意义也面临挑战。首先，地下空间存在“碎片化”开发利用状态，地下交通、市政、建筑专项开发并存，且存在地上、地下规划脱节问题，无法形成有效的网络化和系统化布局，限制了地下空间的综合效益发挥，增加了后期整合的难度和成本。其次，地下空间工程建造过程相对粗放，绿色低碳、环境友好型建筑材料和智能化建造技术应用不足，地下空间建造碳排放量较高，亟须提高绿色建造和智能建造水平，以适应日益增长的绿色建筑和“双碳”目标需求。此外，地下空间的运维管理在一定程度上存在理念相对落后、监测手段缺乏，管理措施不力等现状，特别是在能源消耗、环境影响、生态效应方面，缺乏有效的监测和管理措施，造成地下空间的后期运营成本高昂、环境负担沉重等问题。另外，地下空间的规划立法比较滞后，缺乏针对性的法律法规支持，导致地下空间的权属、使用和收益分配等问题难以明确，一定程度上影响了社会资本的投资积极性。城市地下空间的开发利用需要在规划、设计、建设、运维等全流程进行系统性的优化和创新，并以立法的形式明确权属、使用等一系列问题，以实现其在增强城市综合承载能力、促进城市可持续发展中的积极作用。
面对地下空间开发利用的挑战，基于工程建造者视角，系统化规划布局方法以及绿色智能化建造技术、全周期韧性提升技术等科技创新成果将推动解决当前面临的挑战，引领城市地下空间的未来发展。
规划方面，城市地下空间的开发宜加强与城市总体规划的协调一致，有机融合地上、地下空间，构建多层次、立体化的城市空间体系。应以实现地下空间的多功能性和互联互通性为标准，优化地下交通、市政、建筑等设施布局，提升地下空间的整体效能和可达性。以南京江北新区地下空间项目的规划为例，其地下总建筑面积85.10万平方米，基坑最深达50.8米，集商业、交通、停车和市政设施于一体，形成了一个多功能的地下城市综合体。
建造方面，绿色建造和智能建造是城市地下工程的建造利器。绿色建造技术将注重使用环保材料、节能技术，减少地下空间建设对原有环境的扰动，提高资源利用效率。智能建造则依托于大数据、物联网、人工智能等技术，提升地下空间建造过程的数字化、自动化、智能化程度，实现地下工程建造的安全、提质、降本、增效。如总建筑面积58万平方米的光谷“超级地下城”，其作为包括商业中心、交通枢纽、停车设施以及市政基础设施等多种功能的立体化城市地下综合体，建设过程中引进了信息化、5G技术、BIM技术等先进技术，形成一套适用于地貌复杂、超长深埋地下空间的施工关键技术，推动了国内相关施工技术的发展。
全周期韧性方面，城市地下空间的规划、设计、建造、运维过程都着力强化其防灾减灾和灾后恢复能力。通过空间有序规划、建材耐久性优化和结构体系的抗灾优化等手段，可以增强地下空间抵抗自然灾害与突发事件的韧性，确保灾害发生时维持基本功能、灾后可快速恢复。如雄安新区的地下综合管廊建设，集成了物流、电力、通信、供水、供热等多种功能。项目建设了覆盖综合管廊的物联网感知体系，搭建了管廊智慧运维平台，将舱内传感设备与监控中心互联，结合大数据、云计算等手段，可实现24小时实时、全方位自动监测和状态分析，为其运维安全保驾护航。
（作者：郑飞，系中国地质大学〔武汉〕工程学院地下空间工程系教授）
