地下建筑学.doc

城市地下空间利用（地下建筑学）
----寒江雪
课程主要内容
课程的意义以及研究前沿;
地下空间开发利用的历史沿革;
地下空间开发利用的主要内容及地下建筑设计方法
城市空间整合的现实意义以及城市三维空间整合;
城市三维空间整合实效性的评价方法。
第一讲课程的意义以及研究前沿
一、地下空间及地下建筑的涵义
1、地下空间
在岩层或土层中人然形成或经人工开发形成的空间称为地下空间(subsurface space)
天然形成的地下空间，例如在石灰岩山体中由于水的冲蚀作用而形成的空间.称为天然溶洞;在土层中存在地下水的空间称为含水层。人工开发的地下空间包括利用开采后废弃的矿坑和使用各种技术挖掘出来的空间。
2、地下建筑
建造在岩层或土层中的各种建筑物和构筑物，是在地下形成的建筑空间，称为地下建筑
地面建筑的地下室部分也是地下建筑;一部分露出地面，大部分处于岩石或土壤中的建筑物和构筑物称为半地下建筑。地下构筑物一般是指建在地下的矿井、巷道、输油或输气管道、输水隧道、水库、油库、铁路和公路隧道、野战工事等。
地下建筑具有良好的防护性能，较好的热稳定性和密闭性，以及经济、社会、环境等多方面的综合效益。
地下建筑的密闭环境和周围存在着比较稳定的温度，对于创造要求特别高的生产环境和贮存物资的环境，都是很有利的。
地下建筑处在一定厚度的岩层或土层的覆盖下，可免遭或减少包括核武器在内的各种武器的破坏作用，同时也能较有效地抗御地震、咫风等自然灾害和火灾、爆炸等人为灾害。
在城市中有计划地建造地下建筑，对于节约城市用地和能源，改善城市交通，减轻城市污染，扩大城市空间容量，提高城市生活质量等方面，都可以起到重要的作用。
地下建筑存在着一定的局限性，比如缺少天然光线，与自然环境隔绝，建筑造价较高，施工比较复杂等等。
二、中国地下空间利用研究的背景
城市化是社会生产力发展的必然产物，是“人类生产和生活方式由乡村型向城市型转化的历史过程，表现为乡村人口向城市人口转化以及城市不断发展和完善的过程。又称城镇化、都市化”，是随着生产力的发展而导致人们的生产方式、生活方式、和行为方式变化的过程。
中国的城市化(Urbanization)进程仍然在加快。改革开放以来，我国城市化进入快速发展时期，2009年我国城市数量为654个，城镇人口增加到6.2186亿人，城镇化水平达到46.59 %，全国有200万以上人口的城市23个，100-200万人口的城市33个，50-100万人口的城市86个，20-50万人口的城市239个f《中国城市状况报告》编写组·《中国城市状况报告》(2010/2011)[R]·外文出版社，2010]0万人口的城市33个，50-100万人口的城市86个，20-50万人口的城市239个f《中国城市状况报告》编写组·《中国城市状况报告》(2010/2011)[R]·外文出版社，2010]0
2007年中国三大经济区域城镇化率分别为东部0.545、中部0.408、西部0.348 0觑馨空豁鼎寨飞冒象严瘾隽杰黑产达到65% o
在城市经济高速增长的同时，环境污染，资源、能源紧缺，贫富分化的现象正在加剧或者是恶化，城市化所带来的挑战日益严峻，城市人居环境受到极大的威胁。近几十年来在发达国家城市化进程中出现的逆城市化现象(郊区化或反城市化)，其主要表现为大城市人口明显减少、人口由中心城市大量向郊区及更远的乡村地区迁移、更多的人口集居在大城市的边缘地带，中等城市人口迅速增加，城市化区域不断扩大，反映了现代的城市空间设计落后于社会和经济高速发展的现象。
城市的发展历史表明，单纯依靠扩大城市空间规模来扩充城市容量的发展模式不是扩展城市空间的合理模式。事实上，现在正是那些技术先进的国家对此抱有极大的兴趣。在城市空间短缺、土地价格飞涨、城市集聚和其他因素的压力作用下，某些国家在其原有城市中己经不同程度的使用地下空间咭迪恩·S·格兰尼，尾岛俊雄.城市地下空间设计[MT].北京:中国建筑工业出版社，200.5.1]
三、城市空间拓展的紧迫形势及早期探索
自新中国成立到2005年，北京市区的建成区面积扩大了4.9倍，市区人口增加了近4倍，2010年市区人口更是达到近2300万，根据北京市规划委的数字，1800万人口将是北京可承载的最大极限。超出的这几百万人口，将对北京市的经济发展、社会发展、交通、环境，特别是水资源带来巨大压力。北京市2004年拥有机动车220万辆，在国家汽车产业政策和汽车消费政策的支持下，汽车生产量和消费量都以更快的速度增长，截止到2010年12月19日机动车保有量己达到476万辆，此后将在北京市限购的政策下每月稳定增加2万辆，按此计算到2011年底会突破500万辆。随着各种各样的城市功能向城市中心聚集，引起中心区环境日益恶化，人口密度过高，开敞空间不断减少，公共社会空间不足，交通日益拥堵，由此引发了城市建设在城市边缘地区的无序发展，最终导致了城市空间的迅速蔓延，极大浪费了城市空间资源，严重制约了未来的城市发展。
城市空间的集中和分散是近代城市研究的主线+s}锋紧凑城市的综合测度与调控研究[ny杭州，浙江大学出版社，aoiol，城市发展过程体现“聚”和“散”的特征，如图2.2所示。面对近现代城市所面临的种种矛盾，许多国家的学者对此进行了积极地探索与实践，期望能够找到一种解决城市问题的方法，创造一种适合现代城市的新型城市发展模式。
城市分散发展思想的代表人物有英国城市规划师E.霍华德((E. Howard,“田园城市”理论)、美国建筑师F.L.赖特俨广亩城市”理论)和芬兰建筑师E.沙里宁(’’有机疏散”理论)。城市集中发展思想的代表人物有勒·柯布西埃(’’光明城市”理论)和简·雅各布斯(’’城市多样性”理论、.等等。
20世纪初，城市美化运动(City Beautiful)在美国出现，发达国家越来越关注于塑造人性化的城市空间。
1901年，针对伦敦的拥挤和窒塞的问题，查尔斯·布斯(Charles Booth)认为，伦敦需要的是“大型而且真正彻底的地下和空中铁路，以及地面有轨电车网络，这是以满足众多的长、短距离的出行川彼得霍尔著，童明译·明日城市}nt}.上海，同济大学出版社，2009J1]
著名建筑师柯布西耶((Le Corbusier)在上个世纪20年代提出了“现代城市”的设想，他主张大城市应采用高架和地下的多层立体式交通体系，并在市区修建高层建筑，竖向发展应作为城市空间的途径。
中国工程院院士钟训正在王文卿教授编著的《城市地下空间规划与设计》一书中，题词:“地下空间的开发是改善城市环境，缓解城市交通，保障人防安全等最有效的措施，也是大城市发展的必由之路。对它的忽视，等于对城市发展的犯罪。’，
法国人欧仁·艾纳尔((Eugene Henerd)在1906年针对巴黎的交通枢纽建设问题进行了深入的研究，并提出了“地上地下立体交叉、人车分流”的解决办法。王漩(1995)认为艾纳尔关于城市地下空间开发利用的设想对今后的城市规划理念产生了深刻的影响。艾纳尔在1910年提出了多层次利用城市街道空间的设想，提出了一种多层的交通干道系统，艾纳尔将系统分为五层布置。这样一来，可以实现所有车辆均行驶在地下，因而可以节约大量的城市用地以布置城市的绿地。
自20世纪20年代以来，世界各城市都在纷纷发展城市的地上空间，世界第一高建筑的建筑高度不断被刷新，反映了人类在城市空间发展上的趋势。城市设计主要关注的是在城市、城镇以及相对城市区域较小的社区中设计和建造公共空间，城市设计者用全面和整合的设计理念来考虑城市的各个方面，包括交通、居住、物流系统、通讯、健康及规划的许多其他方面。20世纪60年代以来，国外发达的城市意识到城市上部空间发展的局限性，开启了大规模利用和开发城市地下空间的时代，在实践中逐步形成了地面空间、上部空间和地下空间协调发展的城市空间构成新概念。
建筑师Paul Maymont建议的充分利用横跨巴黎东西唯一不收费的廊道，但是Pierre Duffaut认为仍然是一种乌托邦设想，无法实现.
巴黎歌剧院下方的三条地铁线路的交叉口，一条线路重叠在另一条的上方，这三条线路由于选址集中，线路之间的联系最短。地下建筑逐渐成为一种从自然资源和地面压力中获益的艺术，而不是对抗和拒绝J亡护}I llP}erre Dnffant著陈燕秋译.洞穴一一从微中子研究到地下空间规划[Jl.国际城市规划，V o1.22,zoo7}6}:41-461
地下城市的一个主要目标是保护自然，并改善地上传统城市的审美和社会空间。全面的城市设计，不仅要混合城市中不同的土地利用，还要将传统的地上城市与新的地下城市融合到一起，即全面的地下城市设让，这对解决许多现有的城市问题具有革命性和现实性的意义。
城市地下空间的规划设计对传统城市的改进具有重大的意义，其设计目标是:将城市中心区大多数的城市交通网络和基础设施转移到地下层，开放地面空间作为步行道路，并引入自然景观，把人类活动与汽车隔开，将自然环境深深地渗透到地上城市环境的核心区，为城市设计实现和运行一种完金自动化的地下物五曰系氢咭迪恩·s·格兰尼，尾岛俊雄·城市地下空间设计[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.1]0
这种城市地上、地面和地下空间的协调开发是城市集约化效能发挥的充分条件，而充分利用地下空间则是解决城市地面容量不足，提高城市通勤效率，繁荣商业，改善地面环境，满足人车活动分离等城市功能需求的重要手段。城市三维空间整合的实效性涵盖于规划、设计、管理、技术等各个层面。
四、中国城市地下空间开发存在的问题
城市地下空间属于城市空间的一个重要组成内容，所以它是城市可持续发展的重要载体，它不仅是作为物质载体的实体空间，更是对应了社会生产与生活的社会空间。
人类利用地下空间己经有几千年的历史，早期人类的开发实践在很大程度上是满足人类自身较低层次的遮蔽、储存和埋葬的需求。研究现代城市三维空间整合(integration)及实效性(effectiveness)，必然离不开分析研究人类自古以来开发利用地下空间的诸多实践，从中找出影响整合实效的症结，发现问题才能解决问题，有利于为新时期城市三维空间整合提供科学、可靠地依据以及评价体系。
当前，我国城市地下空间开发利用、整合仍然存在较为严峻的问题，主要表现在以下几个方面:
1.城市三维空间整合不够，城市中心区地面矛盾得不到缓解，导致整合低效.
目前我国的地下空间开发利用在规划以及空间整合层面还存在一些明显的问题。而且，综合性、多功能的城市地下空间规划尚处在起步阶段，在如何整合地上、地下两个空间的关系方面，还需要在实践中总结经验。
地下空间的规划与城市地面城市设计没有很好的衔接，城市上、下部空间的规划不协调，各自为政，缺乏统一的整体性设计，从而导致地下空间在开发量比较大的情况下，仍然不能解决复杂的城市问题。
这种现象的结果，直接导致了地下空间问题的研究与实践活动相对脱节，研究的内容和结论在地下地上的规划结合上缺少针对性、可操作性和可整合性，缺少了对地下空间整体发展脉络的把握。
既缺乏地下和地面之间的协调和各分系统之间的有机结合，也缺乏对未来深层地下空间的开发的全面部署，形成了大城市中心区地下空间开发的数量虽然比较大，但仍然无力地促进城市交通、环境建设用地等问题的解决，地面矛盾继续得不到缓解的尴尬现象，就是城市三维空间整合实效低下的表现.
2、紧凑城市理论缺乏深度把握，偏向于将“紧凑”理解为“集聚”，导致整合无效。
“紧凑城市”的核心思想是城市的发展要采用集中、紧凑的布局结构，目的是降低城市过度郊区化带来的种种负面影响，从而遏制城市无序蔓延，提高城市的竞争力。城市中心区一直都是极其紧凑的，城市的高度越高，地下空间开发的强度越大。但是，高度的紧凑未必能够推动城市中心区的可持续发展，甚至有可能使中心区丧失活力。
城市中心区的高度紧凑可能演变为高度集聚，地价暴涨，在这种情况下的公共设施和开发空间将被排除在城市中心区之外，居民的生活质量将大大缩水。
城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要手段，正在成为建设资源节约型、环境友好型城市的重要途径。但是，许多城市在未考虑自身经济发展水平，并缺乏从地下空间的特性与城市功能设施本身的空间需求之间的关系，来考虑地下空间的开发利用阵鹏·向生态城市的地下空间规划与设计研究及实践[D].同济大学，2007]，致使某些城市功能设施单纯为了“集聚化”而地下化，是一种脱离紧凑理论的做法。
3、地下空间的分层研究不够，竖向上常常发生“撞车，，，导致整合低效
在我国城市地下空间的开发过程中，不同层次之间的建设矛盾较为显著，经常出现计划埋设管道的线路，却己存在其他己经建设完成的地下工程，使得管道线路不得不改线。反之，现有城市地下浅层管线对城市地下深层空间的进一步利用同样也增加了很大的难度，不少城市在开发利用深层空间之前，花费大量的精力搬迁管线。地下工程在规划建设时缺乏预先的整体空间考虑，各种深度的地下空间缺乏协调，对深层地下空间的盲目开发，则会影响未来城市公共设施的安排，造成了极大的资源浪费。
4、研究人员偏于工程技术化，缺乏城市整体环境的塑造，导致整合失效
虽然国内由越来越多的学者进行了城市地下空间利用方面的研究，但是我们也必须正视一个现实情况，那就是有较多数量的学者是从事土木建筑、岩土、勘查、地质工程甚至是经济管理等领域的研究，不注重人文关怀和经济的可行性，缺乏建筑学领域的学者。道路、桥梁、市政和地下工程等专业设计更是以其工程技术目标为单一的价值取向，这些专业设计所建成的城市构成要素往往无视整体环境，各自为政的专业设计组合只能使城市环境形态成为无序、混乱的拼凑，当然与环境的和谐、统一相距甚远W济威·论城市设计整合机$}}J fJl.建筑学报，zooaf:za-z}J o
这样的结果是，城市的某处地下空间环境得以改善，却是恶化了城市的总体环境，成为城市进一步发展的严重栓桔，制约了城市的可持续发展。
5、缺乏城市三维空间整合的实效研究，导致无法科学的评价
城市三维空间整合本身就是一种城市设计((Urban Design)o
虽然目前我国城市地下空间的建设，正处于一种“积极地(actively)",“有效地((effectively)"开发利用模式，但是实际上还处于自发、盲目建设阶段，没有形成完整的体系，缺少统筹城市发展全局的科学理念，缺乏对地下空间设计、开发以及建设实效的论证。
我们常常发现，随着地铁的建设，地铁站周围地段以及城市道路上不仅没有缓解交通压力，地面公共交通反而也越来越挤;随着地下道路和停车库的建设，地面上的道路反而更加拥堵;有些城市的地面空间环境根本没有在开发利用地下空间的进程中得到改善，等等。
城市地下空间的开发并未着力营造系统的城市公共空间((Urban publicspace)，公共空间体系的组织和地下空间的布置并没有同时展开，这反映出当今设计人员还未能真正在城市建设环境的具体操作上落实下来。
提高城市设计实效性的策略有城市规划编制和城市规划管理两个层面，但由于目前规划体系中空间要素的“缺失”，进入规划管理信息平台的要素也表现为同一特征。
五、参考书目
童林旭(1994)著的《地下建筑学》，童林旭((1996)著的《地下汽车库建筑设计》，陈立道、朱雪岩(1997)编著的《城市地下空间规划理论与实践》，童林旭(1998)著的《地下商业街规划与设计》，王文卿(2000)编著的《城市地下空间规划与设计》，耿永常、赵晓红(2001)编著的《城市地下空间建筑》，中国工程院课题组(2001)编写的《中国城市地下空间开发利用研究(共4册)》，深圳市规划与国土资源局(2002)主编的《深圳市中心区城市设计及地下空间综合规划国际咨询》，吉迪恩·S}格兰尼、尾岛俊雄(2005、许方、于海漪译)著的《城市地下空间设计》，童林旭(2005)著的《地下空间与城市现代化发展》，陈志龙、王玉北(2005)著的《城市地下空间规划》，吴涛、谢金容、杨延军(2006)编著的《人民防空地下室建筑设计》，陈刚、李长栓、朱嘉广(2006)主编的《北京地下空间规划》，杨冰(2006)编著的《地铁建筑室内设计》，《城市地下空间开发利用关键技术指南》编委会(2006)主编的《城市地下空间开发利用关键技术指南》，钱七虎、陈志龙等(2007)编著的《地下空间科学开发与利用》，朱建明、王树理、张忠苗(2007)编著的《地下空间设计与实践》，童林旭(2007)编著的《地下建筑图说100例》，童林旭、祝文君(2009)著的《城市地下空间资源评估与开发利用规划》，刘皆谊(2009)著的《城市立体化视角一一地下街设计及其理论》，王玉北、陈志龙(2010)主编的《世界地下交通》。计划:2012年春季由北京航空航天大学出版著作《紧凑视角下的城市三维空间整合及其实效性研究》。
六、国内外地下空间利用研究现状
1、国外相关研究国外城市地下空间资源研究和大规模开发利用始于20世纪后半叶，包括地下铁道网、大规模地下综合体、地下综合管线廊道和地下步行道路网等。近30年来，在世界范围内城市地下空间开发利用的理论研究，地下空间开发利用的范围、规模、方式和工程实践等方面，都取得了一定的成就。上世纪最显著的特征就是全球人口增长，因此城市化是不可逆转的趋势(Kaliampakos, 2006);《双层城镇》建立在对城市地下空间利用的基础上，提出城市空间立体化的构想，初步描述了城市立体化的基本特征((AsPlund. H, 1983);Harvey(2007)认为应具有富于远见和大胆的地下空间理念，不能拘泥于常规的思考，利用地下空间，对城市的可持续发展十分有利;而地下空间的开发利用解决了城市化进程中的难题，在开发建设城市地下空间时，必须要尽可能多的考虑各种可能的问题(Godard, 2006)，期待大规模利用地下空间作为解决城市膨胀的一种方法，并形成对于未来城市发展的总体而全面的概念(吉迪恩·s.格兰尼，尾岛俊雄，2005);
Gideon(2005)提出，地下空间是作为原有地上城市或新建城镇的一种补充，并建议城市设计者用全面和整合的设计理念来考虑城市的各个方面，包括交通、居住、物流系统、通讯、健康以及规划的许多其他方面;平松弘光(2003)认为，利用地下深层空间的实例还很少，这还是一个低开发、未开发的空间。要消除地下深层空间交易上的混乱首先应调整地下利用的权利概念，有可能的话应将各种分散的法律统一起来。
在规划方面，地T空间是城市最重要的资源，Raymond L. Sterling(2007)探讨了为什么城市地下空间规划没有能够成为所有主要城市总体规划的一个正式部分，不把地下空间纳入城市规划的范畴是不负责任的，建议应该向城市和区域政府大力提倡在二维规划的成果基础上，增加地下空间规划内容。同时应该对规划院校忽视城市地下空间以及地下基础设施的行为提出异议，地下工程社团需要扩大自己的范围;
Sweco(2006)认为地下空间的使用带来了机遇和利益，但也存在着各类隐患和挑战，进行地下空间可持续性((Sustainability)规划与建设，就是要满足现在并不损害未来发展的需求;Kimmo Ronka等人提出，地下空间规划中地下建筑面积主要由其最终使用目的决定;
Nikolai Bobylev(2009)讨论了城市地下空间的服务功能、分类及特征，对城市地下空间的使用者也进行了区分与认定，对地下空间进行三维规划，优化布局，研究地下空间可能的功能与不同基础设施间的关系。
在利用与管理方面，Gerard Aends(2006)意识到为了地下空间建设项目的成功，需要进行一体化的管理。除了确定地下空间法律地位的措施以及制定物质空间规划和一系列规则外，迟早还要为投资者提供有力的条件或奖励措施(acques, 2007);
Admiraal(2006)提出了最早用于南荷兰省实践的地下空间发展态势论，这个概论结合了过去、现在与将来的多方设想，开创了一个创新性的解决问题的方法;有必要对地下空间项目进行经济效益预测，做好长远计划的贮备，建立决策系统(John, 2006);
荷兰在1998年进行了一项利用地下空间资源解决城市问题的‘`Randstad空间规划”研究，提出在地下建设100%的城市基础设施，城市按区域部分建设在地下，在特定地区可能获得多达50%的可用地下空间;
Jaakkoy(1998)等进行了地下空间在规划和土地利用方面的研究，提出依据岩石区、环境影响和投资对地下空间资源进行评估分类，建议了各种城市功能的可行深度分布;Delenbos(1988)等提出将投资、内外部的安全性、对环境和居民的影响等因素均列入地下空间开发利用评价评价指标。
2、国内相关研究:工程建设与科技研究
我国城市地下空间大规模开发利用始于人防工程。目前，我国城市地下空间建设速度较快，主要是在城市交通的改善方面。地下轨道建设年增长率居世界首位。随之而来的地下公共空间开发也进入了规模化阶段。
工程建设方面，地下空间开发利用规模正在日益扩大，开发速度加快。一些经济发达、实力较强的大中城市，对地下空间进行了相当规模的开发利用。为适应市场的需求，许多城市开始编制城市地下空间规划或专项规划。自1990年代起，北京、上海、杭州、青岛、深圳、厦门等经济发达的城市相继完成了地下空间发展规划的编制工作。还有许多城市在修编城市总体规划时，也都编制了城市地下空间开发利用(含人防)专业规划。
科技研究方面，我国在城市地下空间开发利用上开始进行系统的研究，如中国工程院1999年完成了《中国城市地下空间开发利用研究》(又名:《二十一世纪中国城市地下空间开发利用战略及对策》)，由同济大学地下空间研究中心束显教授主持进行的的《城市地下空间规划规范》编制课题，是近几年城市地下空间开发利用规划理论研究不断完善和技术进步的体现，也将是目前世界城市规划建设史上针对地下空间资源的开发利用而进行规划编制的第一部《规范》。
一些研究单位还进行了一些专题研究:
《上海城市发展对地下空间资源开发利用的需求预测方法研究》，该研究成果结合国内外典型进行了分析与对比，并结合上海城市地下空间开发利用概念规划分析了市地下空间开发利用的现状，对城市发展与地下空间开发利用的关联性、城市地下空间需求预测的理论与方法、上海中远期发展城市发展与地下空间的需求预测展望等方面进行了研究，提出了城市地下空间“和谐发展需求预测”新的理论与方法，初步构建了城市地下空间开发需求预测的指标体系框架(来源:北京规划委员会)。
苏州市地下空间综合利用规划轨道站点专题研究(2003)。《义乌市城市地下空间开发利用管理研究》完成了义乌市城市地下空间开发利用总体状况调查摸底，分析总结了近几年来义乌市地下空间使用权管理的主要经验及存在的问题，探讨了城市地下空间使用中涉及的规划管理、供地程序、供地方式、价格确定及产权登记等方面的政策要求及其操作管理办法，并研究起草了《义乌市地下空间开发利用及产权管理实施意见(建议稿)》等工作。
《天津市中心城区地下空间资源合理开发利用研究》开展了岩石地层、生物地层、年代地层、磁性地层等方面的研究，建立了中心城区工程建设层的岩石地层层序，研究了主要区域性活动断裂对中心城区构造稳定性的影响，通过遥感影像的解译和分析，完成了中心城区地面空间开发利用现状的调查，划分出了地面建筑对地下空间开发的影响范围，基本查明了中心城区工程建设层的水文地质、工程地质、环境地质等条件，在分析中心城区工程建设层的工程地质特征的基础上，划分了工程建设层的不同成因类型，为工程地质层的划分奠定了基础。该项目对工程建设层的物理力学指标等进行了比较详细的研究，将区内100m以浅的工程建设层自上而下划分为12个工程地质层和107个工程地质严层，对工程建设层地基土的物理力学指标等进行了比较详细的分析研究，并提供了各层的物理力学指标及原位测试成果，建立了工程地质数据库;分析阐明了软土、液化土层对地下空间开发利用的影响，为中心城区地下空间工程地质适宜性评价提供了依据;首次运用MAPGIS工作平台，采用模糊综合评价方法，对中心城区地下Om-60m深度范围内的地下空间资源质量按不同开发利用域的三个空间域进行了适宜性分区评价，进行了中心城区的地质构造稳定性区划，为中心城区地下空间开发利用的总体规划提供了重要依据。
在城市地下空间规划的理论研究方面:束显等(1988)结合上海市康健住宅小区人防及地下空间开发利用的规划编制工作时，创造性研究和提出了“城市发展对地下空间需求”的发展预测理论和实用方法;
王伟强(1989)就城市地下空间开发利用的“形态模式”以及“与GDP的相关度”进行了开创性研究;
吕小泉(1993)用系统动力学和对应场理论等科学方法，研究并揭开了城市地上与地下和谐协调的对应关系，为城市功能地下化转移比例提供科学以据;
王漩(1997)对有关城市地下空间开发利用的“功能模式、形式布局、规划设计的原则与方法”等方面进行了系统研究;
束显(2002)归纳总结了国内外的相关研究成果，系统地提出了城市地下空间规划的编制内容与实用技法;
陈志龙(2005)创造性地提出了用生态学理论来研究分析地下空间的开发利用，并建立了生态地下空间的需求预测理论和方法。
与此同时，国内多名学者发表了大量论文，从城市空间集约化研究(城市空间复合开发)、城市地下空间施工技术、城市地下公共空间、城市中心区地下空间、研究现状与发展策略、城市单体地下建筑、地下综合体城市地下空间的立法与管理等能够影响城市三维空间整合实效的方面进行了研究，可以归纳以下几个方面:
.城市空间集约化及相关研究.城市地下交通系统及交通设施研究.城市中心区地下空间研究.城市地下空间技术研究.城市地下公共建筑研究.紧凑城市研究.城市地下空间管理
随着我国对城市地下空间的深入研究，自2001年以来，许多高等院校的研究生(博士生、硕士生)也将对地下空间设计的研究作为其学位文的选题，本文作者通过“国家科技图书文献中心”官方网站，查询到与地下空间相关的学位论文共153篇(不完全统计，截止到2010年底)，其中11篇为博士论文，142篇为硕士论文。
据不完全统计，每年完成的论文数如下:2001年1篇，2002年1篇，2003年3篇，2004年8篇，2005年6篇，2006年17篇，2007年33篇，2008年40篇，2009年29篇，2010年15篇。可以看出，学位论文的分布自2006年以来有了大规模的提升，这五年所完成的论文占总数的87.6 %，反映了我国学术界研究城市地下空间规划的热情和积极性逐年递增。此外，根据这些论文的内容，以“环境、规划、设计，，为研究题材的共88篇，占57.5 %;以“技术，，、“防灾，，、“管理，，、“资源，，、“覆土、窑洞，，为研究题材的分别为17篇、18篇、17篇、5篇、8篇，分别占11.1 % , 11.8 % , 11.1 % , 3.2 % , 5.3 % o
这些论文从不同的角度，对地下空间的规划建设和未来发展进行的不同层次的探讨。例如在博士论文中，哈尔滨工业大学宿晨鹏的《城市地下空间集约化设计策略研究》，采用理论思辨、对比考察和实例解析等研究方法对城市地下空间集约化设计进行了全面系统的研究，拓展了建筑学与城市学、城市规划学、城市经济学、生态学等交叉学科的研究领域。
同济大学李鹏的《面向生态城市的地下空间规划与设计研究及实践》，就地下空间的开发利用对城市生态化建设的正负面效应进行对比分析，根据地下空间的特,胜以及生态城市的建设步骤，进行城市生态化建设过程中地下空间的功能发展层次研究，并在分析城市地面形态与地下空间形态之间的关系基础上，探讨地上、地下协调发展的城市地下空间平面布局与竖向分层的原则与方法，并结合上海市城市中长期发展规划以及2010年世博会园区总体规划思想，对园区地下空间开发利用的规划与设计进行探索性研究实践。
同济大学董贺轩的《城市立体化研究一一基于多层次城市基面的空间结构》，试图将城市立体化形态为研究对象，从城市立体化发展、城市立体化系统以及城市立体化建设实施机制等方面展开讨论，得出了城市设计整合城市要素的重要手段是城市基面立体化系统，并强调了城市立体化只是城市空间资源危机与城市形态发展需求之间的矛盾产物。
同济大学孔令曦的《城市地下空间可持续发展评价模型及对策的研究》，通过对自然资源可持续发展和地下空间可持续开发利用的相关研究综述，提出应从系统的观点出发，综合考虑地下空间资源开发利用同社会经济、生态环境、城市功能、人类活动……的相互影响和限制，构建指标体系作为城市地下空间可持续发展评价的基础框架，在评价指标体系的基础上，构建了一个三级的模糊综合评价模型。武汉理工大学李群的《中国城市人防工程建设与管理研究》，通过研究人防的一些理论和实践，以及人防工程与人民生活、安全等的紧密关系，来达到既要巩固北京的战略地位和人民的安全，同时又要合理利用资源，实践“科学发展观”的目的。
天津大学李松涛的《高铁客运站站区空间形态研究》，从高速铁路与城市空间形态的关系入手，通过对高铁客运站区布局原则与土地利用的探讨，逐步深入到高铁客运站区空间形态组成要素以及站区空间形态分类方法的研究中，着眼于未来城市的发展情况，对我国己有或潜在的高速铁路设站城市进行了不同站区类型的归类，并对北京南站、天津西站以及上海虹桥综合交通枢纽等三处典型车站进行了分析与预测。
在硕士论文中，重庆大学方勇的《城市中心区地下空间整合设计初探》，针对我国目前城市中心区存在的问题，通过借鉴欧美发达国家这方面的成功经验，探讨了如何根据中国国情合理有效地整合城市中心区己有的地下空间资源，提高城市中心区品质，提出城市中心区地下空间整合设计的基本原则和设计原则指导下的对策与措施。同济大学李春的《城市地下空间分层开发模式研究》，通过总结城市地下空间分层开发理论的研究进展，对国内外城市地下空间分层开发现状进行了统计分析，结合我国实际确定城市竖向分层区划，选择城市地下空间重点开发设施逐个进行相关研究，探讨各个设施的竖向空间配置，得出地下设施开发适宜深度建议表，尝试从数学的角度出发提出相应的分层开发模式。
东南大学付玲玲的《城市中心区地下空间规划与设计研究》，在研究和借鉴国内外地下空间开发利用的理论和实践的基础上，探讨城市中心区地下空间规划设计的理论和方法，论述了我国城市中心区地下空间发展的新趋向，对城市中心区地下空间开发利用提出了建议。
天津大学巩明强的《城市地下空间开发影响因素研究》利用因子分析的方法对国内16个城市的22项数据指标进行了分析，得到决定地下空间开发规模的主要影响因子。
西南交通大学李炳帆的《城市中心区地铁枢纽型地下空间规划研究》，运用了系统论的思想，将城市中心区中地铁枢纽型地下空间看作一个系统，综合考虑人的特征、城市地下空间发展、城市中心区地面空间、地铁枢纽等各方面因素的影响，分析了地下空间构成要素，得出城市中心区地铁枢纽地下空间规划中的功能规模、空间组织、空间环境等方面的规划策略。
西安建筑科技大学王裙的《城市中心广场地下空间综合开发研究》，通过地下空间的特性与共性的分析，以及对不同类型的城市广场适宜的地下空间开发的探寻，研究并总结了城市广场地下空间开发的原因、特点、以及开发利用的原则，并且重点研究城市交通广场，行政广场，以及文化广场的开发特点，结合理论着重剖析了国内外优秀的广场立体化开发的实例。
华东师范大学吴卓瑾的《国土资源承载力约束下的城市空间布局研究一一以合肥市为例》，以合肥市为例，在分析国土资源存量的基础上，利用生态足迹和水足迹方法，定量计算了合肥市目前的国土资源承载力;运用系统动力学方法预测了维持合肥市可持续发展的发展方案;在国土资源承载力计算结果基础上，运用GIS空间分析方法，分析合肥市国土资源承载力对城市空间布局的约束因素，提出了合肥市空间发展的方向和空间布局的方案。
3、国内外召开的与地下空间相关的会议
(1)国外会议.
1977年，在瑞典召开了第一届地下空间国际学术会议，此后又召开了多次以地下空间为主题的国际学术会议，通过了不少呼吁开发利用地下空间的决议和文件。
.国际隧道协会(International Channel Association)在上世纪八十年代，提出“大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代”的倡议。
.瑞典在1980年召开了“Rockstore"国际学术会议，提出“开发利用地下空间资源为人类造福”建议书。
.联合国自然资源委员会(Committee on Natural Resources, CNR)1982年会议指出:“地下空间是人类潜在的和丰富的自然资源。地下空间被认为是和宇宙、海洋并列的最后留下的未来开拓领域”。
.联合国经济和社会理事会(Economic and Social Council-ECOSOC)1983年通过了确定地下空间为重要自然资源的文本，并把地下空间的开发利用包括在其工作计划之中。
.1983到1996年间，由来自加拿大、法国、日本和美国的专家和学者自发组织围绕地下空间开发利用主题开展了一系列的国际学术会议。
.澳大利亚悉尼在1983年召开了第一届地下空间国际学术会议。
.美国明尼阿波利斯在1986年召开了第二届地下空间国际学术会议。
.1988年9月，第三届地下空间和掩土建筑国际学术会议在上海召开，首次明确城市地下空间在城市建设与发展中的重要地位。
.东京召开的第四届城市地下空间国际学术1991年会议通过了《东京宣言》，提出"21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”，并预测21世纪末“将有三分之一的世界人口生活在地下空间中”。
.荷兰代夫特召开了第五届地下空间国际学术会议(1992)0
.在法国巴黎召开的第六届地下空间国际学术会议(1995年)上，成立了国际城市地下空间研究会(Associated Research Centers for the Urban Underground Space,ACUUS) o
.2009年，第十二届国际地下空间联合研究中心年会在深圳召开，主题是“建设地下空间使城市更美好”。
会议交流了“地下空间利用的发展前景，"(Ray sterling),“中国城市地下空间开发安全风险管理现状与前景展望，’(钱七虎)、“深圳地下空间开发机遇，’(赵鹏林)、“上海世博园区世博轴的地下空间开发利用”(俞明健)等主题报告以及“深圳地下空间开发的探索与实践，’(林茂德)、“东京高层综合建筑群深度地下空间利用的概念规划，"(YotaroKobayakawa),“四川汉川地震隧道工程震害分析与启示”、“北京中关村地下空间运营与管理，’(曹邢)、“深圳福田火车站地下空间开发的规划与建设，’(李筱毅)、“上海CBD核心区井字通道规划与实践，’(孙巍)等特邀报告，还就“地下空间利用与地下交通”、“地下建筑与地下空间规划”、“地下空间的安全管理与立法”、“地下项目技术”等进行了研讨。在该届会议上，决定第十三届年会将于2012年在新加坡召开，主题为“地下空间开发一一机遇与挑战”。
(2)国内会议
我国在1997年颁布了《城市地下空间开发利用管理规定》，标志着我国城市地下空间开发利用进入了一个崭新的阶段，它是我国城市地下空间规划、建设、管理方面的第一部法规性文件。
1997年12月，城市地下空间学术研讨会在成都召开，会议主题是“21世纪是地下空间的世纪”，由中国工程院土木水利建筑学部和防护工程分会人防工程与地下空间专业委员会、隧道与地下工程分会地下空间学术委员会联合举办。
1999年广州召开了地铁与地下空间开发国际研讨会。
中国岩石力学学会地下工程与地下空间学会于2001年12月在厦门成立