Không gian ngầm đô thị đã được các nhà khoa học định nghĩa là phần trên của thạch quyền được con người sử dụng để xây dựng công trình ngầm, làm móng cho các công trình bề mặt và khai thác tài nguyên khoáng sản, nước phục vụ cho phát triển đô thị.
Hầu hết các đô thị hiện đại trên thế giới đều xây dựng theo hướng tận dụng khai thác không gian ngầm với những mục tiêu khác nhau. Tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế, xã hội của mỗi nước, mỗi nước có các cách khai thác sử dụng khác nhau. Những loại công trình ngầm đô thị thường gặp là:
- Hệ thống cấp thoát nước.
- Đường ống kỹ thuật đa năng (collector), trong đó đặt hệ thống cấp nước, khí đốt, cáp điện, cáp thông tin.
- Nút vượt ngầm cho người đi bộ hoặc các phương tiện giao thông khác nhau (kết hợp các kiốt thương mại, kỹ thuật, dịch vụ….).
- Văn phòng giao dịch, bãi đậu xe, gara, kho hàng.
- Đường ô tô cao tốc, đường xe điện ngầm.
- Công trình phòng vệ dân sự hoặc quản lý lưỡng dụng (dân sự và quân sự).
- Cải tạo các hang động tự nhiên hoặc sử dụng các mỏ đá khai thác ở gần đô thị cho các mục đích kinh tế, du lịch.
- Hệ thống đường ống dẫn, bể xử lý hoặc tường vây trong mục đích bảo vệ môi trường chống ô nhiễm cho đất và nước ngầm.
Hệ thống công trình ngầm đô thị ở Việt Nam hiện nay bao gồm chủ yếu là hệ thống cống ngầm còn các đường ống cấp thoát nước, các đường dây cáp điện ngầm, các đường dây thông tin - bưu điện (độ sâu không quá 2 m) chưa thể được gọi là công trình ngầm mà chỉ được gọi là hệ thống đường ống, đường cáp chôn ngầm.
Mục tiêu sử dụng của không gian ngầm đô thị
Làm nền cho các công trình xây dựng dân dụng trên mặt đất (làm nền cho các công trình móng nông, móng sâu).
Làm nền cho các công trình vĩnh cửu và an toàn quốc gia (lăng tẩm, hệ thống đê chắn lũ, hầm hào…).
Làm môi trường xây dựng các hệ thống công trình ngầm (các tuyến tàu điện ngầm, hệ thống cống ngầm, các đường ống kỹ thuật đô thị, gara ô tô, tầng hầm của các nhà cao tầng.
Làm môi trường bảo tồn các di tích lịch sử văn hoá.
Làm môi trường chôn lấp các chất thải đô thị và các chất thải độc hại.
Cung cấp tài nguyên khoáng sản, cung cấp nước cho cuộc sống đô thị.
Ưu điểm của việc bố trí ngầm
Tạo sự hợp lý mặt bằng kiến trúc quy hoạch đô thị.
Đặt dưới mặt đất nhiều loại công trình phụ trợ.
Sử dụng hợp lý diện tích trên mặt đất của thành phố cho xây dựng chỗ ở, công viên, sân vận động, các không gian xanh, các vùng không khí trong lành.
Cải thiện điều kiện vệ sinh thành phố.
Giữ gìn các kiến trúc di tích cổ.
Bố trí hợp lý các điều kiện kỹ thuật (các loại đường ống cấp thoát nước, cáp thông tin….).
Kết hợp được với các yếu tố quốc phòng, an ninh.
Giải quyết giao thông liên hợp và duy trì được tốc độ.
Phân luồng đi bộ và phương tiện giao thông.
Tổ chức hợp lý các bãi đỗ xe.
Cải thiện việc phục vụ giao thông cho dân cư.
Hiện trạng công trình ngầm ở các đô thị của nước ta cho tới nay mới chỉ có một số chủng loại quy mô nhỏ như:
Hệ thống công trình ngầm thoát nước.
Hệ thống đường ống cấp nước chôn ngầm.
Hệ thống cáp điện thành phố.
Hệ thống cáp thông tin chôn ngầm.
Hệ thống tầng hầm nhà cao tầng.
Hệ thống đường ngầm đô thị.
Trong sự phát triển các đô thị hiện nay của nước ta đang gặp một vấn đề chung là sự quá tải về giao thông vận tải, diện tích hồ nước và diện tích cây xanh tính trên đầu người bị thu hẹp, môi trường đô thị bị suy thoái. Mặt khác còn gặp nhiều khó khăn trong quản lý, khai thác và bảo dưỡng cải tạo các hệ thống công trình ngầm về điện, nước, thông tin….
Trong tương lai sẽ có sự phát triển của hệ thống đường ống dẫn khí đốt phục vụ nhà cao tầng, tầng hầm của các nhà cao tầng, các văn phòng trung tâm thương mại, bãi đỗ xe, các đường ô tô, các nút giao nhau của đường giao thông, đường xe điện ngầm, các bể chứa.. những vấn đề này liên quan đến quy hoạch từ đầu khi xây dựng các đô thị mới.
Một vấn đề cần được lưu ý là chống lan truyền ô nhiễm vào đất và nước ngầm từ các bãi rác đô thị và nghĩa trang ở gần thành phố bằng hệ thống tường vây xung quanh các nguồn ô nhiễm này.
Theo hướng từng bước hiện đại hoá xây dựng và phát triển đô thị, một số thành phố lớn đã bắt đầu lập một số dự án về công trình ngầm đô thị, một số nút vượt ngầm ở một số điểm giao cắt hay gây ách tắc giao thông. Đây là những bước cần thiết để tiến tới giải quyết một số vấn đề về kỹ thuật hạ tầng đô thị còn quá lạc hậu hiện nay ở nước ta. Khi xây dựng các công trình công nghiệp như nhà máy nhiệt điện, thuỷ điện, nhà máy xi măng… các đơn vị thi công của ta đã bước đầu làm quen với các công nghệ xây dựng công trình ngầm. Do đó cần tận dụng không gian ngầm đô thị để xây dựng các công trình ngầm phục vụ cuộc sống của người dân đô thị.
Qua đó, có thể nhận thấy:
Hệ thống công trình ngầm thành phố chưa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt đời sống và phát triển đô thị.
Hệ thống công trình ngầm đã cũ cần được cải tạo.
Bố trí không hợp lý, khó khăn trong bảo dưỡng và cải tạo.
Không tiêu nước, ứ đọng nước thải, lan nhiễm môi trường đất, nguồn nước sạch.
Vấn đề quản lý xây dựng vẫn còn tồn tại một số vấn đề như:
Chưa có quy định cụ thể để quản lý không gian ngầm, công trình ngầm, tầng hầm… Cho đến nay các văn bản quy định mới chủ yếu điều chỉnh những hoạt động trên mặt đất là chủ yếu. Chưa có văn bản mà phạm vi điều chỉnh liên quan tới quyền sử dụng dưới mặt đất.
Chưa có đầy đủ các quy định về quản lý xây dựng ngầm và chưa đầy đủ các văn bản về việc khai thác sử dụng công trình ngầm (chưa có các tiêu chuẩn quy phạm). Có thể nói việc sử dụng không gian ngầm đô thị hiện nay chưa có quy hoạch và chưa có tài liệu pháp quy, chưa có cơ quan quản lý khai thác.
Các yêu cầu cần nghiên cứu khi xây dựng công trình ngầm:
Cần hoạch định công trình ngầm trong thành phần hạ tầng kỹ thuật đô thị khi lập dự án quy hoạch. Cần sớm đặt vấn đề hệ thống công trình ngầm và không gian ngầm đô thị, cần có các dự án điều tra địa chất thuỷ và các vật chướng ngại hiện có để hoạch định dự án quy hoạch phát triển công trình ngầm. Công trình kỹ thuật hạ tầng cần đi trước trong việc xây dựng thành phố, điều đó sẽ tránh được tình trạng đào bới bừa bãi như hiện nay ở một số thành phố cũ. Với các đô thị cũ, phải từng bước chuyển hệ thống kỹ thuật hạ tầng trên mặt đất xuống hệ thống tuynen kỹ thuật dưới mặt đất. Giải toả dần các ách tắc giao thông bằng các nút giao thông cắt lập thể hoặc chui ngầm dưới lòng đất. Thực hiện dần từng bước hiện đại hoá đô thị bằng hệ thống giao thông ngầm, xây dựng các bãi đỗ xe ngầm dưới lòng đất.
Xây dựng tiềm lực để phát triển công trình ngầm. Về mặt thi công các công trình ngầm đô thị cần đầu tư đúng hướng theo dạng tổ chức chuyên ngành, tránh dàn trải và thiếu trọng tâm. Cần hình thành các đơn vị thi công chuyên ngành về công trình ngầm và các công trình ngầm ngày càng phức tạp ở nước ta. Các trường đại học cần phát triển các khoa, chuyên ngành phục vụ phát triển đô thị. Nhà nước cần có những đề tài nghiên cứu về công trình ngầm trong các đô thị ở nước ta, nghiên cứu đề xuất các tiêu chuẩn những vấn đề về kỹ thuật và công nghệ và những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật có liên quan, vươn lên làm chủ kỹ thuật về công trình ngầm.
Công trình ngầm đô thị cần kết hợp với công tác an ninh quốc phòng. Những công trình ngầm đô thị cần thiết kế có tính lưỡng dụng cho dân sự và quân sự theo những yêu cầu cụ thể của các cấp đô thị.
Nguồn: Tham luận của GS. TS. Nguyễn Mạnh Kiểm - Nguyên Chủ tịch Tổng hội Xây dựng Việt Nam tại Hội thảo khoa học “Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam - Cơ hội & Thách thức”, tháng 11 - 2008