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Entretien exclusif avec un académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie

Chen Xiangsheng, directeur de l'Institut de recherche sur la future ville souterraine de l'Université de Shenzhen

Le plus grand pôle d'échange souterrain sans colonnes au monde

——Centre souterrain du nord du Gangxia de Shenzhen

Le hub souterrain de Shenzhen Gangxia North a une superficie totale de 220 000 mètres carrés. Il s'agit du plus grand hub de transfert souterrain sans colonnes au monde. Il peut réaliser un « transfert à quatre lignes » du métro et réalisera un « transfert à cinq lignes ». l'avenir.

Gangxia North Hub est équipé de 23 entrées et sorties et est conçu avec 8 places en contrebas à l'intérieur, formant un complexe urbain intégrant les transports, les magasins et les loisirs. Le plafond du pôle souterrain de Gangxia Nord est une immense lucarne circulaire d'un diamètre de 9 mètres - connue sous le nom d'« Œil de Shenzhen ».

Wu Xiaoli :Le Gangxia North Hub a été construit avec 7 milliards de RMB. Le budget initial était de 3 milliards de RMB. Pourquoi a-t-il eu besoin d'autant de financement plus tard ?

Chen Xiangsheng :Environ 3,5 milliards suffisent pour construire le métro lui-même. Cependant, ces 3,5 milliards ne servent qu'à achever l'échangeur du métro et à réaliser ses fonctions, mais l'espace souterrain n'a pas été agrandi. Nous espérons que ce pôle et tous les bâtiments environnants seront interconnectés et. connexion transparente et développement commercial en même temps. Si seulement la partie originale de 3,5 milliards était construite, cette station n'aurait aucune capacité hématopoïétique et les coûts d'exploitation ne seraient pas en mesure de couvrir l'exploitation et l'entretien de cet espace. Nous avons ajouté 60 000 mètres carrés de zone commerciale, donc en gros seulement. La moitié des revenus commerciaux seront nécessaires. Ils peuvent couvrir l'intégralité du coût du cycle de vie de l'ensemble du hub nord de Gangxia.

Wu Xiaoli :Le Gangxia North Hub sera ouvert à la circulation en 2022. Quelle est la situation opérationnelle actuelle ?

Chen Xiangsheng :très bien. L'activité vient de démarrer et le côté est est déjà entièrement occupé. Il y a encore plus de 40 000 mètres carrés en cours d'investissement. Le mois dernier, le flux maximum de passagers a atteint 340 000 personnes par jour.

Wu Xiaoli :Quelle est la taille d’une plateforme de transport de cette taille dans le monde ?

Chen Xiangsheng :En termes de transport ferroviaire urbain, c'est déjà l'une des plus grandes plaques tournantes au monde, voire l'une des trois premières.

Wu Xiaoli : Où sont les deux autres hubs ?

Chen Xiangsheng :Par exemple, Shinjuku, au Japon, mais c'est une plaque tournante avec le train à grande vitesse, donc c'est difficile à calculer ; il y a aussi La Défense à Paris, en France, qui accueille également plus de 200 000 passagers par jour, ce qui est légèrement plus petit ; que le hub de Gangxia Nord et New York Plaza Il y a probablement plus de 200 000 et moins de 300 000 passagers chaque jour.

Hub souterrain du nord du Gangxia de Shenzhen

Comment Shenzhen peut-elle devenir une référence mondiale en matière d’espace souterrain ?

Wu Xiaoli :Shenzhen a proposé que le niveau d’utilisation de l’espace urbain souterrain de Shenzhen devienne une référence mondiale d’ici 2035. Comment le comprenez-vous ?

Chen Xiangsheng :L'ensemble de Shenzhen couvre une superficie de moins de 2 000 kilomètres carrés et abrite plus de 20 millions d'habitants. L'année dernière, le PIB de Shenzhen a dépassé 3,2 billions. Une superficie aussi vaste transporte autant de personnes et de PIB que Shenzhen. déjà le plus haut, sans exception. La semaine dernière, Shenzhen a annoncé que la superficie souterraine par habitant était de 6,5 mètres carrés par habitant. Vous pouvez imaginer à quel point Shenzhen serait encombrée s'il n'y avait pas d'espace souterrain et 6,5 mètres carrés par habitant pour plus de 20 millions de personnes. sur le terrain ?

En 1980, Shenzhen ressemblait à une oasis vue du ciel. En 2005, presque toutes les rivières de Shenzhen étaient polluées. Le secrétaire du Comité municipal du Parti de Shenzhen avait alors proposé quatre questions non durables : les ressources foncières, les ressources en eau, l'espace urbain et les transports. Si nous continuons à nous développer de manière extensive, Shenzhen ne sera pas en mesure de supporter la population administrative de plus de 20 millions d'habitants et le PIB de 3 200 milliards de dollars de l'année dernière, et nous prendrons du retard. Par conséquent, si Shenzhen veut développer davantage et augmenter son PIB par habitant, il ne s’agit que d’une modernisation industrielle. S’il n’y a pas de terrain pour la modernisation industrielle, il est nécessaire de développer l’espace souterrain et de libérer davantage d’espace au sol pour la verdure et les parcs.

Par conséquent, construire un métro, c'est construire une ville. Construire un métro n'est pas seulement un moyen de transport, mais une refonte de l'ensemble de l'espace urbain. C'est une transformation de l'écologie, de l'environnement, de la conservation des sols et de l'eau et des transports pour le mieux. .

Chen Xiangsheng : Si vous n’arrivez pas à bien faire ça,

Les routes pourraient s’effondrer et des vies pourraient être en jeu…

Shanghai : est-il impossible de construire un métro dans un sol limoneux et sableux ?

Chen Xiangsheng a travaillé autrefois à l'Académie chinoise des sciences du charbon et a étudié la méthode de congélation des formations. C'est cette direction de recherche qui l'a amené à s'associer au métro en 1994.Chen Xiangsheng, qui étudiait à l'Université de Cambridge à l'époque, a reçu une lettre de l'académicien Liu Jianhang, disant que pendant le processus de construction de la ligne 1 du métro de Shanghai, des glissements de terrain se produisaient souvent en raison de la saturation de la couche de sol meuble en eau.

Un expert étranger a dit un jour : « Construire un métro à Shanghai, c'est comme trouver un point d'appui dans l'univers pour déplacer la terre. C'est impossible.Après son retour en Chine, Chen Xiangsheng a rejoint l'équipe de construction du métro de Shanghai.

Chen Xiangsheng :À cette époque, l'académicien Liu Jianhang s'est rendu en Allemagne et au Royaume-Uni pour trouver des technologies adaptées aux strates de Shanghai. À cette époque, des personnes à l'étranger ont recommandé à l'académicien Liu Jianhang de se rendre à l'Institut de recherche scientifique sur le charbon pour trouver des personnes possédant la technologie de congélation. J'étais encore à Cambridge à ce moment-là, et il n'y avait pas de téléphone ni d'e-mail comme aujourd'hui. Il a juste envoyé une lettre à Cementation Company au Royaume-Uni pour me retrouver. De cette façon, à mon retour en Chine, je suis allé directement à Shanghai et. a pratiqué la méthode de congélation à Shanghai avec l'académicien Liu Jianhang Dans le métro. Mais l’application de la technologie du gel aux villes nécessite non seulement un contrôle de la résistance, mais également un contrôle de la déformation. Les immeubles de grande hauteur ont des fondations de formes différentes, et ils s’effondreront si vous n’y faites pas attention.

Shanghai est une formation sableuse limoneuse. Elle se dilatera de 8 à 9 % lorsqu'elle sera gelée. Après la construction du projet, elle fondra également et le volume diminuera de 10 %. s'installer ou les bâtiments environnants deviendront déformés. Nous n’avions pas beaucoup d’expérience à l’époque et avions beaucoup souffert.

Wu Xiaoli :Nous savons que vous et l'académicien Liu êtes restés dans le projet de construction du métro pendant 9 jours et 9 nuits. Lorsqu'il s'agissait de sécurité future, avez-vous déjà pensé que je ne pourrais peut-être pas le résoudre ?

Chen Xiangsheng :Nous avons accompagné l'académicien Liu en service sous terre, car cet endroit implique des routes sur le terrain et les écoles primaires environnantes. Si cela n'est pas bien fait, la route peut s'effondrer, l'école primaire peut s'effondrer, des vies humaines seront en jeu et l'impact sera grand. être énorme... C'est pourquoi Liu L'académicien a dit que nous étions de notre devoir de donner confiance et d'encouragement à tout le monde. Plus tard, nous avons rapidement adopté le sauvetage d'urgence de ce projet. À partir de là, nous avons établi une nouvelle norme pour les canaux de communication gelés dans la construction du métro chinois. à Shanghai.

Qianwanwan : Que dois-je faire si j'insère des baguettes dans le tofu ?

La première phase de la ligne de métro de Shenzhen traverse la baie de Qianhai. En raison de limitations techniques, il existe des zones de protection de sécurité dans un rayon de 50 mètres des deux côtés de la ligne de métro. Cela signifie qu'une fois le métro terminé, aucun bâtiment souterrain ne sera autorisé. un tiers du terrain à Qianhai affecte la construction du sol.

Chen Xiangsheng :Qianhai est une zone de remise en état et une fosse de fondation de plus de 40 mètres doit être creusée. Lorsqu'une fosse est creusée, les deux côtés se déplaceront et se déformeront vers l'intérieur, et elle sera enveloppée en même temps, comme pour faire des boulettes.

Wu Xiaoli :C'est tellement dangereux.

Chen Xiangsheng :Oui. Par conséquent, construire un métro sur des terres récupérées revient à insérer des baguettes dans du tofu, ce qui est une question très gênante. Parce que le fond du métro est dans l'eau, le métro doit flotter pendant l'excavation et l'énergie hydraulique doit le faire flotter. Par conséquent, il est très important de contrôler la déformation pendant le processus d'excavation. S'il y a une légère erreur, c'est grave. des problèmes surviendront facilement.

Wu Xiaoli :Comment avez-vous contrôlé ce problème de déformation par la suite ?

Chen Xiangsheng :Après 12 ans de recherche expérimentale, nous avons finalement percé cette technologie et formé un ensemble complet de technologies pour le développement et l'utilisation de l'espace souterrain à proximité du métro. Ce support utilise un système d'asservissement si son déplacement est un. un petit peu, j'ajouterai Utiliser une forte force pour le repousser afin qu'il ne bouge pas vers l'intérieur et que son déplacement devienne quasi nul, afin que les bâtiments environnants ne se déforment pas.

Le cœur de cette technologie est qu'à l'origine, la ligne de métro mesurait 80 mètres de chaque côté et Shenzhen, 50 mètres de chaque côté. Cette partie de l'espace ne peut pas être utilisée. Nous avons résolu ce problème tant que la structure du métro est sûre. , nous pouvons creuser.

À Qianhai, on s'est rendu compte que l'espace souterrain pouvait être creusé à deux ou trois mètres du métro. Dans ce cas, tous les plans pour Qianhai ont été mis en œuvre. C'était la première fois au monde. Cette technologie a également remporté le prix Zhan Tianyou.

Nous avons fait quelques calculs à Qianhai. S'il y a deux étages d'espace souterrain, cela coûtera environ 2 000 à 3 000 yuans par mètre carré. S'il y a trois étages, cela coûtera environ 3 200 yuans. acheter le terrain, cela en vaut la peine.

Réflexion sur l'inondation du métro de Zhengzhou : conception du métro dans des environnements extrêmes

Wu Xiaoli :Concernant l'inondation du métro de Zhengzhou en 2021, avez-vous visité les lieux pour enquêter et comprendre où se situe le problème ?

Chen Xiangsheng :Je pense que c'est une question relativement sensible, mais je peux y répondre de manière appropriée. Le fleuve Jaune est un « fleuve suspendu » dans la zone urbaine de Zhengzhou, ce qui signifie que la hauteur du fleuve est plus élevée que le sol. Il s'avère que la zone urbaine de Zhengzhou est relativement élevée à l'ouest et que la zone urbaine nouvellement développée se trouve à l'est. La prévention des fortes pluies et des inondations peut ne pas être basée sur la prévention des fortes pluies et la planification dans des environnements extrêmes. De plus, les fortes pluies ne tombent pas uniformément sur la ville. Elles se déplacent par plaques, et c'est comme si l'eau s'écoulait d'un réservoir. Cette zone est relativement basse, donc elle entre par là. C’est donc également ce à quoi nous devrions prêter attention lors de la conception future de métros destinés à des environnements extrêmes.

Wu Xiaoli :En outre, la protection sismique des espaces souterrains est-elle également importante ?

Chen Xiangsheng :C’est une question très critique. Les tremblements de terre sont divisés en ondes de cisaillement et ondes verticales. Les principaux dommages causés par les tremblements de terre sont les ondes de cisaillement - vibrations horizontales, de sorte que leurs dommages au sous-sol sont relativement importants. Mais notre espace souterrain doit se demander si la structure et le sol peuvent coopérer les uns avec les autres pour résister aux vibrations lorsqu'il y a un mouvement horizontal comme un tremblement de terre. C'est ce que nous avons fait dans la fortification souterraine du continent au fil des ans, conformément aux nouvelles exigences et aux nouvelles exigences. de nouvelles structures souterraines. Afin d’interagir avec le sol environnant, un ensemble complet de normes de conception et de directives de spécifications ont été établies.

Chen Xiangsheng : Construire le transport ferroviaire n’est pas une tâche

Afin d'inciter chacun à utiliser davantage le transport ferroviaire

Wu Xiaoli :Vous avez dit que vous espériez rendre heureux les gens qui prennent le métro. D'où pensez-vous que leur bonheur vient ?

Chen Xiangsheng :Je pense que l'économie de notre pays s'est développée à ce point. Que pensent les habitants ? J'ai donc pris le métro et j'ai écouté ce que les passagers avaient à dire, certains louant et d'autres se plaignant. Nous pourrons alors tirer les leçons de Hong Kong lors de la planification du métro et construire des bâtiments autour du pôle d'échange pour construire des complexes urbains.

Le complexe urbain compte des crèches, des jardins d'enfants, des écoles primaires, des hôpitaux, des maisons de retraite, des bibliothèques, des commerces et des lieux de loisirs. En plus de sortir pour jouer, tout le monde n'a plus besoin de prendre le métro et il n'est pas nécessaire de s'y précipiter. envoyer les enfants à l'école.

Le but de la construction du transport ferroviaire n'est pas de permettre aux gens d'emprunter davantage de transport ferroviaire, mais de remodeler l'espace urbain pour le concentrer en un seul endroit, où le métro peut être construit dans toutes les directions, réduisant ainsi l'empreinte carbone des personnes et raccourcissant le temps et l'espace. perspective. Parfois, les gens s'ennuient à la maison et veulent se détendre lorsqu'ils se rendent au complexe souterrain, ils peuvent se détendre, s'allonger, lire des livres, acheter des choses et voir diverses expositions d'art...

Les donjons de « The Wandering Earth » deviendront-ils réalité ?

Wu Xiaoli: Certains films de science-fiction, comme « The Wandering Earth » et « Three Body », mettent en scène des humains migrant vers des villes ou des châteaux souterrains ; certains grands noms du monde de la technologie, comme Musk et Zuckerberg, ont commencé à construire des châteaux souterrains. Que pensez-vous de ces fantasmes de science-fiction ? Selon vous, à quoi devrait ressembler l’espace urbain souterrain du futur ?

Chen Xiangsheng :Bien sûr, tout le monde a des idées différentes sur l’espace souterrain. Nous, les humains, comprenons moins de 5 % du monde existant, et il y a 95 % du monde que nous ne comprenons pas. Le système solaire aura disparu pendant encore 5 milliards d’années. Combien d’années la Terre pourra-t-elle survivre ? Comment les humains peuvent-ils laisser des graines humaines ? Une façon est d'aller dans l'espace, nous devons donc aller sur Mars et sur la Lune pour laisser les graines de la vie. D'un autre côté, lorsque nous allons sous terre, nous pouvons rencontrer des environnements extrêmes et extrêmes. météo. Nous demandons de l’espace sous terre pour assurer notre survie. Mais je pense personnellement qu’il est extrêmement improbable que des humains vivent sous terre, à ce que nous puissions voir aujourd’hui. Premièrement, le coût de la survie sous terre est trop élevé. Le coût de la création d'un environnement qui soit le même sous terre que sur terre est trop élevé. Pourquoi voulons-nous aller au parc, nager ou escalader des montagnes ? Parce que nous sommes habitués aux milieux naturels et ouverts.

Wu Xiaoli :L’être humain a besoin de soleil, de pluie et de rosée.

Chen Xiangsheng :La lumière du soleil, la pluie et la rosée ont toujours été notre environnement de vie, les humains. Il est trop difficile de créer de telles conditions sous terre, je ne suis donc pas d’accord avec le fait que nous vivions sous terre. Le sous-sol peut être utilisé comme lieu d'évasion. S'il n'y a pas beaucoup de demande, cela ne vaut pas la peine de s'installer sous terre. Il faut aussi qu'il soit compatible avec le développement économique et social.

Wu Xiaoli :En avril 2018, vous avez fondé le Future Underground City Research Institute. Quelles sont les principales recherches de votre institut de recherche ?

Chen Xiangsheng :La Terre est entrée dans un cycle de changements météorologiques extrêmes et des tremblements de terre sont sur le point de se produire fréquemment. Si l'espace souterrain continue de fonctionner normalement, je crains qu'il y ait des risques pour la sécurité dans des environnements et des conditions météorologiques extrêmes à l'avenir. C'est sur cela que j'ai fondé l'intention initiale. En fait, dans toute l'application de l'espace souterrain, la Chine est un pays post-développé, et les spécialisations en matière d'espace souterrain des différentes universités du continent sont différentes. Certaines peuvent être basées sur la qualité de l'espace souterrain, et d'autres peuvent être basées sur l'environnement. de l'espace souterrain, ou les affaires de l'espace souterrain, etc. Tous sont différents.

Le Future Underground City Research Institute que j'ai fondé a toutes les orientations professionnelles, à l'exception des équipements électromécaniques. J'espère utiliser la puissance du pays pour étudier conjointement l'espace souterrain.

Les villes souterraines dans les œuvres cinématographiques et télévisuelles

Pourquoi est-il difficile d’inscrire des étudiants dans les filières génie civil ?

Wu Xiaoli :Vous êtes diplômé en génie civil. Quels conseils souhaiteriez-vous donner aux futurs étudiants en génie civil ?

Chen Xiangsheng :De nos jours, il est très difficile d'inscrire des étudiants dans les filières de génie civil dans les universités du continent. La première raison est que les enfants ne veulent pas y aller parce que c'est trop difficile. La deuxième raison est que la Chine est progressivement devenue un « maniaque des infrastructures ». , le nombre de tâches d'infrastructure a diminué et le nombre de talents nécessaires a également diminué en conséquence, mais la Chine devra encore construire des infrastructures de génie civil pour les environnements et les conditions extrêmes au moins dans les 30 à 40 prochaines années, en particulier dans certains. zones du sud-ouest, du nord-ouest et du centre, telles que les aéroports, les tunnels, les projets de dérivation des eaux, etc.

Wu Xiaoli :Je veux donc dire aux étudiants que le génie civil est un département très important pour l'avenir.

Chen Xiangsheng :Les exigences de cette génération d’ingénieurs civils sont complètement différentes de celles des ingénieurs civils d’origine. Si les étudiants de la génération de l'explosion de l'information continuent d'acquérir des connaissances de manière traditionnelle, il y aura quelque chose qui ne va pas dans leur éducation.

Nous sommes entrés dans l'étape du génie civil numérique et intelligent. Le point de vue des étudiants ne peut pas se limiter à leur propre spécialisation en génie civil, mais ils doivent avoir une réflexion systématique pour résoudre les environnements extrêmes et les conditions météorologiques extrêmes auxquels les êtres humains sont confrontés.

Dans ce cas, je veux former les étudiants à avoir un nouveau type de capacité de réflexion philosophique, à examiner les problèmes de manière systématique, puis à trouver leur propre point d'entrée et à réfléchir à ce qu'ils peuvent faire pour l'humanité. . Soyez une personne au cœur humble, faites les choses avec respect et traitez tout le monde avec gentillesse. Surtout à cette époque, j'espère que les enfants seront compatissants et aimants, et qu'ils pourront alors avancer régulièrement lorsqu'ils entreront dans la société.