关宝树_地下工程_第一章节

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1、刘俊新(西南科技大学土木工程与建筑学院)地下工程第一篇地下工程概述在地球表面以下的土层或岩层中天然形成或经人工开发而成的空间称为地下空间；在城市规划范围以内的地下空间称为城市地下空间；在城市以外山区岩层中开发的地下空间称为山岭地下空间；在江、湖、河、海水下开发的地下空间称为水下地下空间。地下工程：在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。1.1什么叫地下空间？第一章概述1.2城市地下工程主要包括以下几方面：（1）交通运输工程，如地下铁道、公路隧道、地下停车场、过街或穿越障碍的各种地下通道等。（2）居住工程，如地下室住宅等。（3）市政管线工程

2、，如给排水工程、热力和电力工程、通讯工程等。（4）贮库工程，如油库、粮库、物资库等工程。（5）工业与民用工程，如地下工厂、自来水厂、污水处理厂等等。（6）公共建筑工程，如电影院、展览馆、商店等。（7）人防工程，如隐蔽所、通讯枢纽、军需物资库等。天然洞窟1.3古今国内外地下工程古希腊萨摩斯隧道秦岭隧道黄浦江人行隧道:隧道为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩与浦东陆家嘴东方明珠塔之间，隧道内径6.67米，全长646.7米。上海杨浦电厂取水工程哈尔滨地下疏散干道南京人防工程地下货仓名古屋叶斯卡地下街的街道式布置名古屋中央公园地下街内景城市交通厦门跨海半桥半

3、隧道方案海底观光隧道杭州宝石山地下会堂小浪底地下厂房内景五连拱效果图1.4地下工程建设意义随着城市现代化的建设，城市人口高度集中、生产和交通工具不断密集，城市有限的空间资源和用地严重不足，城市的环境也日益恶化。这些都严重限制了城市的发展。1.城市建设的迫切需求合理开发和利用地下空间是解决城市有限土地资源和改善城市生态环境的有效途径。向地下要土地、要空间已成为城市发展的必然趋势，并成为衡量城市现代化的重要标志。提高城市土地的利用率与节省土地资源、缓解中心城市密度、扩充基础设施容量、增加城市绿地、保持城市历史景观。2.提高城市的防空抗毁及防灾能力地下空间具有极高

4、的抗爆性能。城市总体规划要考虑地下空间的平时使用和战时使用的结合。地下空间资源的潜力很大，具有诸多优点。1.5地下空间利用的发展过程（1）远古时期（从公元前3000年至5世纪），人类为了防寒暑、避风雨、躲野兽，开始利用天然洞穴作为居住。北京西郊周口村、日本、欧洲、美洲等地均发现穴居的遗迹。这一时期――以居住洞穴为主。（2）古代时期，随着社会生产力的进步，人类地下空间的利用也摆脱了单纯的居住要求。古埃及、希腊、罗马，包括中国在内，建造了许多地下陵墓，最有名的是金字塔、秦始皇陵墓等，当然也有一些其它的地下工程，如巴比仑地区的幼发拉底河底隧道；我国秦汉时期的地下粮

5、库等。这一时期――以陵墓建造为主。（3）中世纪时期，欧洲地下空间利用基本处于停滞状态，我国地下空间利用多用于建造陵墓和满足宗教建筑的一些特殊要求，如北魏、隋、唐、宋、元等各朝都建造了一些陵墓和石窟等。这一时期――以陵墓和满足宗教特殊要求为主。（4）近代时期，从15世纪开始，炸药、蒸汽机的发明和应用，地下空间开发利用进入了新的发展时期（即地下空间利用转为社会服务）。1613年建成伦敦水道；1681年修建了地中海比斯开湾的连接隧道；1871年穿过阿尔卑斯山连接法国和意大利的公路隧道开通（长12.8km）。这一时期――以隧道建造为主。（5）20世纪后，特别是60、

6、70年代，地下空间利用达到了很高的规模。主要用于建造各种交通隧道（公路隧道）、水工隧道、大型公用设施隧道和地下能源贮库等；城市主要建造地铁、地下商业街、地下停车场和地下管线等。这一时期――以交通、地下能源贮库建造为主；城市以地铁、地下管线建设为主。1.6国外地下空间利用趋势一是大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体；二是地下市政设施的建设从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统，地下大型能源供应系统，地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统和地下综合管线廊道（共同沟）。1.7我国地下空间利用发展过程前期与世界的发展基本同步，从

7、近代时期后逐步落后。20世纪后，差距增大。30~40年代防空洞和地道（由于受侵略，自己住下去了）；60年代人防工程（国外大发展，我们准备打仗）；70年代后期，随着社会发展的需要，主要致力于人防工程的平战结合，公路隧道、地下商业街及地铁建设（北京地铁）；90年代后，我国才真正走入城市地下空间利用的时期；2000年后，在交通、商业、物流、仓贮等方面进入了新的发展时期。尽管我们取得了一些成绩，但有待利用的地下空间还很多；从规划－设计－施工－管理的水平还有待提高，总之，还有许多工作有待我们去做。1.8城市地下工程建设的步骤1）浅层（－10m以上）和次浅层（－10m

8、~30m）空间全面充分的开发建设。包括：（1）发展平