地下工程概论(马桂军版) 第二章.ppt

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1、CHAPTER2地下工程的特性与利用地下工程的空间分类本章内容地下工程的空间特性及优点地下空间的资源分析地下工程的空间分类按地下建筑的存在环境及建造方式分类修建在岩层中硬度大、完整性好、开挖困难修建在土层中硬度小、开挖容易按埋藏深度分类浅层地下工程：地面（0m）至地面以下-10m；次浅层地下工程：-10m—-30m；次深层地下工程：-30m—-100m；深层地下工程：-100m以下。地下工程的空间分类按埋藏深度分类地下工程的空间分类按与主体的关系分类单建式整个地下工程是独立建于地下按地下空间利用的内容分类附建式整个工程既有地上部分、也有地下部分有人空间无人空间生活设施

2、基础设施生产设施储存设施防灾设施住宅、地下室供水、排水设施发电厂能源避难设施学校、医院煤气、电力设施生产工厂粮食防洪设施商业街交通设施水储备设施办公室废弃物文化设施停车场仓库地下工程的空间分类按使用功能分类地下居住建筑地下工程的空间分类按使用功能分类地下公共建筑地下工程的空间分类按使用功能分类地下交通设施地下工程的空间分类按使用功能分类地下公用设施水封油库地下工程的空间分类按使用功能分类地下停车场地下工程的空间分类按使用功能分类地下综合体地下工程的空间特性及优点空间特性构造特性物理特性力学特性空间的封闭性隔离性隔热性恒温恒湿性遮光性、隔声性耐压性抗震性地下工程的空间特

3、性及优点优点1、地面视觉不受影响为不影响地面自然景观，可修建地下建筑物为保护地面历史环境，可修建地下建筑物2、保留了地表面的开放空间和土地的有效利用如城市中心的地下停车场、地面部分为花园草坪；城市中心多修地下通道而少修高架3、有效的往来和运输方式平面上：修建在地下的交通通道（地铁、地下通道、城市管网）对地表的障碍更小垂直距离：附建于高层建筑之下的停车场，也缩短了交通时间地下工程的空间特性及优点优点4、保护环境覆土结构具有形成潜在美的环境效益，优秀的设计可以使周围的地面赏心悦目，与自然景观浑然一体。5、节约能源、温湿恒定6、防灾能力强7、抗爆性能好8、地下空间的特有防护

4、性能9、噪声和振动的隔离10、维修管理工作量小地下工程的空间特性及优点不足1、视野和自然采光受到限制由于建筑物全部或一部分设在地下，外表面几乎所有面积都被覆盖，供给自然光和向屋外眺望在设计选择上受到限制。这种限制虽然可以利用中庭和天窗等接近地表的开口部得到一定的解决，但对于开挖较深的地下空间，几乎不可能。地下工程的空间特性及优点不足2、进出和通行的限制3、消耗能源较多4、施工难度大，工程造价高人和车辆进入和通行于地下空间，不如在地面上多方向任意进行，是受到一定限制的，只能根据地下空间的形态和方式进出和通行。地下空间的资源分析地下资源开发分析地下空间资源含义天然存在的资

5、源蕴藏总量地球总表面积为5.15亿km2，陆地岩石圈厚度33km，海洋岩石圈厚度为7km。从理论上讲，整个岩石圈都具备开发地下空间的条件。但实际开发会受到诸多条件限制，因此可能开发的范围才是值得关注的。在一定技术条件下可供合理开发的资源总量在地下空间资源的天然蕴藏区域内，排除不良条件分布范围和地质灾害危险区、生态及自然资源保护区、文物保护区和规划特殊用地等空间区域后，剩余的潜在可开发利用地下空间的范围和体积，也称为可用的地下空间资源。在一定历史时期内可供有效利用的地下空间总量地下空间的资源分析地下资源开发分析可能开发的范围开发的约束条件温度：岩石圈的温度升高速率为（1

6、5-30）℃/1000m，到地壳底部的温度在1000℃左右。压力：岩石圈内部的压力增加速率为2.736MPa/100m，地壳底部的压力最大可能超过900MPa。可供开发的容量从目前的技术水平和造价来看，地下空间的合理开发深度以2km以内为宜，但还需考虑三种约束条件：我国生活空间用地面积约占国土总面积的15%，按照上面的测量方法，将地下空间容积折算成建筑面积（以平均层高3m计），可以计算出，在50m深度范围内，可提供建筑面积6万亿m2，以目前的技术水平这是完全可以做到的。（1）结构约束条件；（2）活动约束条件；（3）功能约束条件地下空间的资源分析地下空间开发的效益地下商

7、业街、地下仓储开发效益直接经济效益综合效益防灾效益有效益无效益负效益社会效益环境效益地下人行通道地下铁道缓解城市交通矛盾改善生态环境地下空间的资源分析地下建筑的造价与地上建筑造价的比较地价的影响类型和规模相同的建筑物土建造价比：地面为1，地下为3-4，甚至可以达到8以上。以城市轨道交通为例：地面轨道交通为1，高架铁道为3-5，地铁为5-10。影响地下建筑造价的因素某些特殊用途的地下建筑的造价相比地上建筑的造价可能更低，例如用于仓储功能的地下储存建筑。使用功能的影响地下建筑的特点对使用费用的影响耗能维修地下建筑物在采暖与制冷方面具有很强的优势，比地面节