第一章地下.ppt

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第一章绪论1-1概述地下工程的概念：

凡在地层内部天然形成或人工修筑的地下建筑物（或空间）总称为地下工程。

一、地下空间利用经历四个阶段第一个时代：

原始时代-穴居时代人类出现-B.C.3000年的新石器时代，防御自然威胁的。

开挖工具：

兽骨等工具开挖洞穴。

第二个时代：

古代时期时间：

B.C.3000年-5世纪，是为城市生活而利用的时代。

地下空间技术的基础时代。

结构型式：

多种多样典型例子：

元前2770年，埃及金字塔，元前2200年，古代巴比伦王朝连接宫殿和寺院，幼发拉底河水底隧道（1Km）。

元前1812世纪，中国殷代的墓葬群。

元前5世纪，波斯的地下水路。

元前312216年期间，修建的罗马地下输水管。

元后370年左右，东罗马帝国的地下储水池。

第三个时代：

中世纪时代时间：

5世纪到14世纪的1000年左右。

开挖方式：

金属工具人工开挖。

由于矿石开采需要.支护方式：

木支撑，金属支撑，砌体支护。

第四个时代：

近代和现代时间：

从16世纪以后的产业革命开始的时代。

刺激因素:

炸药的发明和应用，混凝土等新材料的发明。

开挖方式：

钻爆法，掘进机法，沉管法,盾构等。

硬岩，软岩，水体下，不良地质条件下开挖成为可能。

支护方式：

木支撑，金属支撑，砌体支护，混凝土支护，锚喷支护。

应用领域：

如有益矿物的开采（采煤等），运河隧道、地下铁道，上下水道、地下商业街等，使地下空间利用的范围迅速扩大。

二、利用形态具体的形态分为五种：

1、人类生存、确保安全为目的，这主要指在地下修建的生活、生产、储藏、输送、防灾等设施。

2、伴随城市的现代化发展而存在的：

上下水道、交通等；3、伴随科学发展：

地下水电站、工厂、核电站等。

4、大规模国土有效利用：

公路、铁路隧道等5、防御灾害：

防御灾害、防空洞等。

三、开发地下空间的原因（人类生存空间的危机）1、大城市空间的严重不足。

2、保护历史建筑物和城市景观环境。

3、要充分利用和发挥地下空间优越的特性。

四、地下利用设施分类按设施的水平来划分，1、个人水平的设施，多是利用浅层（地价高涨，扩大居住空间）。

2、城市水平的设施，主要是从经济观点决定的，包括停车场、地下街等。

考虑环境、安全、便利等条件而建设的，上下水道、能源供给、交通等基础设施，,3、国家水平的设施从增强国力、促进经济发展，改善和提高人民生活水平出发考虑的:

我国南水北调工程中跨黄（河）输水隧洞；京沪高速铁路越（长）江隧道,西（安）安（康）线长达18.4km的秦岭铁路隧道4、国际水平的设施英法海峡隧道，勃朗峰隧道（意大利-法国）,联系欧洲共同体的高速铁路计划，是由南北和东西两条干线构成，总长度达3000km，全部位于地下100m的水平。

五、地下工程的可持续性发展,1、大量运输系统可持续性发展设施的经济可持续性和方便；生态系统的可持续性发展社会的可持续发展2、地下工程的可持续性发展隧道提供城市用水、排污通道，可保护环境地下提供储藏、生活空间，提高土地利用率；提高防御自然灾害能力，重要“生命线”为有害废弃物提供安全场所提供安全、环境健全、高速、经济的交通手段提供生产、办公、居住空间提供食物、燃料、瓦斯、液体的储藏空间,第二节地下工程发展的重点一、城市建设1、从利用的现状看，主要重点发展在联络城市各处设施的地下通道。

如地下商业街，地下联络通道。

2、城市有轨交通系统（包括地铁、轻轨、单轨等运送系统等），作为城市的基础设施和灾害防御设施，得到了巨大的发展。

3、防御和防灾设施的地下化，也是城市地下利用的重要方面。

城市地下空间利用发展的重点：

办公楼、地下街、地下停车场、交通设施、通讯设施、上下水道、废异物处理设施、文化设施等。

这些设施与地面设施一起构成了城市的立体空间网络二、跨海、江、河高速交通通道的基础设施建设，已引起各国政府的关注。

世界重大工程,博斯普鲁斯通海峡架桥,濹西拿海峡架桥,东京湾海峡隧道,爪哇.苏门答拿隧道,直布罗陀海峡隧道,第二巴拿马晕运河,美国星球计划,三峡大坝,日韩隧道,伊泰普坝,英法海峡隧道平纵断面图,青函隧道全长53.85Km，水下23.30Km，1988年3月13日正式运营,1939年开始，1946年开始调查，1964年开始挖导坑，1971年正式施工，1972年进行海底段施工，于1983年1月27日导坑贯通，1988年3月正式通车运营，从规划到通车历时近50年,日韩隧道,日美横断太平洋悬浮地下铁道隧道（富士山夏威夷洛山矶）,日南美隧道工程,第三节地下工程利用的预测地下空间利用的发展方向，包括三个方面的内容：

1、浅层和次浅层空间应全面和充分地开发和利用浅层：

地下10m以内；次浅层：

地下1030m。

城市浅层和次浅层地下空间利用构想,2、在次深层和深层空间之间建立城市公用设施的封闭再循环系统；次深层：

地下50100m,城市再循环概念示意图,3、在深层空间建立水和能源储藏系统，以及危险品存放系统。

深层：

地下100m以下总之，我们对地下空间利用应有以下几点认识：

l21世纪将是充分利用地下空间的世纪，地下空间利用在可持续发展中占据着重要的地位；l地下空间是国家重要的社会资源，必须加以充分利用；l地下空间的利用应作为国家的基本国策，予以技术立法，推进其健康发展；l地下空间利用的重点是城市的地下空间的综合利用，是建立防灾型城市的基础；l降低地下空间利用的造价是当务之急，也是发展地下空间利用的关键；,