地下3

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我国地下工程的现状与发展

摘要：我国的许多大中城市已具有现代化城市的显著的特点，即人口、产业高度集中。随着城市化的扩展和城市规模的膨胀，城市功能日趋复杂，城市问题越来越引起人们的不安和关注:交通阻塞、环境污染、空间拥挤、生态失衡、基础设施落后等“城市综合症”严重地阻碍着城市经济中心功能的发挥，也影响了城市化的进程和社会经济的正常运行。本文对我国城市地下空间与地下工程的发展进行了初步研究。

关键词:地下工程，开发利用，发展趋势，前景

城市地下空间的开发，是对地面建筑空间的扩展。它不仅缓解了城市化引起的人口规模与地域规模之间的矛盾，为城市基础设施建设提供了新的思路，更重要的是，它已成为地区发展的重要组成部分。地区发展的规模、方式与速度影响着地下空间的发展，反过来，地下空间发展的形式、功能和速度也是衡量地区发展状态的重要指标。[1]地下空间发展与城市发展的这种相互影响、相互促进的关系，具体地表现为:(1)地下空间开发是城市立体化再开发的组成部分。许多城市的空间已经十分拥挤，进行城市的改造和再开发十分困难。而进行地下空间开发即是一条在有限的土地上扩大空间容量、提高环境质量、改变城市景观、实行三维开发的有效可行的途径。(2)地下空间开发是地区经济发展的有力助动因素。如在北京和上海，地下交通千道的建设已成为缓解交通阻塞的最有效的方式之一。地下快速交通干道(如地铁)提高了整个城市的运转速度，扩大了市区范围，这些都将对地区经济的发展产生深远的影响。(3)地下空间开发提高了城市整体防灾抗灾能力。地下空间具有极好的隐蔽性。研究表明，只要设计合理，地下空间在地震、战争灾害中具有较高的安全性。因此，从地区发展的长远规划来看，开发建设地下空间是具有保护性的措施

地下空间具有相当丰富的功能，已经有许多学者对此进行了深入的研究。对于我国城市，它主要包括交通功能(地铁、各种交通隧道、人行地下过街道、地下停车场等)、城市供排设施集中管理功能(城市共同沟)、民防功能、商务功能和文化功能等。对于不同的功能应作相应的规划。 （1)地下空间开发对城市环境的影响

地下空间开发对于环境的影响，总的来说，是良性的。一方面，建设地铁、地下通道和地下车库使得原来被占用的空间节约下来，用以给居民提供平静、舒适、充满明亮阳光的生活空间。共同沟将使路面不再因管线维修而反复开挖，避免城市遍布施工场地、路面伤痕累累的局面。另一方面，与开放的地面空间不同，地下空间基本是封闭的。因此各种物质如水、气等在这个封闭空间里的流向是可以控制的。已经有学者在研究地下空间物质封闭循环的可行性，即通过各种设备把废水、废气等通过净化而反复使用。如果这种思想最终得以实现，则对于环境保护将有十分重要的意义。 (2)地下空间内部环境

地下空间由于其埋于地下而具有优越性。与之相应的，它也有缺点。最为引人注意的，是其内部环境间题。地下空间缺少地面上的自然环境，如阳光。这使得人们的感觉随着深度的增加而越来越不舒服。环境心理学专家们正在研究这个间题。日本的地下空间设计中，已经在考虑如何从地面引进自然光。另外一方面，是地下空间的防灾性能，由于地下空间的隐蔽性，一旦灾害(如火灾)发生，抢救如何进行，安全通道如何设置等，都是有待研究解决的。这个问题本文后面还将


专门讨论。 总的说来，地下空间的内部环境在地下空间规划中应该引起足够的重视，充分考虑其安全性与舒适性，以保证持续发展的可能。

我国地下工程的开发与利用

（1）城市地铁

我国大陆的地铁起步较晚,目前仅有北京、上海、天津、广州四个城市,共有81.2km运营线路。而美国现有地铁1230km,纽约市就有443km,经国家计委批准与计划修建地铁的城市有深圳、重庆、南京、青岛、沈阳等22个城市,总计2000km。 （2）隧道工程

铁路隧道:我国现有铁路隧道共2100km,为世界之最。其中,大瑶山隧道长14.295km,安康线秦岭隧道长19.5km,均为世界著名隧道。随着西部开发与高速铁路的修建,我国铁路隧道还会增加。海底隧道:琼州海峡隧道,已经过专家讨论,有4种方案,埋深80m,把雷州半岛与海南岛连接起来,将成为我国第一条海底隧道载入史册;渤海隧道工程总长57km,将把辽东半岛与山东半岛连接起来;台湾海峡隧道,也经过海峡两岸专家讨论,它的建成将为海峡两岸的发展做出巨大的贡献。江河隧道:60年代,上海开始修建打浦路水底公路隧道。80年代,上海又建成延安东路水底公路隧道,全长2261m,采用直径11.3m的大型盾构施工,成为当时世界上第三条盾构法施工的长大隧道[2]。 (3) 城市地下综合体

它包括地下停车场、地下街、地下商店与工厂、地下娱乐城等工程。我国上海人民广场的地下车库,平面尺寸为176×146m,深11m。我国长沙地下金天商场,建筑面积为9070平方米。飞速发展,城市地下综合体将会越来越多,给人民的生活带来极大的方便 （4） 水利水电隧洞

主要包括水工隧洞和地下厂房两大部分,水工隧洞主要包括引水隧道,导流隧洞,泄洪隧洞等,地下厂房指不过水的地下洞室,包括电站主副厂房洞室、开关站、闸门竖井等[3],我国自70年代中期以后,先后建成了一大批著名的水电工程,如二滩水电站、黄河小浪底、葛洲坝等,这标志着在水利水电系统地下工程和隧道建设已达到或接近世界先进水平。目前水电地下工程建设中的一个明显特点是工程规模不断大型化,具体体现为:引水隧洞埋深增大,导流、泄洪洞断面增大、跨度增大、边墙增高的地下洞室群体规模增大,隧洞承压水头增大,如正建的锦屏二级引水隧洞埋深达2600m(与目前世界上已建最大埋深的法国谢栏引水隧洞埋深2620m相近),已建成的二滩电站导流洞,已建成的天湖抽水蓄能电站的水头则高达1074m,在长度方面,1991年建成的太平驿引水隧洞就达10km。

地下空间开发利用展望

随着我国经济、科学技术的发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻，开发利用城市地下空间越来越体现出巨大经济效益和社会效益，以及巨大的技术和市场开发潜力，因而我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来，我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势：

（1）信息化、数字化的发展正在改变着我们的生活，城市地下空间作为城市未来的核心发展动力，其接受社会技术改变也是首当其冲的。现代信息化、数字


化的技术，为地下空间的规划提供了更加有效的，更加科学的途径。通过城市地下空间规划的信息化更好地把握地下系统的运动状态和规律，对地下各种设施关系进行调控，实现系统最优化，使城市地下空间成为有利于人类活动及可持续发展的新空间

(2）新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度，并适应多种形态的地下空间的组合，满足多种设施功能的交叉与共容，高效、经济的施工工艺将会不断产生，尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时，新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。[4]



(3)环境要求与环境控制将被更加重视，相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间设施会更加安全、高效；有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观。地下空间内环境中的造景、幻境及地面环境模拟等技术将会得到极大的发展。同时，将更多地从环境保护、城市景观保护和历史文物保护的角度考虑开发利用城市地下空间。

(4) 开发技术的发展。我国目前的地下空间土木开发技术已接近或处于世界先进水平，但涉及到一些关键辅助设备等，如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等，与世界先进水平还有很大的差距，这样会影响到地下空间开发的规模与成本。相信将来随着对技术的引进、消化和吸收，以及加大自主研制力度，便会逐步缩小这方面的差距。

(5)规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上，将地下空间作为城市三维发展的一个维度，其规划与设计理论将会更加科学合理，它将指导城市科学、合理地向地下延伸。





参考文献

[1] 张庆贺等.隧道及地下工程.北京:中国水利水电出版社.1999年

[2]建设部，国家人防办编。人民防空地下室设计规范(GB500 38一94),1995年

[3] 钱七虎.地下空间开发利用的第四次浪潮及中国的现状、前景与发展战略[A]. [4] 翁家杰.地下工程[M].北京:煤炭工业出版社,1995.

[5]王丽丽.高层建筑下多层人防地下室人防荷载的初步探讨。中国土木工程学会防护工程学 [6]钱七虎.地下空间开发利用的第四次浪潮及中国的现状、前景与发展战略[A]. [7] 王年桥.人防工程结构设计。工程兵工程学院,1990年 [8] 王毅才主编.隧道工程.北京:人民交通出版社,1987年

[9]林宗元主编.岩土工程勘察设计手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,1996年 [10]葛世平.上海地铁与地下工程技术概述[J].世界隧道, 2000,(5):1-5

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