地下工程概论第二章.ppt

第二章 地下工程的特性和利用 第一节 地下工程的空间种类 一、按不同开挖方法分类 1、开挖空间 2、开挖后覆土 3、明挖空间 1、在建筑物上填土(一般高出地面) 三、开口部与地表面的关系 1、密闭型 所有的开挖空间，如地铁区间隧道、水底隧道、城市人防等 第二节 地下工程的空间特性 一、构造特性 由结构物及其所处的环境而形成的特性。 1、环境特性 1)空间性——空间的有限性，封闭空间 2)密闭性——由于埋设在地层中，封闭 3)隔离性——结构物间由于岩土的存在而相互隔 4)耐寒性—— 2、力学特性 耐压性 抗震性 3、物理特性 隔热性、恒温性、恒湿性、遮光性、难透性、隔音性 4、化学特性 反应性：组成地层的化学成分复杂有可能与外界物质发生反应 如 地下贮库、粮食贮库、地下水库等 第三节 地下空间的优缺点 一、地下空间的优点 1、地面视觉不受影响 1）为不影响地面自然景观，可修建地下建筑物 2)为保护地面历史环境 2、保留了地表面的开放空间 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、有效的土地利用 把能够置于地下的建筑物设于地下则地面土地可作其他用途 如： 地面 广场 道路 高层建筑 地下 停车场 地下街、地铁 停车场、地下室 4、有效的往来和输送方式 1)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 2)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 5、保护环境 1） 覆土结构，恢复地面植被 可保水，减轻城市排水系统压力， 保持地下水位，不至于水土流失、进而发生塌陷 2)保护自然景观、改善水、空气质量 6、节约能源、温湿恒定 地下具有恒温、恒湿功能，可储存能源 7、防灾能力强 自然灾害：地震、飓风 战争防护：防爆炸、核战争 8、隔离震动、噪音且不易受外部火灾的影响 9、维修管理工作量少 二、地下空间的缺点 、视野和自然采光受到限制 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 第四节 地下空间资源 一、地下空间的定义 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。 二、地下空间是一种总量有限的自然资源 三、地下空间资源的含义 包括三个方面的含义： 1、天然存在的资源蕴藏总量； 2、一定技术条件下可供合理开发的资源总量； 3、一定历史时期内可供有效利用的地下空间总量。 一、地下空间资源蕴藏总量及可供合理开发利用的地下空间资源总量 1、地球上地下空间资源蕴藏总量：7.5E18立方米，理论上讲，为整个岩石圈。 2、可供合理开发利用的地下空间资源总量 合理开发深度以2000米计。则在当前和今后一段时间内的技术条件下，地球上可供合理开发利用的地下空间资源总量为4.12E17立方米；实际可供有效利用的地下空间资源为0.24E17立方米。 因此，可供有效利用的地下空间资源的绝对数量仍十分巨大，从开拓人类生存空间的意义上看，无疑是一种具有很大潜力的自然资源。 二、我国可供有效利用的地下空间资源 二、我国可供有效利用的地下空间资源 从上表可以看出，以目前技术水平完全能够达到的开发深度30米计，可提供建筑面积6万亿平方米；当2050年我国生活空间用地占国土面积的7.3%时，则这部分土地的面积为70万平方千米；假定在这些土地上的平均建筑密度为30%，平均建筑层数为4层，则可容纳的建筑总量为8400亿平方米，与地下空间所能提供的相比仅为14%，可见地下空间在扩大我国生活空间容量上有着巨大的潜力。 三、我国城市地下空间开发的潜力及意义 一项对北京市旧城区（面积62.5平方公里）城市地下空间资源的调查结果表明，尽管旧城区地面空间现状对开发浅层地下空间构成一定的障碍，但地面上可供再开发地下空间的面积仍占旧城区总面积的三分之二左右；当开发深度为10米，合理开发系数为0.4时，北京旧城区内供合理开发的地下空间资源总量为1.64亿立方米，远大于现有地面建筑空间容量，对城市空间容量的进一步扩大具有重要意义。 四、地下空间分类 按所处的区域位置分 城市地下空间，山岭地下空间，水下地下空间。 按埋深分 浅层地下空间（地表以下10米以内），次浅层地下空间（地表以下从10～30米的空间），次深层地下空间，深层地下空间。 按用途分 交通地下空间，贮存地下空间，居住地下空间等 五、地下空间开发利用价