地下空間規(guī)劃設計第一章地下空間總體規(guī)劃緒論

1、第一章城市地下空間規(guī)劃緒論人民交通出版社城市地下空間規(guī)劃設計本章概要01城市地下空間開發(fā)利用的意義02國內(nèi)外城市地下空間規(guī)劃狀況03地下空間開發(fā)的趨勢04地下空間利用中有待解決的問題 1.1地下空間利用的基本概念1.1.1 概念辨析地下空間：在巖層或土層中天然形成或經(jīng)人工開發(fā)形成的空間成為地下空間。天然形成：天然溶洞； 人工開發(fā)：礦坑地下建筑：建造在巖層或土層中的各種建筑物，是在地下形成的建筑空間。地下構(gòu)筑物：一般是指建在地下的礦井、巷道、輸油或輸氣管道、輸水隧道、水庫、油庫、鐵路和公路隧道、城市地鐵、地下商業(yè)街、軍事工程等。地下工程：地下建筑物和構(gòu)筑物一般統(tǒng)稱為地下工程或地下設施。第一節(jié) 城

2、市地下空間開發(fā)利用的意義地下空間特性高防護性熱穩(wěn)定性易封閉性 具有節(jié)能的作用、 呈現(xiàn)出低炭經(jīng)濟的特點儲存1.1地下空間利用的基本概念1.1.2 地下空間的特性第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義1.1.3地下空間在城市建設中的作用提高土地利用效率，節(jié)約土地資源有效緩解城區(qū)交通壓力，減少地面噪音增加地面綠地面積，改善城市環(huán)境擴充基礎設施容量保護歷史建筑提高城市總體防災抗毀能力等 開發(fā)利用城市地下空間是解決“城市綜合癥”的有效途徑，對城市的發(fā)展具有不可替代的作用：第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義巴黎盧浮宮改擴建在不增加地面土地使用面積的前提下實現(xiàn)博物館容量的大規(guī)模提升作用之一：土地的擴容 1988

3、年建成的盧浮宮擴建工程是世界著名建筑大師貝聿銘的重要作品，總建筑面積七萬多平方米。貝氏將擴建的部分放置在盧浮宮地下，避開了場地狹窄的困難和新舊建筑矛盾的沖突。 整個建筑是一座只在地面上露出玻璃金字塔形采光井的地下宮，深14米，地下三層，包括入口大廳、劇場、餐廳、商場、文物倉庫、一般倉庫和停車場等。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義之 前之 后交通、市政等設施地下化前后地面效果對比降低地面建筑密度增加綠地等開敞空間作用之二：改善交通與環(huán)境第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義地下交通設施對地面交通和環(huán)境的改善第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義美國波士頓“中央大道”改“地面高架”為“地下隧道”改造前：

4、高架6車道，美國最擁擠的交通線交通擁堵時間超過10小時事故發(fā)生率是其他城市的4倍由于堵塞、事故、時間延誤等因素每年損失5億美元改造后：拆除高架，建地下8車道隧道拆除后地面用于建造綠地等堵車時間縮短為23小時降低12的一氧化碳排放量第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義市政管線地下化前后地面效果對比之 前之 后第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義城市改造與再開發(fā)過程中利用地下空間保護地面歷史建筑作用之三：保護歷史建筑荷蘭鹿特丹布拉克車站第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義日本地震后某地區(qū)地上、地下建筑物破損情況對比地下空間的高防護性作用之四：提高城市抗災能力第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 1.2 地

5、下空間利用的歷史改革 北京周口店龍骨山的洞穴內(nèi)，曾居住過距今69萬年前的北京猿人，也居住過距今18000年前的我國新人一山頂洞人。正如我國最古老的典籍易系辭下中所說的：“上古穴居而野處?！?西安市東郊的半坡遺址是我國新石器時代仰韶文化的重要遺址，該遺址可分為早晚兩期，距今約60003000年，遺址南部是居住區(qū)，居住區(qū)內(nèi)就有很多人工開挖的袋形豎穴。這種洞穴是從地面向下挖成一個上小下大的坑，坑口有覆蓋物，由坑內(nèi)的木柱支撐。 到了我國新石器時代晚期，距今3000年左右的龍山文化時期，開始出現(xiàn)了橫穴，成為流傳至今的橫向窯洞的雛形。 第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 至今，在我國陜西、山西、河南、寧夏

6、等黃土地區(qū)，仍有相當多的人居住在地下窯洞中。這種窯洞是在黃土中按照一定的規(guī)則人工挖掘而成的。它們或者是從陡崖、沖溝兩側(cè)的土壁開挖進去成洞。我國現(xiàn)在仍有3千多萬人居住在窯洞中。窯洞不僅作為居室住宅，一些學校、商店、倉庫、工廠，甚至辦公機關都設在地下的窯洞中。 在浙江省衢洲市龍游縣鳳凰山南麓衢江與靈山江匯合處的石巖背村，發(fā)現(xiàn)至少有24個集中在一起的地下石室群。石室群開鑿于紅砂巖丘下，氣勢恢宏、構(gòu)造奇特。石室的平面為整齊的折方幾何形，出入口都設在石室西南隅。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 地下工程：在地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或結(jié)構(gòu)的工程。天然洞窟第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的

7、意義兵馬傭帝王陵墓國內(nèi)外在古代利用巖體修筑一些紀錄古代文明。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義近代的地鐵工程：紐約地下鐵道長達200km第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義黃浦江人行隧道隧道為我國第一條越江人行隧道，建于浦西南京路外灘與浦東陸家嘴東方明珠塔之間，隧道內(nèi)徑6.67米，全長646.7米。 武漢長江隧道武漢長江隧道雙線成功貫通；隧道全長3.6公里，抗震級別6級，每天可通車9萬輛，車速達50公里。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義英吉利海峽海底隧道 運送乘客最快的英吉利海峽隧道連接著英國的福克斯通和法國的桑加特，它其實是由3條并排的隧道所組成的。兩條直徑為7.3米的主隧道之間相距30米，

8、中間還修有一條直徑為4.5米的輔助隧道，每隔375米與兩側(cè)主隧道連通。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 輔助隧道的工期是領先于兩個主隧道的，這為主隧道的施工提供了詳盡的地質(zhì)資料，對保證安全施工有重要意義。日常運營中遇到緊急情況時，輔助隧道可以保證在90分鐘內(nèi)將全部人員從隧道和列車中撤離到地面。它還是向主隧道提供新鮮空氣的通道，電力供應，通訊、交通工具的維修等服務。模擬圖第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義盡管把英法兩國連在一起的海底隧道稱為人類歷史上最偉大的海底工程之一，但它帶給建筑工人的卻遠不是什么榮譽。曾有記者形容為“骯臟的，致命的”。因為工人每天都在荒蕪人煙的角落里苦干。第一節(jié) 城市地下

9、空間開發(fā)利用的意義汽車在英吉利海峽隧道中行駛第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 1.3開發(fā)地下空間的戰(zhàn)略意義 開發(fā)利用地下空間的戰(zhàn)略意義主要表現(xiàn)在三個方面： 一是地下空間與緩解生存空間危機； 二是地下空間與應對城市發(fā)展中的困難與挑戰(zhàn)； 人口增長的挑戰(zhàn)、淡水資源短缺的挑戰(zhàn)、能源枯竭危機、環(huán)境危機、災害威脅。 三是地下空間與城市現(xiàn)代化發(fā)展。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 1.4 我國開發(fā)利用城市地下空間的戰(zhàn)略意義在于以下幾點： （1）在不擴大或少擴大城市用地的前提下，實現(xiàn)城市空間的三維式拓展，從而提高土地的主要利用效率，節(jié)約土地資源； （2）在同樣前提下，緩解城市發(fā)展中的各種矛盾； （3）在同

10、樣前提下，保護和改善城市生態(tài)環(huán)境； （4）建立完善的城市地下防災空間體系，保障城市在發(fā)生自然和人為災害時的安全； （5）實現(xiàn)城市的集約化發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，最終大幅度提高整個城市的生活質(zhì)量，達到高度的現(xiàn)代化。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義 我國開發(fā)利用城市以外地下空間的戰(zhàn)略意義在于以下幾個方面： （1）有計劃的建設過河和越江隧道，可以使南北交通大動脈在戰(zhàn)爭情況下保證暢通，這種作用是任何橋梁都無法替代的。 （2）研究建設貫通南北（哈爾濱至深圳）和東西（上海至烏魯木齊）兩條全地下交通隧道，大幅度提高列車速度，保證戰(zhàn)時必要的交通運輸。 （3）研究建設煙臺至大連、雷州半島至南海島的跨渤海和跨瓊州海峽

11、的海底隧道，以及跨臺灣海峽的海底隧道，對于發(fā)展經(jīng)濟，保障安全和祖國統(tǒng)一都意義重大的。 （4）在山嶺中大規(guī)模建設國家戰(zhàn)略物資儲備系統(tǒng)，大量儲存能源和其他物資，不但可抵御平時的災害和危機，對于支持反侵略戰(zhàn)爭和加快戰(zhàn)后恢復，都是絕對必要的。 （5）在山嶺中隱藏和掩蔽各種軍事裝備和武器，對于國防的意義是不言自明的。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義2.國內(nèi)外城市地下空間規(guī)劃狀況2.1 國外城市地下空間大規(guī)模開發(fā)利用起步早，已經(jīng)歷了大約150多年的發(fā)展歷程?，F(xiàn)代城市地下空間建筑的出現(xiàn)一般以1863年英國倫敦建成的世界上第一條地鐵為標志。國外地下空間開發(fā)利用從大型建筑物向地下的自然延伸發(fā)展到復雜的地下綜合

12、體，再到地下城，地下建筑在舊城的改造、再開發(fā)中發(fā)揮了重要作用同時地下市政設施也從地下供水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)發(fā)展到地下大型排水及污水處理系統(tǒng)，地下生活垃圾的清除、處理和回收系統(tǒng)。以及地下綜合管線廊道地下建筑的內(nèi)部空間環(huán)境質(zhì)量、防災措施以及運營管理都達到了較高的水平。在亞洲，國土狹小的日本城市用地緊張，地下空間的綜合利用雖比北歐等國起步晚，但地下街道、地下車站、地下鐵道、地下商場、地下共同溝的建設規(guī)模、成熟程度已居世界領先地位。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義國外城市地下空間的開發(fā)利用成就較高的是日本、美國、歐洲等發(fā)達國家。戰(zhàn)后一些歐洲國家德國、法國、英國等和美國的一些大城市如美國的費城、西德的漢堡

13、，法蘭福、慕尼黑。斯圖加特，法國的巴黎，北歐的斯德哥爾摩，奧斯陸、赫爾辛基等。重建和改建中，發(fā)展了高速道路系統(tǒng)和快速有軌交通線合大型地下綜合體，特點是規(guī)模大、內(nèi)容多、水平垂直方向上的布置也較復雜。城市中心綜合開發(fā)地下空間，把市中心的部分功能(主要是交通)轉(zhuǎn)入地下，地面實行步行化，并充分綠化，把步行街中設置地鐵出入口，以達到擴大空間容量，美化環(huán)境、疏導交通，80年代中期法國巴黎市中心的列阿菜地區(qū)再開發(fā)，是迄今為止城市市中心再開發(fā)中，地下空間規(guī)模最大的一個實例。2.2 國外地下空間發(fā)展現(xiàn)狀介紹第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義美國城市由于高層建筑過分集中，城市空間環(huán)境惡化，在高層建筑最密集的地區(qū)，

14、如紐約的曼哈頓區(qū)，費城的市場東街，芝加哥的中心區(qū)等，通常開發(fā)建筑物之間的地下空間與高層建筑物地下室連成一片，形成大面積的城市地下綜合空間，成為整個綜合性建筑群的組成部分，設置停車場、商場、地下通道、游樂設施，特別是下沉袖珍廣場、庭園、洛克菲勒中心是這類地下空間的代表。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義日本的地下商業(yè)綜合體。日本國土狹小，城市用地十分緊張。積極拓展城市地下空間已成為日本城市再開發(fā)的重要內(nèi)容。尤其是日本東京上野火車站的“地下街之端”以及大阪的長掘地下街商業(yè)街，至今，地下街已從扮演單一的商業(yè)角色演變成為一個角色多樣的地下綜合體，包括集城市功能如交通、商業(yè)等為一體的共同組成的大集合。第

15、一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義2.3國內(nèi)城市地下空間開發(fā)利用概況 我國是建國以后才逐步開發(fā)利用城市地下空間的，并隨著國防戰(zhàn)備建設和城市建設實踐發(fā)展而不斷發(fā)展。上個世紀，城市地下空間開發(fā)利用的主戰(zhàn)場是國防、人防工程建設。進入21世紀后，防空防災、平戰(zhàn)結(jié)合人防工程建設開發(fā)與地下空問開發(fā)、兼顧人防要求建設開發(fā)協(xié)調(diào)發(fā)展，速度、數(shù)量實現(xiàn)了跨越式發(fā)展目前，已有的地下空間利用設施有：交通隧道、地鐵及其沿線開發(fā)、供給設施、排放設施、地下街、地下車庫、地下步行道網(wǎng)、地下綜合體等 在近30年的時間里，我國城市地下空間的開發(fā)利用取得了顯著的成就，對城市的發(fā)展起到了積極的作用。中國已成為世界上城市地下空間開發(fā)利用的

16、大國。但與發(fā)達國家相比，尚有不少差距。存在的問題主要有：缺乏城市地下空間開發(fā)利用的統(tǒng)籌安排和全面規(guī)劃；管理機構(gòu)條塊分割，形不成合力；平戰(zhàn)結(jié)合利用不足、處理不當，影響了地下空間開發(fā)的積極性；地下動態(tài)交通功能開發(fā)不足等.第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義3. 國外地下空間發(fā)展趨勢（1）綜合化 國外地下空間利用發(fā)展的主要趨勢是綜合化，其表現(xiàn)首先是地下綜合體的出現(xiàn)，歐洲、北美和日本等一些大城市，在新城區(qū)的建設和舊城區(qū)的再開發(fā)過程中，都建設了不同規(guī)模的地下綜合體，成為具有大城市現(xiàn)代化象征的建筑類型之一。其次綜合化表現(xiàn)在地下步行道系統(tǒng)和地下快速軌道系統(tǒng)、地下高速道路系統(tǒng)的結(jié)合，以及地下綜合體和地下交通換乘

17、樞紐的結(jié)合。第三綜合化表現(xiàn)在地上、地下空間功能既有區(qū)分，更有協(xié)調(diào)發(fā)展的相互結(jié)合模式。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義（2）分層化與深層化 隨著一些發(fā)達國家地下空間利用先進城市的地下淺層部分已基本利用完畢，以及深層開挖技術(shù)和裝備的逐步完善，為了綜合利用地下空間資源，地下空間開發(fā)逐步向深層發(fā)展。如美國明尼蘇達大學藝術(shù)與礦物工程系系館的地下建筑物多達七層，加拿大溫哥華修建的地下車庫多達14層，總面積72324平方米。以日本學者為主正在研究30米以下的深層地下空間利用的規(guī)劃。深層地下空間資源的開發(fā)利用已成為未來城市現(xiàn)代化建設的主要課題。在地下空間深層化的同時，各空間層面分化趨勢越來越強。第一節(jié) 城市

18、地下空間開發(fā)利用的意義（3）城市交通和城市間交通的地下化 城市交通和“高密度、高城市化地區(qū)”城市間交通的地下化，將成為未來地下空間開發(fā)利用的重點。交通擁擠是二十世紀不變的城市問題，城市道路建設趕不上機動車數(shù)量的發(fā)展也是二十世紀城市發(fā)展的規(guī)律。發(fā)展高速軌道交通也就成為主要的選擇。二十一世紀人類對環(huán)境、美化和舒適的要求越來越嚴格。人們的環(huán)境意識和對城市的環(huán)境要求將越來越加強和提高，以前修建的高架路，如美國波士頓1950年建成的中央干道將轉(zhuǎn)入地下。地下高速軌道交通將成為大城市和高密度、高城市化地區(qū)城市間交通的最佳選擇。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義（4）各種聯(lián)合掘進機將成為地下隧道快速開挖的主要趨勢隨著地下空間開發(fā)利用程度不斷擴展，隧道開挖以及遇到不良地層機會的增多，要求隧道開挖速度及開挖安全越來越高，預計在硬巖采用開挖，軟巖中采用各種盾構(gòu)的趨勢將更加明顯。第一節(jié) 城市地下空間開發(fā)利用的意義（5）微型隧道工程將加速發(fā)展微型隧道是人進不去的隧道，直徑一般在2530厘米，最大可達2米。在隧道表面入口處采用遙控進行開挖和支護。這種方法快